潔凈空調系統(tǒng)的應用及設計要點
四川華銳凈化 2019-04-02 20:55:51 閱讀
摘要：隨著社會的發(fā)展與進步，重視潔凈空調系統(tǒng)的應用及設計對于現實生活中具有重要的意義。本文主要介紹潔凈空調系統(tǒng)的應用及設計的有關內容。
關鍵詞：潔凈空調；系統(tǒng)；工藝；設計；應用
引言
常規(guī)的空調系統(tǒng)。主要是對空氣的溫度，濕度進行調節(jié)和控制。而隨著科學發(fā)展和社會進步。要求越來越多的空調系統(tǒng)能夠控制室內空氣的潔凈度。潔凈廠房空調系統(tǒng)與一般民用建筑的空調系統(tǒng)的不同，它首先對控制區(qū)的潔凈度有很高要求。導體器件廠房內，在硅襯底上只要落有電路線寬1/10～1/3大小的塵埃，就可能導致芯片電路短路。如今，半導體集成電路的發(fā)展突飛猛進，最近英特爾公司更是推出了采用32 nm線寬的高端處理器芯片，把生產環(huán)境的潔凈度控制推向了極致。另外，潔凈廠房空調系統(tǒng)除對潔凈度要求較高外，還對溫度、濕度、震動、噪音等都有不同程度要求。同時，由于半導體器件生產工藝的特點，要求潔凈廠房內全天（24h)保持相應的潔凈度，目此，潔凈空調系統(tǒng)(包括排風系統(tǒng))、為其配套的冷、熱源及相應的輸送系統(tǒng)需每天24 h運行，這也與其他空調系統(tǒng)極其不同。運行時間的增長也使其空調系統(tǒng)的節(jié)能更具有潛力和意義。
一、潔凈空調系統(tǒng)的設計要點分析
1.1變頻風機在潔凈空調設計中的運用
在潔凈空調設計過程中，風機的風壓往往是由空調系統(tǒng)最不利風道的壓力損失，空調機組的壓力損失以及初、中、高效過濾器的終阻力((2倍初阻力)這些因素組成，凈化空調系統(tǒng)從開始運行到需要更換過濾器這一過程，它的系統(tǒng)壓力在發(fā)生變化。同時風機的風量是由潔凈等級來確定，為了保證房間的潔凈度，每個房間要有一定的換氣次數，維持一定的正壓值，所以新風、送風、回風的風量要求保持一定。在潔凈空調系統(tǒng)中設置變頻風機，通過改變風機頻率，定風量變風壓來達到凈化要求，同時還可以達到節(jié)能的目的。
1.2臭氧在潔凈空調設計中的運用
傳統(tǒng)潔凈空調系統(tǒng)中滅菌往往采用甲醛法和紫外線滅菌法。由于甲醛對人體傷害較大，而紫外燈滅菌效果欠佳，因此在潔凈空調設計中運用臭氧來進行滅菌。有關研究表明，臭氧是廣譜、高效、快速滅菌劑，利用臭氧的氧化性，可以在較短時間內破壞細菌、病毒和其他微生物的生物結構，使之失去生存能力。所以我們在潔凈空調出風段設臭氧消毒機，根據不同凈化等級決定臭氧濃度和消毒時間。值的注意的是，臭氧消毒應在藥品生產前，先打開空調機和臭氧消毒機對整個潔凈區(qū)進行消毒，生產人員進入后應關閉臭氧消毒機。這樣既最大程度地消滅各種病菌、病毒、及微生物，保證藥品生產的順利進行，同時又保護了工作人員的身體健康。
1.3潔凈空調設計中一些特殊房間的處理
在制藥廠固體制劑工段中，壓片、填充、粉碎等工藝生產過程中會產生大量粉塵。以往的設計是在這些產生粉塵的房間只設置除塵機，靠除塵機進行排風，由于除塵機的吸風罩安裝位置較高，影響了整個房間的氣流組織，而全面排風對能量的損失也較大。因此在設計過程中我們對此做了一些改進。我們將除塵機集中設置在除塵機房內，同時將除塵機排風與室內回風進行互為連鎖。當壓片機、粉碎機、填充機運行大量粉塵產生時，打開除塵機迅速排除粉塵，同時關閉或部分關閉回風口，當設備不運行時，產塵量較少，由設在房間下側回風口進行回風，回風口設粗效過濾器。由于除塵機設在專門除塵機房內，這樣就避免了除塵機在清灰過程中引起生產部位的二次污染，既達到排除粉塵的目的，又節(jié)約了能源，改善了房間的氣流組織。
