隨著科(kē)學技術(shù)的進步,經(jīng)濟的發展,潔淨技(jì)術的應用越(yuè)來越廣泛(fàn)。諾貝(bèi)爾得獎者(zhě)著名的科學家楊振寧(níng)在2001年中(zhōng)國科協學(xué)術會議年(nián)會上判斷,未來(lái)的二三十年中
①芯片的廣泛應用、②醫學與藥物的高速發(fā)展、③生物工程這三(sān)個方(fāng)麵將成為科技發展的火車頭,是(shì)未來科技(jì)發展(zhǎn)的三大(dà)戰略方向。要滿足這三大方向,除了工藝本身的技術需要提高,最(zuì)重要的是要向潔淨環境挑戰,創造一個潔(jié)淨度更高的室內微環境。
如今,現代工業產品生產(chǎn)和現代化科學實驗(yàn)活動要求微型化、精密化、高純度、高質量(liàng)和高可靠性,帶(dài)來潔淨技術也隨著科學技術的發展和工業產品的日新(xīn)月異而健康、高速地發展,並在三大戰略外的食品(pǐn)、化妝品(pǐn)、軍(jun1)工等行業有(yǒu)更好的表現。要創(chuàng)造一個良好的潔淨室微環境,一套高效、安全、可靠(kào)、實用(yòng)、簡單(dān)的空氣潔淨係(xì)統是其所有相輔相成的係統的核心部分,而空氣處理機組(zǔ)是完成換熱、過濾、加濕(shī)、送風等功能的重要部件;和普通舒適性空(kōng)氣處理機組有許多不同,本文從潔(jié)淨室的角(jiǎo)度,談談潔淨室用空氣處理機組的應用。
1.潔淨室空調係(xì)統的特點
1.1風量大
潔淨室主要(yào)是通過空氣量的循環來過濾空氣(qì)中的塵埃、細(xì)菌等,實現對空氣中非生物粒子和生(shēng)物粒子的控製,達到潔淨的標準。因此需要有(yǒu)足夠的(de)風量來保證室內的潔淨度。潔淨室的風量一般按照室內換氣(qì)次數來計(jì)算,通常是10倍(bèi),甚至幾十倍,尤其是(shì)單向流潔淨室,換氣次數達到房間體(tǐ)積的幾百倍。
大風量對空(kōng)氣處理(lǐ)機組的強度是個(gè)考驗,目(mù)前市麵上常見的空氣處(chù)理機組(zǔ)的都是采用(yòng)鋁合金框架結構、方鋼結構的比較多,如果麵板的厚度和框架的強度不(bú)夠,容易造成空氣處理機組變形,特別是醫用空氣處理機組,一般要采用正壓設(shè)計,如果麵板和框架固定不夠,就有可能會出現麵(miàn)板飛出砸人的恐(kǒng)怖現象(xiàng)。所以潔(jié)淨用空氣處理機組首先要滿足高(gāo)強度的要求,目前市麵上常見的麵板厚(hòu)度有30mm和50mm,也有一些廠家率先推出60mm的麵板(bǎn)的高端機(jī)組,相信在潔(jié)淨場合將得到(dào)廣泛的應用。
1.2風機的(de)壓頭高(gāo)
潔淨室一般至少要采用初、中、高(gāo)三級過濾器過濾,而這三級過濾器的阻力加起來就有700~800帕左右,潔淨室(shì)一般也要采(cǎi)用集中送、回風的方式,以保證維持潔淨室的正負壓調節的要(yào)求(qiú),所(suǒ)以潔淨室(shì)的管道阻力一般比普(pǔ)通空調的要多一(yī)倍(bèi)以上。需要(yào)克服這些阻力,就要求空氣處理機組的送風機有足夠的壓頭,所以潔淨室的空氣處理機組的送風機組一般采用後彎機翼型的風機,或者是無窩殼的風機,才能達到足夠高送回風(fēng)壓頭。
在這種大風量,大壓頭的情況下,對機組的漏風率也是一種考(kǎo)驗,潔淨室用(yòng)空氣處理機組的漏風率越低,為客戶節省的能源就越多,運行費用就越低。
1.3溫濕度控製精度高
