淺談潔凈室空調(diào)設計的相關問題探討
四川華銳凈化 2019-04-02 20:29:41 閱讀
摘要：隨我國經(jīng)濟的發(fā)展凈化空調(diào)系統(tǒng)與普通空調(diào)系統(tǒng)有很大區(qū)別,我國的潔凈廠房建設還處于起步階段，現(xiàn)有的潔凈廠房受資金、技術等因素的影響還存在很多問題。本文結合工程實例對潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)設計進行了詳細的闡述，對潔凈室空調(diào)潔凈度進行了較深入探討并對凈化空調(diào)系統(tǒng)在設計、施工及維護管理方面應注意的問題進行了分析和探討。
關鍵詞：潔凈室；空調(diào)設計；問題的探討
引言
隨著微電子工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)、精密機械、精細化工行業(yè)的高速發(fā)展，各行業(yè)的工藝技術設施對環(huán)境有溫濕度的常規(guī)要求，同時也要求室內(nèi)微粒的數(shù)量、室內(nèi)氣流、壓力等控制在一定范圍內(nèi)，潔凈空調(diào)技術便應運而生。潔凈空調(diào)系統(tǒng)與普通空調(diào)系統(tǒng)的主要差別在于空調(diào)區(qū)域?qū)崈舳扔胁煌囊蟆？諝鉂崈舳仁芨鞣N因素的影響,良好的潔凈效果,不但要有合理的設計,而且要有嚴格的施工及維護管理。本文針對潔凈室的空調(diào)設計原則結合工程實例介紹風量平衡計算和系統(tǒng)設備選型設計。對于空氣處理機組變風量運行，減少風機溫升負荷，限制新風量和設計風機壓頭等多項節(jié)能措施，本文結合工程實例通過對凈化空調(diào)系統(tǒng)設計介紹,探討凈化空調(diào)系統(tǒng)在設計、施工及維護管理等方面應注意的問題。
一、潔凈室空調(diào)設計原則
1.1潔凈室的選址應盡量選取周圍環(huán)境較清潔和綠化較多的地區(qū)，其空調(diào)設計在不影響生產(chǎn)的情況下應遵循以下原則，：（1）應盡量將潔凈度要求相同的房間安排在一起；（2）把容易產(chǎn)生灰塵及有害氣體的工藝設備盡量布置在室外，在潔凈室內(nèi)只布置必要的工藝設備；（3）把易產(chǎn)生污染的工序應放置在靠排風口位置，潔凈室的設備采用不易起塵的表面光滑的材料；（4）潔凈室內(nèi)盡量將潔凈度要求高的工序放置在潔凈氣流首先到達的區(qū)域。
二、潔凈室的正壓控制
2.1正壓控制的分析。潔凈室必須保持一定的正壓值,以保證不受外界環(huán)境污染， 并且是保證室外和低級別含塵多的空氣不進入潔凈室的關鍵。正壓控制是通過使凈化系統(tǒng)的送風量大于回風量和排風量之和的方法來達到的?？照{(diào)送風量的大小受圍護結構密封性能的好壞影響,實際工程中潔凈室的壓差根據(jù)規(guī)范以及實際圍護結構情況來確定。不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差應不小于5Pa,潔凈區(qū)與室外的壓差應不小于10Pa?！犊諝鉂崈艏夹g措施》中推薦維持此正壓一般所需風量為2～6次/h換氣次數(shù)。為達到潔凈室的正壓值,除回風干管及新風管上設風量調(diào)節(jié)閥外,還應設正壓控制裝置,避免壓差過大造成門開啟困難，同時新風量增加,引起空調(diào)負荷的增加，造成能源的浪費。根據(jù)風量平衡可知:送風量= 新風量+ 回風量，新風量= 排風量+ 滲透風量。為保證潔凈室正壓值,送、回、排風機一定要聯(lián)鎖,其程序為啟動時先開送風機,再開回風機和排風機;關閉時相反。對潔凈度要求高的潔凈室,為維持室內(nèi)正壓,防止空氣倒灌,設計時還應在排風管上設止回閥或設另設值班風機。
2.2正壓控制的方法。正壓控制方法分為余壓閥、調(diào)節(jié)新風量、調(diào)節(jié)回風量三種。但單純改變回風量或新風量必然造成送風量的波動。同時要維持送風量的恒定,排風量、回風量之和要等于送風量。調(diào)節(jié)新風量、調(diào)節(jié)回風量實際上都是調(diào)節(jié)新回風在送風量的比例。新風量變化,回風量必須也變化才能維持送風量的恒定。因此，調(diào)節(jié)新風量、回風量、排風量都能調(diào)節(jié)正壓風量。但原來的傳統(tǒng)方式只強調(diào)了正壓控制，疏忽了送風量的恒定。