在生產醫(yī)藥包裝材料車間，有一些特殊的房間例如熟化室，它既有凈化要求又要保證室內高溫(一般室溫在40℃-50℃ )。如果按照傳統(tǒng)計算方法由潔凈等級確定換氣次數計算送風涼，由于送風量較小，就會產生較高的送風溫度，引起防火閥動作。為了避免這個情況的產生，應盡可能控制送風溫度，加大送風量。同時空調機組應盡可能設置在熟化室附近，減少管路的損失。高效過濾器應采用耐高溫型?？照{機組應采用電機外置式，為了保證熟化室的使用效果，及周邊空調房間的使用，熟化室的墻面、吊頂，地面均應采取必要的保溫措施。
1.4潔凈空調防爆區(qū)域全新風能量回收
在我們設計過程中有時會遇到潔凈車間由于生產過程中產生甲類氣體，而不得不采用全新風、全排風的空調方式，如果甲類防爆區(qū)域面積較大，這種空調方式會引起能量的損失，因此我們在設計過程中嘗試著在空調機組上設轉輪換熱器的一個半圓，而排風逆向通過轉輪的另一半圓，由于溫度差的原因，排風將熱量或冷量釋放到蓄熱或蓄冷芯體中，還可以進行濕度的傳遞，從氣流中分離出來的水分，進入蓄能芯體的吸濕涂層，當轉輪轉到另外的氣流時就把水分釋放出來。以期達到節(jié)能的目的。
二、潔凈空調系統(tǒng)的應用
潔凈空調系統(tǒng)不僅要求對房間或空間的溫、濕度參數進行控制，同時還要求對空氣潔凈度進行控制。潔凈度是根據房間內所控制空氣中浮游粒子的濃度來定義潔凈等級。不同要求的潔凈室區(qū)就必須采用不同潔凈等級的潔凈空調系統(tǒng)。例如。在醫(yī)院環(huán)境中?？諝庵懈∮蔚闹虏【N類多、濃度高。潔凈空調系統(tǒng)不但要求控制塵粒，更主要的是控制細菌，浮游在空氣中的微生物，以群體存在，大多附著在空氣塵埃上，一般大小為5～10μm，而亞高效過濾器對≥0．5μm,微粒過濾效率(計數效率)超過95％，采用具有亞高效器過濾的潔凈空調系統(tǒng)可實現醫(yī)院環(huán)境中空氣無菌化；在電子行業(yè)，國內曾統(tǒng)計過。在無潔凈級別要求的環(huán)境下生產 MOS電路管芯的合格率僅 10％～15％。64位存儲器的合格率僅2％。
隨著超大規(guī)模集成電路的應用和微電子產品的普及，擁有高凈化級別的無塵空調車間是大規(guī)模生產的前提條件；在藥品生產企業(yè)中，我國已在 1982年開始，參照一些先進國家推行 GMP認證，并于2011年3月1日發(fā)布了更加嚴格的新版GMP。GMP是當今國際社會通行的藥品生產和質量管理必須遵循的基本準則，未取得“GMP證書”的企業(yè)。將不再準予生產。而企業(yè)實施 GMP改造，首當其沖的是改造生產車間的空調系統(tǒng)。采用相應級別的潔凈空調系統(tǒng)生產車間?？梢?。潔凈空調系統(tǒng)在各行各業(yè)的應用已13趨普遍和成熟。潔凈空調系統(tǒng)的冷卻、去濕、加熱、加濕方式與常規(guī)空調系統(tǒng)基本一樣。但它的風量比常規(guī)空調系統(tǒng)的風量大得多。凈化級別愈高。風量愈大。潔凈空調系統(tǒng)的空氣處理設備。除了常規(guī)空調系統(tǒng)的表冷器、加熱器、加濕器等。還包括初、中效過濾器和高效過濾器組成。
三、結束語
總而言之，為使?jié)崈艨照{系統(tǒng)能得以安全、高效、可靠、節(jié)能的運行,首先要在設計階段充分的考慮各個系統(tǒng)所擔負的功能間的功能要求，同時要考慮以后運行維護的成本、方案需求，并在日常管理過程中制定嚴格及有效的運行管理制度并嚴格認真執(zhí)行是非常必要的。