和普通舒適性(xìng)空調的(de)滿足(zú)人員舒適的要求(qiú)不同,潔淨室的溫濕度控製的精度是為了滿足工藝要求,如在某些電子產品的製造中,對溫濕(shī)度的控製要求非常(cháng)嚴格,在醫用和實驗動物等方麵,對溫濕(shī)度的控製精度也有明確(què)的要求。為了實現恒溫恒濕,那麽要(yào)求空氣處理機(jī)組(zǔ)中至少要具備製冷、製熱、加濕、除濕(shī)等(děng)功能段,而(ér)且(qiě)需要精(jīng)密控製的方式;如(rú)換熱器(qì)要采用高效率的(de)親水翅片,並且水流(liú)量采用比例積分控製,加濕量也要采用比例積分或者是PID調節的方式,以便實現更高的控製精度。
1.4正負壓控製嚴格
無論是電子廠房還(hái)是隔離病房、製藥廠、實驗動物室等,為了防止粉塵、細菌擴散到其他的(de)潔淨區域(yù),還是為了防(fáng)止病毒細菌的擴散引起交叉感染,潔淨房間的正負(fù)壓控製非(fēi)常重要,特別是在醫(yī)用(yòng)場合需要防止放射性塵埃、有害氣體、臭氣及細菌(jun1)向外擴(kuò)散,準確有效(xiào)的控製正負壓極其關鍵。實(shí)際工程應用(yòng)中,工(gōng)業潔淨室和一般生物潔淨室都是采用正壓維持,但對於使用有毒、有害氣(qì)體或使用易燃易爆溶劑以及其(qí)他有特殊要求的生物潔淨(jìng)室則采用負壓控製。要想有準確的壓差控製值,在潔淨室空氣處理機組要求要有較低的漏風率,才能有(yǒu)較高的控製精度。同時采用集中(zhōng)送回風的分流段將在空調(diào)箱中被廣(guǎng)泛應用。
1.5擁有良好的過濾係統
無論是滿足工藝設計要求的工業(yè)潔淨室,還是滿足(zú)醫用、製藥、實(shí)驗動物(wù)等的生物工程,共同的特(tè)點(diǎn)是要(yào)滿足無塵,這將靠一套良好的空氣過(guò)濾係統(tǒng)來完成。潔淨技術對微生物、塵埃等的控製程度,主要(yào)取決於過濾器的性能。潔淨室一般至少(shǎo)要(yào)經(jīng)過(guò)三級過濾,空氣處理機(jī)組配備初、中效過濾器,送風末端配高效過濾器。空氣過濾器需要有良好的品(pǐn)質,一旦發生泄漏,就再也不可能達到潔淨的可能。除了本身不能有任何的泄漏,過濾器在空調箱的密封也要(yào)引起(qǐ)注意。
1.6采用變頻技術
潔淨空調係統大風量的特點帶來了高(gāo)能耗,各種節能(néng)技術在潔淨空調係統中得到廣(guǎng)泛的應用。其中變頻技術(shù)在潔淨空調係統中被廣泛的選(xuǎn)用。由於潔淨空調一般至少要(yào)經過初效(xiào)過濾(lǜ)器、中效過濾器(亞高效過濾器)、高(gāo)效過濾器的過濾,而過濾器都是(shì)隨著(zhe)使用的時(shí)間越來越久,其(qí)阻力也越(yuè)來越大(dà),和普通空氣(qì)處理機組的送風機是按過濾器(qì)的計算(suàn)阻力來選型的不同,在潔淨室中選用空氣處理機組的送風機電機功率都是按過濾器的終阻力來選型的,在空調係(xì)統運行初(chū)期,風(fēng)機的(de)壓(yā)力是絕對足夠克服係統(tǒng)的阻力來滿足(zú)使(shǐ)用要(yào)求的,這時候采用變頻器,可(kě)以將風機(jī)的(de)轉速降低,減少功耗,起到良好的節能目的;隨(suí)著係統的運行,過濾器的阻力越來越大,空調係統的風量將會(huì)減少,通過風管裏風量(liàng)或(huò)者是靜壓變化提供變化的數據(jù)給變頻器(qì),又變頻器(qì)將風(fēng)機的轉速變大,就可以滿足係統風量的要求,同時也(yě)可以對風機轉速的調節,對房間的正負壓(yā)保持有良好的調節作用。
另外選用變頻(pín)風機,也可以在潔淨室不使用時,將機組的轉速變低,送風機的風(fēng)量減少,相(xiàng)當於值班風(fēng)機的使用。
1.7相當的穩定性和可(kě)靠性(xìng)
