洁净厂房净化空调系统设计问题探讨论文_张李楠

洁净厂房净化空调系统设计问题探讨论文_张李楠

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司 陕西西安 710003

摘要:近年来随着我国经济的发展,电子、医药、化工等工业对空调洁净度的要求越来越高。但我国的洁净厂房的建设还处于起步阶段,现有的洁净厂房受资金、技术的影响还存在着很多问题。本文对洁净室空调洁净度的几个关键问题进行了较深入探讨。

关键词:洁净;过滤器;控制

随着科学技术的突飞猛进,对产品加工的要求也越来越高,洁净室工程也就应运而生。洁净室工程就是为满足产品加工的精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性等要求,建造能对尘埃(微生物)、温湿度、振动、噪声等严格控制的洁净的生产环境。

一、注意问题探讨

1.1洁净空调系统设计注意问题

洁净室除要求土建装修配合外,其洁净空调系统的设计对洁净房间的投资及运行费用的大小、房间的洁净度、温湿度等室内参数的影响非常大,合理的设计是确保洁净空调系统正常使用的重要前提,下面分别从以下几个方面分述洁净空调系统的设计:

(1)洁净度等级及系统划分的确定。

洁净度等级对空调系统方案及投资均影响很大,所以在满足工艺生产要求的前提下,一般采用低洁净度级别的空调系统,而且在洁净室内,不同洁净级别的空调系统应分别设置;平行流洁净室与乱流洁净室,空气净化级别高与低及使用时间不同的净化空调系统应分开设置,以降低初投资及运行费用。

(2)洁净室内的温湿度及新风量确定:洁净室的计算温、湿度,首先要满足工艺使用要求,如无特殊要求,一般为t=20~26℃。洁净室新风量应取下列3项计算风量中的最大值:

a.乱流洁净室总送风量的10%~30%;层流洁净室总送风量的2%~4%。b.补偿室内排风和保持正压所需要的新风量。

c.保证室内每人的新风量不少于30m3/h。

(3)洁净室正压的控制

洁净室必须保持一定的正压值,以保证不受外界环境污染,它是通过使净化系统的送风量大于回风量和排风量之和的方法来达到的,其送风量的大小受围护结构密封性能的好坏影响,不同等级的洁净室之间以及洁净区与非洁净区之间的静压差不应小于5Pa,与室外的静压差不应小于10Pa;《空气洁净技术措施》中推荐维持此正压一般所需风量为1~2次/h换气次数。为达到洁净室的正压值,除送、回风干管及新风管上设风量调节阀外,还应设正压控制装置,如回风口装空气阻尼层、余压阀,压差式电动风量调节器等。为保证洁净室正压值,送、回、排风机一定要联锁,其程序为启动时先开送风机,再开回风机和排风机;关闭时相反。对洁净度要求高的洁净室,为维持室内正压,防止空气倒灌,设计时应在排风管上设止回阀或设值班风机。

(4)气流组织

洁净室气流组织与一般空调房间不同,它对洁净度的影响十分大,所以要从生产工艺对洁净度的要求出发,本着节约原则配合建筑的特点来确定,当工艺要求洁净度为100级时,选用层流流型;当洁净度为1000~100000级时,选用乱流流型。同时应尽量减少涡流,避免将工作区以外的污染物带人工作区;尽量防止灰尘的二次飞扬,以减少灰尘对工作区的污染机会;工作区的气流要尽量均匀,风速必须满足工艺和卫生要求,当气流向回风口流动时,要使空气中的灰尘能有效地带走;为防止灰尘的二次飞扬,气流速度不能过大,乱流洁净室的回风口不应设在工作区的上部。[本文转自:lunwen.1kejian.com]

(5)消声减振

由于洁净室一般为精密工作间,对噪声要求较高,而净化空调系统的风压较高,可能产生的噪声及振动较大,因此应积极采取有效的消声减振措施,同时所设置的消声器要注意其产尘及积尘问题,防止振动噪声从风管及水管传递出来,满足洁净室的要求。

二、控制参数

(一)、洁净度

我国2010版的GMP参照了欧盟的标准,其洁净度划分为A/B/C/D四个级别。并规定了各级别的微粒控制标准和微生物标准,详见《药品生产质量管理管理规范附录一:无菌药品》。