關鍵詞：潔凈空調；系統(tǒng)；工藝；設計；應用
引言
常規(guī)的空調系統(tǒng)。主要是對空氣的溫度，濕度進行調節(jié)和控制。而隨著科學發(fā)展和社會進步。要求越來越多的空調系統(tǒng)能夠控制室內空氣的潔凈度。潔凈廠房空調系統(tǒng)與一般民用建筑的空調系統(tǒng)的不同，它首先對控制區(qū)的潔凈度有很高要求。導體器件廠房內，在硅襯底上只要落有電路線寬1/10～1/3大小的塵埃，就可能導致芯片電路短路。如今，半導體集成電路的發(fā)展突飛猛進，最近英特爾公司更是推出了采用32 nm線寬的高端處理器芯片，把生產環(huán)境的潔凈度控制推向了極致。另外，潔凈廠房空調系統(tǒng)除對潔凈度要求較高外，還對溫度、濕度、震動、噪音等都有不同程度要求。同時，由于半導體器件生產工藝的特點，要求潔凈廠房內全天（24h)保持相應的潔凈度，目此，潔凈空調系統(tǒng)(包括排風系統(tǒng))、為其配套的冷、熱源及相應的輸送系統(tǒng)需每天24 h運行，這也與其他空調系統(tǒng)極其不同。運行時間的增長也使其空調系統(tǒng)的節(jié)能更具有潛力和意義。
一、潔凈空調系統(tǒng)的設計要點分析
1.1變頻風機在潔凈空調設計中的運用
在潔凈空調設計過程中，風機的風壓往往是由空調系統(tǒng)最不利風道的壓力損失，空調機組的壓力損失以及初、中、高效過濾器的終阻力((2倍初阻力)這些因素組成，凈化空調系統(tǒng)從開始運行到需要更換過濾器這一過程，它的系統(tǒng)壓力在發(fā)生變化。同時風機的風量是由潔凈等級來確定，為了保證房間的潔凈度，每個房間要有一定的換氣次數，維持一定的正壓值，所以新風、送風、回風的風量要求保持一定。在潔凈空調系統(tǒng)中設置變頻風機，通過改變風機頻率，定風量變風壓來達到凈化要求，同時還可以達到節(jié)能的目的。
1.2臭氧在潔凈空調設計中的運用
傳統(tǒng)潔凈空調系統(tǒng)中滅菌往往采用甲醛法和紫外線滅菌法。由于甲醛對人體傷害較大，而紫外燈滅菌效果欠佳，因此在潔凈空調設計中運用臭氧來進行滅菌。有關研究表明，臭氧是廣譜、高效、快速滅菌劑，利用臭氧的氧化性，可以在較短時間內破壞細菌、病毒和其他微生物的生物結構，使之失去生存能力。所以我們在潔凈空調出風段設臭氧消毒機，根據不同凈化等級決定臭氧濃度和消毒時間。值的注意的是，臭氧消毒應在藥品生產前，先打開空調機和臭氧消毒機對整個潔凈區(qū)進行消毒，生產人員進入后應關閉臭氧消毒機。這樣既最大程度地消滅各種病菌、病毒、及微生物，保證藥品生產的順利進行，同時又保護了工作人員的身體健康。
1.3潔凈空調設計中一些特殊房間的處理
在制藥廠固體制劑工段中，壓片、填充、粉碎等工藝生產過程中會產生大量粉塵。以往的設計是在這些產生粉塵的房間只設置除塵機，靠除塵機進行排風，由于除塵機的吸風罩安裝位置較高，影響了整個房間的氣流組織，而全面排風對能量的損失也較大。因此在設計過程中我們對此做了一些改進。我們將除塵機集中設置在除塵機房內，同時將除塵機排風與室內回風進行互為連鎖。當壓片機、粉碎機、填充機運行大量粉塵產生時，打開除塵機迅速排除粉塵，同時關閉或部分關閉回風口，當設備不運行時，產塵量較少，由設在房間下側回風口進行回風，回風口設粗效過濾器。由于除塵機設在專門除塵機房內，這樣就避免了除塵機在清灰過程中引起生產部位的二次污染，既達到排除粉塵的目的，又節(jié)約了能源，改善了房間的氣流組織。