現(xiàn)代工業的高度發展,使得工業產品擁有體積小(xiǎo)、高價值的特點,如果潔淨空調機(jī)出現故障(zhàng),將帶來數於千計的損(sǔn)失,特別是醫用(yòng)潔(jié)淨室中,如果在(zài)手術或者是產房過程中,如果空調機組出現故障,將帶來生命的安危(wēi),因此要求空調機(jī)組擁有相(xiàng)當的穩定性和可靠性,要求空氣處理機組(zǔ)的每(měi)一個部件采購(gòu)中應該采用擁有良好的品質管理的(de)廠家的產品,如在機(jī)組內部應該選用有AMCA認證的高品質風機和高品質的電機,對過濾器的選用也要非常慎用,特別(bié)是高效(xiào)過濾器,如果(guǒ)有一個小孔,就帶來無數的細(xì)菌,後(hòu)果(guǒ)是無法想像的。另外(wài)在空氣處理機組的生產和檢測也要(yào)嚴格(gé)按照國家的(de)標準製造。
以上是潔淨空調的共同特點,也可看出,潔(jié)淨室用空氣處(chù)理機(jī)組有別於普(pǔ)通空調機組(zǔ),以下列出普通空調機組和醫用潔淨空調機組的(de)區別:
2.工業潔淨室的(de)特點
工業潔淨室主要是控製汙(wū)染(rǎn),保證產品的合格率,其主要特點有如(rú)下:
2.1對潔淨度要求高
工業潔淨(jìng)室需要滿足工藝要求,產品的性能指標不斷提升,也要求潔淨室潔淨度不斷提高,需要用到超(chāo)高效過濾器,那麽要(yào)求空(kōng)氣處理機組也至少要配置初效(xiào)、中效、亞高效過濾器(qì)係統,這樣對機組的強度要求更高,對空氣處理機組送風機(jī)的壓頭(tóu)會更大。
2.2溫度控製優先
工業(yè)潔淨室一般需要人員(yuán)操作(zuò),所以空氣處理機組要盡量以溫度(dù)控製優先,保證一定的濕度(dù)控製,滿足人員的溫濕度要求,才能保證產品的質(zhì)量。
2.3滿足(zú)特殊工藝(yì)的要求
如有些產品,需要用到化學製劑,所以機組要求耐腐蝕,還有些需要用到爆炸性的氣體,這就要求空(kōng)氣處理機組防爆(bào)、防靜電,有(yǒu)些工藝對於震動的要求很高,所(suǒ)以空氣處理機組就要有更好的防震措施。
3.生物潔淨室(shì)空調係統的特點
3.1生(shēng)物潔淨室空調係統的一個顯著的(de)特點是要防(fáng)止(zhǐ)交叉感染,這個表現在空氣處理機組(zǔ)上麵,主要是生物潔淨室用空氣處理機組要求采(cǎi)用全正壓設計,即把空氣處理機組的送(sòng)風機放在最前麵,其餘的功能(néng)段放在(zài)氣流的正壓段,防止外麵的氣流進入空(kōng)氣處理機(jī)組,引起交叉感染。
防止交叉感染需要(yào)注意的是:轉輪熱回收、板式熱回收等不適合在醫院場合使用。盡管醫院是能耗大戶,但轉輪熱回(huí)收(shōu)其工作原理是通過轉輪在排風和新風之(zhī)間進行交換,容易產生交叉感(gǎn)染,在生物潔淨室中,熱管熱回收、盤管(guǎn)熱回收等(děng)技(jì)術由於沒有新排風接觸,而被廣泛的采用。
3.2生物潔淨室空(kōng)調係統的第二個顯著特點防止空調係統(tǒng)的二次汙染。這個特點表現在空氣處理機組中主要(yào)有如下注意點:
3.2.1空氣處理機組應該內壁板和內置件應該保持光潔,而且要耐消毒品腐蝕,宜采用不鏽鋼板,並把(bǎ)機組底部的直交(jiāo)角改為圓角(jiǎo),以方便清潔。
3.2.2空氣處理機組采用濕度控製優先,防止潮濕的空調在風管和高效過濾器表麵滋生細菌。3.2.3把熱交換器、過濾器等放在(zài)正壓段,風機一般要(yào)在停機時立即關閉新風閥,防止機組內表麵(miàn)結露,表冷器關閉後依然(rán)需要送風(fēng),吹幹盤管和水盤的水,內壁溫度逐漸回(huí)升,防止細菌滋生,過濾器(qì)放在正壓段也可以避免空(kōng)氣過濾器受潮,有效的防止細菌的滋生.
