隨著科學技術的進步,經濟的發展,潔淨技術的應用越(yuè)來越(yuè)廣泛。諾貝爾得獎者著名的科學家(jiā)楊振寧在2001年(nián)中國(guó)科協學術會議年會上判(pàn)斷,未來的二三十(shí)年中
①芯片(piàn)的廣泛應用、②醫學(xué)與(yǔ)藥物的高速發展、③生物工程這三個方(fāng)麵將成為科技(jì)發展的火車頭,是未來科技發展的三大戰略方向。要滿足這三大方向(xiàng),除了(le)工藝本身的技術需要提高,最重(chóng)要的是要向潔(jié)淨環境挑戰,創造一個潔淨度更高(gāo)的室內微環境。
如(rú)今,現代工(gōng)業產品生產和現代化科學(xué)實驗活動要求微型(xíng)化、精密化(huà)、高純度、高質量和高可靠性,帶來潔(jié)淨技(jì)術也隨著科學技術的發展和工業產品的日新月異而(ér)健康、高(gāo)速地發展(zhǎn),並在三大戰略外的食(shí)品、化妝品、軍工等行業有更好的表現。要創造一個良好的潔淨室微環境,一(yī)套高效、安全、可靠(kào)、實用、簡單的空氣潔淨係統是其所有(yǒu)相輔相成的係統的核心部分,而空氣處理機組是完成換熱、過濾、加濕、送風等功能(néng)的重要(yào)部件;和普通舒適性空氣處理機組有許多(duō)不(bú)同,本文從潔淨室的角度,談談潔淨室用空氣處理機組的(de)應用。
1.潔淨室空調係統的特點
1.1風量大
潔淨室主要是通(tōng)過空氣量的循(xún)環來過濾空氣(qì)中的(de)塵埃、細菌等,實現對空氣中非生物粒子和生(shēng)物(wù)粒子的控製,達到潔淨的標準。因此需要有足夠的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次數來計算,通常是10倍,甚至幾十(shí)倍,尤其是單向(xiàng)流(liú)潔淨室,換氣次數達到(dào)房間體(tǐ)積的幾百倍。
大風量對空氣處(chù)理機組的強度是個考驗,目前市麵上常見的空氣處理機組的都是采用鋁合金框架結構、方鋼結構的比較多,如果麵板的厚度和框架的強(qiáng)度不夠,容易造成(chéng)空氣處理機組(zǔ)變(biàn)形,特別(bié)是醫(yī)用空(kōng)氣處理機組,一般要采用正壓設計,如果麵板和框架固定不夠(gòu),就(jiù)有可能(néng)會出現麵板飛出砸人的恐怖現象。所以潔淨用(yòng)空氣(qì)處理機組首先要滿足高強度的要求(qiú),目前市麵上常見的麵板(bǎn)厚度有30mm和50mm,也有一些廠家率先推出(chū)60mm的麵板的高端機組,相信在潔淨場合將得到廣泛的(de)應用。
1.2風機的壓頭高
潔淨室一般至少要采用初、中、高(gāo)三(sān)級過濾器過濾,而這三級過濾器的阻(zǔ)力(lì)加起來就有700~800帕左右,潔淨(jìng)室一般也(yě)要采用集中送、回風的方式,以保證(zhèng)維持(chí)潔淨(jìng)室的正負壓調節的要求,所(suǒ)以潔淨室的管道阻力(lì)一般比普通空(kōng)調的要多一倍以上。需要克服這些阻力,就要求空氣處理機組的送風機有足夠(gòu)的壓頭,所以潔淨室的空氣處理機組的送風機組一(yī)般(bān)采(cǎi)用後彎機翼型的風機,或者是無窩殼的風機,才能(néng)達到足夠高送回(huí)風壓頭。
在這種大風量,大壓頭(tóu)的情況下,對機組的漏風率也是一(yī)種考驗(yàn),潔淨室用空氣處理機組的漏風率越低,為客戶節(jiē)省的能源就越多,運行費(fèi)用就越低。
1.3溫濕度控製精度高