在生產醫(yī)藥包裝材料車間，有一些特殊的房間例如熟化室，它既有凈化要求又要保證室內高溫(一般室溫在40℃-50℃ )。如果按照傳統(tǒng)計算方法由潔凈等級確定換氣次數計算送風涼，由于送風量較小，就會產生較高的送風溫度，引起防火閥動作。為了避免這個情況的產生，應盡可能控制送風溫度，加大送風量。同時空調機組應盡可能設置在熟化室附近，減少管路的損失。高效過濾器應采用耐高溫型?？照{機組應采用電機外置式，為了保證熟化室的使用效果，及周邊空調房間的使用，熟化室的墻面、吊頂，地面均應采取必要的保溫措施。
1.4潔凈空調防爆區(qū)域全新風能量回收
在我們設計過程中有時會遇到潔凈車間由于生產過程中產生甲類氣體，而不得不采用全新風、全排風的空調方式，如果甲類防爆區(qū)域面積較大，這種空調方式會引起能量的損失，因此我們在設計過程中嘗試著在空調機組上設轉輪換熱器的一個半圓，而排風逆向通過轉輪的另一半圓，由于溫度差的原因，排風將熱量或冷量釋放到蓄熱或蓄冷芯體中，還可以進行濕度的傳遞，從氣流中分離出來的水分，進入蓄能芯體的吸濕涂層，當轉輪轉到另外的氣流時就把水分釋放出來。以期達到節(jié)能的目的。
二、潔凈空調系統(tǒng)的應用
潔凈空調系統(tǒng)不僅要求對房間或空間的溫、濕度參數進行控制，同時還要求對空氣潔凈度進行控制。潔凈度是根據房間內所控制空氣中浮游粒子的濃度來定義潔凈等級。不同要求的潔凈室區(qū)就必須采用不同潔凈等級的潔凈空調系統(tǒng)。例如。在醫(yī)院環(huán)境中?？諝庵懈∮蔚闹虏【N類多、濃度高。潔凈空調系統(tǒng)不但要求控制塵粒，更主要的是控制細菌，浮游在空氣中的微生物，以群體存在，大多附著在空氣塵埃上，一般大小為5～10μm，而亞高效過濾器對≥0．5μm,微粒過濾效率(計數效率)超過95％，采用具有亞高效器過濾的潔凈空調系統(tǒng)可實現醫(yī)院環(huán)境中空氣無菌化；在電子行業(yè)，國內曾統(tǒng)計過。在無潔凈級別要求的環(huán)境下生產 MOS電路管芯的合格率僅 10％～15％。64位存儲器的合格率僅2％。
隨著超大規(guī)模集成電路的應用和微電子產品的普及，擁有高凈化級別的無塵空調車間是大規(guī)模生產的前提條件；在藥品生產企業(yè)中，我國已在 1982年開始，參照一些先進國家推行 GMP認證，并于2011年3月1日發(fā)布了更加嚴格的新版GMP。GMP是當今國際社會通行的藥品生產和質量管理必須遵循的基本準則，未取得“GMP證書”的企業(yè)。將不再準予生產。而企業(yè)實施 GMP改造，首當其沖的是改造生產車間的空調系統(tǒng)。采用相應級別的潔凈空調系統(tǒng)生產車間?？梢?。潔凈空調系統(tǒng)在各行各業(yè)的應用已13趨普遍和成熟。潔凈空調系統(tǒng)的冷卻、去濕、加熱、加濕方式與常規(guī)空調系統(tǒng)基本一樣。但它的風量比常規(guī)空調系統(tǒng)的風量大得多。凈化級別愈高。風量愈大。潔凈空調系統(tǒng)的空氣處理設備。除了常規(guī)空調系統(tǒng)的表冷器、加熱器、加濕器等。還包括初、中效過濾器和高效過濾器組成。
三、結束語
總而言之，為使?jié)崈艨照{系統(tǒng)能得以安全、高效、可靠、節(jié)能的運行,首先要在設計階段充分的考慮各個系統(tǒng)所擔負的功能間的功能要求，同時要考慮以后運行維護的成本、方案需求，并在日常管理過程中制定嚴格及有效的運行管理制度并嚴格認真執(zhí)行是非常必要的。
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