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与工业洁净室标准ISO14644比较,GMP以≥0.5μm和≥5.0μm的微粒为限度标准。最高的A级,微粒数相当于ISO的4.8级,但是,这是在动态条件下,也就是在实际操作的情况下的数据,这个要求就很高了。一般工业洁净室是以静态测试进行安装工程验收(除非业主有特别要求),生产过程中业主进行动态监测;医药洁净室是动静态测试相结合,这个是很大的区别。B级区相当于静态ISO5级,动态ISO7级;C级区相当于静态ISO7级,动态ISO8级;D级区相当于静态ISO8级,动态不要求。

(二)、环境湿度

在固体制剂生产中,由于药品具有较强的吸湿性,因此,要求空气保持干燥,以免药品受潮。比较严格的要求是湿度<30%甚至<20%。非固体制剂类的药品本身对湿度并不敏感,因此从生产角度看,湿度不是一个重要参数。然而,如果湿度过高,会导致环境中很容易大量繁殖细菌,这是不能容许的。因此,生物医药洁净室内必须控制湿度上限,以不大于65%为宜。

(三)、环境温度

在常规生产情况下,生物医药洁净室对温度的精度要求并不高,因为常规情况下,大部分药品本身对温度的波动并不敏感。同样一种药品的生产,由于亚洲人和欧美人的体质不同,温度的要求是不同的。最典型的是A/B级区域,由于穿着无菌工作服,为了防止人体出汗,以及考虑到对细菌生长的抑制,一般温度基准比其他区域要低。国内大部分药厂要求的基准温度是22℃~24℃,欧美药厂有的要求21℃,有的甚至要求19℃。

三、洁净室的正压控制

(一)、正压控制的分析

洁净室与室外及不同洁净室之间的正压控制,是保证室外和低级别含尘多的空气不进入洁净室的关键,也是实现洁净度的关键。否则含尘多的空气进入洁净室内,造成洁净室内尘源的增加,气流的扰动,从而很难保证洁净室内的洁净度。《规范》中规定:不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差,应不小于5Pa。洁净区与室外的压差,应不小于10Pa。

(二)、正压控制的方法

①调节排风量。通过余压阀泄压或调节排风阀的方法来改变排风量。根据上述风量平衡,当室内外或不同洁净室之间压力差超过设计压差时,渗透风量增加。在新风量不变的情况下,增加排风量,渗透风量将逐渐减小,压差也会减小。

②调节新回风比例。根据上述风量平衡可知新风量是维持正压的根源。送风量不变,改变送回风的比例,即改变新风量的大小,使室内维持恒定的正压。工程中采用变频新风机或调节新风阀改变新风量,采用变频回风机或调节回风阀改变回风量,从而改变供回风的比例,即改变新风量的大小使室内维持设定的正压。此种方法压差稳定。采用DDC控制系统与变频风机相结合很容易调节新回风的比例和送风量,维持正压和送风量的同时恒定。

(三)、正压控制的实现

通过室内外压差传感器调节新风阀的开度来控制正压。为维持送风量的恒定,要调节回风量。当压差高于设定值时,减小新风量,增加回风量,反之,增加新风量,减小回风量。即控制新回风比。已知了新风量、热湿比、风机温升、送风状态点,可以推算出一、二次回风量并进行控制,空气处理过程与常规空调相同。

四、风管及机房的布置

洁净室中的净化空调机房最好靠近要求送风量大的洁净室,力求做到风管线路最短,但又要防止噪声和振动对洁净室的影响。风管的布置做到走向合理、使用方便,力求减少各种风管管道交叉重叠;风管管径通过水力计算来确定。

结语

总之,洁净空调系统与普通空调系统有很大区别,它是一项综合技术的反映。要达到良好洁净效果,不但要合理的设计,而且要有精心的施工和严格的维护管理。

参考文献:

[1]罗为京.净化空调设计与施工探讨[J].中国科技博览,2010(10).

[2]张翠,李振海.净化空调系统新风处理及控制几个相关问题的探讨[J].建筑节能.2012(10)

[3]吴辉,张执强.净化空调系统的设计与施工分析[J].科技资讯.2011

论文作者:张李楠

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/22

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