在洁净厂房的设计和运行过程中经常出现新风设计,系统水路和风管的保温,洁净室压差控制,过滤器选用等设计问题,针对以上常见情况提出几项改善和设计注意事项。
在新风的设计中容易出现新风口风速高,新风量设计不足等问题,实际工程中,经常看到空调、通风系统的新风进风口百叶变形,甚至垮掉,主要是因为新风口设计风速太高,新风口一般采用固定防雨百叶,它的有效进风面积比较小,只有30%左右,进风口阻力较大,进风口风速比较高。这样会导致进风口噪声大,进风口百叶被吹垮。新风口的进风风速一般设计不宜超过3m/s, 新风口风速与新风管风速不同,新风管风速可以设计到6m/s或者更高一点,所以新风口在设计的时候要适当考虑放大进风面积。
要控制空调通风系统的新风口风速,首先要确定空调通风系统的最大新风量。如果洁净区有熏蒸消毒的要求,如十万级、万级洁净区,需要考虑消毒排风时,空调系统为直流风,这时的新风量最大,为空调系统的送风量,同时也要考虑空调系统在过渡季节加大新风量的要求。
洁净区净化空调系统新风量一般都能满足操作人员对新风量的要求。但是,制剂车间外包间,灯检间舒适性空调系统需要注意,因为外包间,灯检间一般人员比较多,也很密集,需要的新风量比较大,制剂车间内没有开启的外窗,无法通过开窗补充新风,只能从空调系统中补充新风,一旦空调系统中新风量不足,就会引起室内CO2升高,操作人员感到闷气。在设计过程中如果按每个独立房间的新风量相加,计算空调系统的新风比,这样进入外包间和灯检间的新风量就会达不到要求;如果把外包间和灯检间的新风比作为空调系统的新风比,那么新风量就高了,达不到节能的效果。
新风管、新风进风口规格按过渡季节最大新风量来考虑。要考虑过渡季节最大新风量的时候,室内风能排出去,新风也要经过适当的过滤,一般采用初效过滤器。
制药厂的净化空调系统中,一般排风量大,新风比高,有条件可以考虑利用热回收设备进行新风和排风的能量交换,回收排风中的能量。
使用热量回收装置的时候需要注意几点:1、尽量采用全热回收装置,特别是净化空调系统,要尽量采用全热回收装置,全热回收与显热回收相比,能量回收利用率比较高;2、不论采用转轮热回收装置还是板式热回收装置,都要考虑对进入热回收装置的新风和排风进行过滤,最好能达到中效过滤,因为换热器被灰尘污染,引起热交换效率降低;3、排风和新风口尽可能有一定高差或拉开一段距离,防止新排风短路。
空调系统风管、水管保温有3个方面的作用。为了减少能量损失,为了减少风管、水管内流体温度的变化,为了防止结露。空调系统水管和风管保温时需要注意两项。1、保温结构不能留有空隙。比如送风管保温,风管支架吊架与风管之间要有垫层,不能产生冷桥,风管法兰要保温。风管软接头要采用有保温层的软接头,空气冷凝水管、冷冻水管也一样,保温层不能留有空白,否则没有做到保温的地方就会产生结露滴水;2、保温层或者保温层外面的保护层要严密,不能让空气渗进,一旦保温层有缝隙,空气就会渗入保温层,在管壁上结露,久而久之保温层含水增高,水作为一种导热性能良好的导体,提供了保温层的导热系数,使保温层失去保温性能。
控制洁净室的压差是为了控制洁净室之间气流渗透的方向,避免较洁净的洁净室被相邻洁净室的气流污染,是洁净室内洁净度控制的重要手段。
洁净室压差在洁净室空调系统运行过程中,随着送回风量的变化也是在不断变化的,维持洁净室内稳定的压差有几种方法,1、在室内回风口设计成可调风量的风口。室内压差变化了,直接调整回风口风量,校正压差;2、在排风支管调节阀处装压差微调装置,根据室内压差变化自动调节排风阀开度,控制室内排风量,保证室内压差;3、在洁净室送风管和排风管上装自动定风量调节阀,维持室内送排风量恒定,维持压差恒定。
初效、中效过滤器的选用主要考虑过滤器的额定风量,过滤器的终阻力一般按初阻力的两倍计算,高效过滤器选用须按小于等于额定风量选择,过滤器的过滤风量小于额定风量,过滤效率高,阻力小。对净化空调系统来说,空调器的新风处理最好采用初效和中效两级过滤,这样对空调机组后面的中高效,高效过滤器具有一定的保护作用,最主要的是对空调机组的加热器,表冷器盘管也是一种保护,因为盘管的翅片间距较小,特别是表冷盘管,一旦被灰尘污染,很难清洗,影响传热效率。
洁净室的高效过滤器不能采用木框过滤器,避免产生霉菌。对于同一个净化空调系统,各个房间的送风高效过滤器效率要一致,阻力相近。这样就可以做到各个过滤器的容尘量比例一致,运行过程中阻力上升一致,风量分配均匀。

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