3.2.4熱交器采用親水赤片,單位英寸的翅片不(bú)宜過多,否則換熱翅(chì)片容易積塵。采用無凝水盤管。隻要使機組進水溫度高於室內(nèi)露點溫度與傳熱溫差之差,就可以保證空調機組中的換熱盤管幹工況,這個需要和空調係統相結合才能實現,由新風來承擔室內的濕負荷。
3.2.6生物潔淨室用空氣處理機(jī)組一般不(bú)采用檔水板,這就要求盤管的迎麵風速一般要小於2.5米/秒。
3.2.7電加熱采用不鏽鋼光管製作-光滑無翅(chì)片、耐腐蝕、不容易積塵、易清洗。
防止二次汙染需要注意的(de)是:
3.2.8濕膜加(jiā)濕器絕對不能用在醫院場(chǎng)合。濕膜加濕器的初投資和運行費用都非(fēi)常便宜,而被廣泛地應用在民用建築中需要加濕(shī)但對濕度控製要求(qiú)又不高的地方。但由於濕膜的加濕原理是通過空氣和(hé)水(shuǐ)在濕膜上進行交換,而潮濕的濕膜是細菌最(zuì)容(róng)易滋生的環境(jìng),因此對(duì)於特別要注意防止二次汙染的(de)生物潔淨空調來講,是絕對不容許的。因此,濕膜加(jiā)濕是絕對不能應(yīng)用(yòng)於醫院、製藥等生物潔(jié)淨場所,而沒有冷凝水產生的幹蒸汽加濕、電極(jí)加(jiā)濕(shī)、電熱加濕才被廣泛地應用於生物潔淨室(shì)空調。
3.2.9風機盤管、自帶冷熱源的掛機、櫃機不適合在手(shǒu)術室、產房、ICU、感染隔離室、各種實驗室、放射科等場所使用。風機盤管、掛機等都有一個冷凝水盤,裏麵潮濕的環境也是細菌容易滋生。同樣的(de)道理,醫院的空調主機也(yě)盡量選(xuǎn)用風冷主機,因為水冷(lěng)主機的(de)冷卻塔(tǎ)也是軍(jun1)團(tuán)菌等容易細菌生長的地方。
3.3機組要有良好的殺菌滅毒
3.3.1空(kōng)氣處理機組至(zhì)少要有兩級過濾器,過濾器可以有效的空氣的塵埃,也可以阻斷細菌和病毒在空調係統中傳播和擴散,特別是高效過濾器,對於大氣中浮遊的病毒、細菌的捕捉效率實(shí)際上能達到100%,也可采用有效防止過濾器(qì)細菌(jun1)滋生的過濾器。如含抗菌劑INTESEPT的過濾器、二氧化鈦過濾器等,過濾器要定期更換。
3.3.2在(zài)機組(zǔ)的回風口加(jiā)電子滅菌裝(zhuāng)置
3.3.3初效過濾器一般采(cǎi)用一次性的過濾器,使用一段時間後直接丟掉,而不應該再(zài)次使用。
3.3.4機組設置紫外線殺菌燈(dēng),紫外線照(zhào)射的殺菌(jun1)機理(lǐ)是使微生物細菌內核酸、原漿(jiāng)蛋白和酶發生化學變化而死亡。紫外線消毒有廣譜殺(shā)菌(jun1)作(zuò)用,能殺滅各種微生物,紫外線殺菌燈一般裝(zhuāng)在空調箱的下遊段,如盤(pán)管段和過濾段的迎風麵前(qián)麵。
3.4自動控製程度高。由(yóu)於醫院(yuàn)各(gè)部門使用時間、要求的溫濕度、負荷各不相同,空調係統分區要細化(huà),各個房間(jiān)獨立(lì)控製與調節,這就要求醫用的空氣處理機組配備高配置的控(kòng)製係統。
3.5防止空調係統的(de)噪音、設備(bèi)的震動及較大的風速(sù)刺激病人。由於醫院的(de)病人抵(dǐ)抗能力比較弱,噪(zào)聲、和設備的震動都會引起其不安(ān),影響治療的效果,所以醫院空氣處理機組需要有更好的減震降噪措施。
3.6藥廠(chǎng)對特殊藥品生產造成的汙染和交叉汙染會嚴重影響(xiǎng)其他藥品,需要嚴格分開。如:青黴(méi)素類、避孕藥品、放射性藥品、疫苗、血液製(zhì)品等,這在空氣處理機組的選(xuǎn)型特別要主要,應該多了解工藝流程,對於不合理的空調係統,應該反應給設計院和業主。
3.7排風機盡可能設在排風管(guǎn)末(mò)端,使整個排風管路為負壓(yā),排放有害物以及放射性氣溶膠等的汙染物質,應在排風入(rù)口設HEPA過濾器。