和普通舒(shū)適(shì)性空調(diào)的滿足人員舒適的要求不同,潔淨室的溫濕度控製的精度是為了滿足(zú)工藝要求,如在某(mǒu)些電子產品的製造中,對(duì)溫濕度的控製要求非常嚴格,在醫用和實驗動物等方麵,對溫濕度的控製精度(dù)也有明確的要求。為(wéi)了實現恒溫恒濕,那(nà)麽要求空氣處理機組中至少要(yào)具備製冷、製(zhì)熱、加濕、除濕等功能段,而且需要精(jīng)密控製的方式;如換熱器要采用高效率的親水翅片(piàn),並且水流量采用(yòng)比(bǐ)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(gèng)高的控製精度。
1.4正負壓控製嚴格
無論是電子廠房還是隔離病房、製藥(yào)廠、實驗動物室等,為了防止粉塵、細菌擴散到其他的潔淨區域,還是為(wéi)了防止病毒細菌的擴散引起交叉感染,潔淨房間的(de)正負壓控製非常(cháng)重要,特別是在醫用(yòng)場合需要防止放射性塵埃(āi)、有害氣體、臭氣及細菌向(xiàng)外擴散,準確有效的控製正負壓極其關鍵。實際工程應用中,工業潔淨室和一般生物潔淨室都(dōu)是采用正壓維持,但對於使用(yòng)有毒、有害氣體或使用易燃易爆溶劑以及(jí)其(qí)他有特殊要求的生物潔淨室則采用負壓控(kòng)製。要想有準確的壓差控製值,在(zài)潔淨室空氣處理機組要求要有較低的漏風率,才(cái)能有較高的控(kòng)製精度。同時采用集中送回風的分流段將在空調箱中被廣泛(fàn)應用。
1.5擁有良好的過(guò)濾係統
無論是滿足工(gōng)藝設計要求的工業潔淨室,還是(shì)滿足醫用、製藥、實驗動物(wù)等的生物(wù)工程,共同(tóng)的特點是要滿足無塵,這將靠一套良好的空(kōng)氣過濾係統來完成。潔淨技術對微生物、塵埃等的控(kòng)製程度,主要取決於過濾器(qì)的性(xìng)能。潔淨(jìng)室一般至(zhì)少要經過三級過濾,空氣處理機組配(pèi)備初、中效過濾器,送風末端配高效過濾器。空氣過濾(lǜ)器需要有良好的品質,一旦發生(shēng)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引起注意(yì)。
1.6采用變頻技術
潔淨空調係統大風量的特點帶來了高能耗,各種節能(néng)技術在潔淨空調係統中得(dé)到廣泛的應(yīng)用。其中變頻技術在潔淨空調係統(tǒng)中被廣泛的選用。由於(yú)潔淨空調一般至少(shǎo)要經(jīng)過初(chū)效過濾器、中效過濾器(亞高效過濾器)、高效(xiào)過濾器的過濾,而過濾(lǜ)器(qì)都是隨著使用(yòng)的時間越來越久,其阻力也越來越大,和普通空(kōng)氣處理機(jī)組的送風機是按過濾器的計算阻力(lì)來選型的不同(tóng),在潔淨室中選用空氣處理機組的送風機電機功(gōng)率都是按過濾器的終阻力來選型的,在空調係統運行初期,風機的壓力是絕對足夠克服係統的阻力來滿足使用要求的,這時候采用變頻器,可以將風機的轉速降低,減少功耗,起(qǐ)到良好的(de)節能目的;隨著係統(tǒng)的(de)運行,過濾器的阻力越(yuè)來越大,空調係(xì)統的風量(liàng)將會減少,通過風(fēng)管裏風量或者是靜壓變化提供(gòng)變化的數據給變頻(pín)器,又變頻器(qì)將風機的轉速變(biàn)大,就可以滿足係統風量的要求,同時也可以對風機轉速(sù)的調節,對房間的正負壓保持有良好的調節作用。
另外選用(yòng)變頻風機,也可以在潔淨室不(bú)使用(yòng)時,將機(jī)組的轉速變低,送風機的風量減少,相當於值班風機的使用。
1.7相當的穩定(dìng)性和可靠性
現代工業的高度發展,使得(dé)工業產品擁有體積小、高(gāo)價值的特點,如果潔淨空調機出現(xiàn)故(gù)障,將帶來數於(yú)千計的損失,特別是醫用(yòng)潔淨室中,如果在手術或者是產房過程中,如果空調機組出(chū)現故障,將帶來生命的安危(wēi),因此要求空調機組擁有相當的穩定(dìng)性和可靠性,要求空氣處理機組的每一個部件采購中應該采(cǎi)用(yòng)擁有良好的品(pǐn)質管理的廠家的產品,如在機組內(nèi)部應該選用有AMCA認證的(de)高品質風機和高品質的電機,對(duì)過濾器(qì)的選用也要(yào)非常慎用,特別是高效過濾器,如果(guǒ)有一個小孔,就帶(dài)來無數的細菌,後果是無法(fǎ)想像的。另外在空氣處理機組的生(shēng)產和檢測也(yě)要嚴格按(àn)照國家的(de)標準製造。
以上是潔淨空調的共同(tóng)特點,也可看出,潔淨室用空氣處理機組(zǔ)有別於普通(tōng)空調機組,以下列(liè)出普通空調(diào)機組和醫用潔淨空調機組的區別(bié):
2.工業潔淨室的(de)特點
工業潔淨(jìng)室主要是控製汙染,保證產品的合格率,其主要特點有如下:
2.1對(duì)潔淨(jìng)度要求高
工業(yè)潔淨室需要滿足工藝要求,產品的性能指標不(bú)斷(duàn)提升,也要求潔(jié)淨室潔淨度不斷提高,需要用到超高效過(guò)濾器,那麽要求空氣處理機組也至少要配置(zhì)初效、中效、亞高效過濾器係統,這樣對機組的強(qiáng)度要求(qiú)更高,對空氣處理機組送風機的壓頭會更大。
2.2溫度(dù)控製優先
工業潔淨室一般需要人員操作,所以空氣處理機組要盡量以溫度(dù)控(kòng)製優先,保(bǎo)證一定的濕度控製,滿足人員的溫濕度要求,才能保證產(chǎn)品的質量。
2.3滿足特殊(shū)工藝的要求
如有些產品,需要用到化(huà)學製劑(jì),所以機組要求耐腐蝕,還有些需要用到爆炸性(xìng)的氣體,這(zhè)就要求空氣處理機組防爆、防靜電,有些工藝對於震動的要求很(hěn)高,所以空氣處理機組就要有更好的防震措施。
3.生物潔淨室空(kōng)調係統的特點
3.1生(shēng)物潔淨(jìng)室空調係統的一個顯(xiǎn)著的特點是要(yào)防止交叉(chā)感染,這個表現在空氣處理機組上(shàng)麵(miàn),主要是生物潔淨室用空氣(qì)處理機(jī)組要求采用全正壓設計,即把空氣(qì)處理機組的送風機放在最前麵,其(qí)餘的功能段放在氣流的正壓段,防止外麵的氣流進入空(kōng)氣處理機組,引(yǐn)起交叉感染。
防止交叉感染需要注意的是:轉輪熱回(huí)收、板式熱回收等不(bú)適合在醫院場合使用。盡管醫院是能耗(hào)大戶,但轉輪熱回收其工作原理是通過轉輪在排(pái)風和新風之(zhī)間進行交換(huàn),容易產生交叉(chā)感染,在(zài)生物潔淨室中,熱管熱回收、盤管熱回收等技術(shù)由於沒有新(xīn)排風接觸(chù),而被廣泛的采用。
3.2生物潔淨室空調係統的第二(èr)個顯著(zhe)特點防止空調係統的(de)二次汙染。這個特點表現在(zài)空氣處理機組中(zhōng)主要有如下注(zhù)意(yì)點:
3.2.1空氣處理機組應該內壁板和內置(zhì)件應該保持光潔,而且要耐消毒品腐蝕(shí),宜采用不鏽鋼(gāng)板,並把機組底部的(de)直交角改為圓角,以方(fāng)便清潔。
3.2.2空氣處理機組采(cǎi)用(yòng)濕(shī)度控(kòng)製優先(xiān),防止潮濕的空調在風管和高效過濾器表麵滋(zī)生細菌。3.2.3把熱交換器、過濾器等放在正壓段,風機一般要在停機(jī)時立即關閉新風閥,防止機組內表麵結露,表冷器關閉後依然(rán)需要送風,吹幹盤管和水(shuǐ)盤的水,內壁溫度逐漸(jiàn)回升,防止細菌(jun1)滋生,過濾器放在正壓段(duàn)也可以避免空氣過(guò)濾器受潮,有效的防止細(xì)菌的滋生.
3.2.4熱交器采用親水赤片,單位英寸的翅片不宜過多(duō),否則換熱翅片容(róng)易積塵。采用無凝水(shuǐ)盤管。隻(zhī)要使(shǐ)機組進(jìn)水溫度高於室內露(lù)點溫度與傳熱溫差之差,就可以保證空調機(jī)組中的換熱盤管幹工況,這個需要和空(kōng)調(diào)係統相結合才能實現,由新(xīn)風來承(chéng)擔室內的濕負荷。
3.2.6生物潔淨室用空(kōng)氣處(chù)理機組一(yī)般不采(cǎi)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(yòng)不鏽鋼光管製作(zuò)-光滑無翅片、耐(nài)腐蝕、不容易積(jī)塵、易清洗。
防(fáng)止二(èr)次汙染需要注意(yì)的是:
3.2.8濕膜加(jiā)濕器絕對不能用(yòng)在醫院場合。濕膜加濕器的初投資和運(yùn)行費(fèi)用都非常便宜,而被廣泛地(dì)應用在民用建築中需要加濕但對濕度(dù)控製要求又(yòu)不高的地方。但由於(yú)濕(shī)膜的加濕(shī)原理是通(tōng)過(guò)空氣和水在濕膜上進(jìn)行交換,而潮濕的濕膜是細菌最容易滋生的環境,因此對於特別要注意防止二(èr)次(cì)汙染的生物潔淨空調來講,是絕對不容許的。因此,濕膜加濕是絕對不能應用於醫院、製藥(yào)等生(shēng)物潔淨場所,而沒有冷凝水產生的(de)幹蒸汽加濕、電極加濕、電熱加濕才被廣泛地應用於生物潔淨室空調。
3.2.9風機盤管、自帶冷熱源的掛機、櫃機不適合(hé)在手術室、產房、ICU、感染隔離室(shì)、各種實驗室、放射科等場所使用。風機盤管、掛(guà)機等都有一個冷凝水盤,裏(lǐ)麵潮濕的環境也是細(xì)菌(jun1)容易滋生。同樣(yàng)的道理,醫(yī)院的空調主(zhǔ)機也(yě)盡量選用風冷主機,因為水(shuǐ)冷主機的冷卻塔也是軍團菌等容易細菌生長(zhǎng)的地方。
3.3機組要有良好的殺菌滅(miè)毒
3.3.1空氣處理機組至少要有兩級過濾器,過濾器可以有效的空氣的塵埃,也可以阻斷細菌和病毒在(zài)空調係統中傳播和擴散,特別是高(gāo)效過濾器,對於大氣中浮(fú)遊的病(bìng)毒、細菌的捕捉效率實(shí)際上能達到100%,也可采用(yòng)有效防止過濾器細菌滋生的過濾器。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在機組的回(huí)風(fēng)口加電子滅菌裝置
3.3.3初效(xiào)過濾器一般采用一次性的過濾器,使用一段時間後直(zhí)接丟掉(diào),而不應該再次使用(yòng)。
3.3.4機組(zǔ)設置紫(zǐ)外線殺菌燈,紫外線照射的殺(shā)菌(jun1)機理是(shì)使微生物細菌內(nèi)核酸、原漿蛋(dàn)白和酶發生化學變化而死亡。紫外線消毒有廣譜殺(shā)菌作用,能殺滅各種微生物,紫外線殺菌燈(dēng)一般裝在空調箱的下遊段,如(rú)盤管段和過濾段的迎風麵前麵(miàn)。
3.4自動控製程(chéng)度高。由於醫院各部門使用時間、要求的溫濕度、負(fù)荷各不相同,空調(diào)係統分區要細化,各個(gè)房間獨立控製與調節,這就要求醫用的空氣處理機組配備高配置的控製係統。
3.5防止空調係統的噪音、設備的震動及(jí)較大的風速刺激病人(rén)。由於醫院的病人抵抗(kàng)能(néng)力比較弱,噪聲(shēng)、和設備的震動都會引(yǐn)起其(qí)不安,影響治療(liáo)的效果,所以醫院空氣處理機(jī)組需要有更好的減震降噪措施。
3.6藥廠對特殊藥(yào)品生產造成的汙染和交叉汙染會嚴重(chóng)影響其他藥品,需要嚴(yán)格分開。如:青黴(méi)素類、避(bì)孕藥品(pǐn)、放射性藥(yào)品、疫苗、血液(yè)製(zhì)品等,這在(zài)空氣處(chù)理機組的選型特別要主要,應該多(duō)了解工(gōng)藝流程,對於不合理的空調係統,應該反應給設計(jì)院和業主。
3.7排風機盡可能設在排風管末端,使(shǐ)整個排(pái)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,應在排風入口設HEPA過濾器。