2.3我國過去潔凈室控制部分采用模擬量控制器的控制方式,同時控制正壓和送風量的恒定比較難,近些年DDC 控制的發(fā)展,上述情況很容易實現(xiàn)。具體方式為：（1）采用正壓的控制。通過余壓閥泄壓或調(diào)節(jié)排風閥的方法來改變排風量。根據(jù)上述風量平衡,當室內(nèi)外或不同潔凈室之間壓力差超過設計壓差時,滲透風量增加。新風量不變, 這種情況下需要增加排風量維持壓差不變。但采用余壓閥時,壓差低于設計風量時,不能自動進行調(diào)節(jié)；而且采用調(diào)節(jié)排風閥時,當排風量為零,壓差仍低于設計壓差時,則不能進行調(diào)節(jié)。（2）調(diào)節(jié)新回風比例。由風量平衡可知新風量是維持正壓的根源。送風量不變,改變送回風的比例,即改變新風量的大小,可以使室內(nèi)維持恒定的正壓。工程中采用變頻新風機或調(diào)節(jié)新風閥改變新風量、變頻回風機或調(diào)節(jié)回風閥改變回風量,從而改變供回風的比例,即改變新風量的大小使室內(nèi)維持設定的正壓。此種方法采用DDC 控制系統(tǒng)與變頻風機相結合很容易調(diào)節(jié)新回風的比例和送風量,維持正壓和送風量的同時恒定，易于維持室內(nèi)壓差穩(wěn)定。
圖1 DDC 控制送風量與正壓原理圖
上圖中，正壓控制通過室內(nèi)外壓差傳感器調(diào)節(jié)新風閥的開度來控制正壓進行。
送風量的恒定的實現(xiàn)通過以下方式:風機1 承擔高效過濾器和送風管路的壓降。風機2 主要承擔初、中效過濾器和回風管路的壓降。通過送風流量傳感器控制變頻風機1 的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)恒定送風量。通過新風的一、二次回風流量傳感器控制變頻風機2 的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)新回風比。一、二次回風比運行過程中高效過濾器積塵的增加,送風阻力相應增加,增加變頻風機1的轉(zhuǎn)速,增加風壓維持送風量的恒定。為維持送風量的恒定,要調(diào)節(jié)回風量，當壓差高于設定值時,減小新風量，增加回風量，反之，增加新風量，減小回風量，即控制新回風比。已知了新風量、熱濕比、風機溫升、送風狀態(tài)點,可以推算出一、二次回風量并進行控制,空氣處理過程與常規(guī)空調(diào)相同。
三、風管附件及施工安裝注意問題
3.1風管及附件材料。凈化空調(diào)系統(tǒng)在材料的選用時建議選用不發(fā)塵、不易積塵、便于清掃擦拭的的材料制作。風管的材質(zhì)一般選用無明顯氧化、針孔、麻點和鍍鋅層脫落的優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼板,在制作中有損壞鍍鋅層處如咬口、折邊、鉚接處及時涂保護漆二道,用冷軋鋼板制作的風管、閥門及附件,銹后涂油漆二道,制作完畢后用無腐蝕性清洗液將內(nèi)表面油膜和污物清洗干凈,干燥后經(jīng)檢查達到要求用塑料薄膜及膠帶封口,防止灰塵進入?？傊? 潔凈室風管的制安是一個十分重要的工序,清洗后的風管和零配件安裝前不要拆封,安裝時拆開一個端口封膜,隨即連接好一個接頭,如中間停頓需將端口重新封好。在安裝過程中不能嫌麻煩而忽視口部的封閉,致使管中積塵而又不易清洗或擦拭。中效過濾前的送風管、回風管、閥門及附件,一般用冷軋鋼板或鍍鋅鋼板制作,中效過濾器到高效過濾器之間的送風管、閥門及附件,一般采用鋼板或塑料復合鋼板制作,高效過濾器之后的送風管、閥門及附件,一般用鋁合金板、硬塑料板、塑料復合鋼板或鍍鋅鋼板制作或用鋼板制作后鍍鉻。潔凈室送風口裝飾面應用經(jīng)陽極氧化處理的鋁合金板或塑料板制作。高效過濾器安裝時應嚴密平整,防止因為漏風影響潔凈度。
3.2凈化空調(diào)系統(tǒng)的維護管理。潔凈室空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中應注意檢查溫濕度、正壓值及過濾器,防止達不到潔凈室的要求,同時要不定期吸塵清掃等。
3.3凈化空調(diào)系統(tǒng)的消聲減振。潔凈室一般為精密工作間,對減弱噪聲要求較高,凈化空調(diào)系統(tǒng)的風壓較高,可能產(chǎn)生的噪聲及振動較大,因此應積極采取有效的消聲減振措施,設置的消聲器要注意其產(chǎn)塵及積塵問題,防止振動噪聲從風管及水管傳遞出來,滿足潔凈室的要求。
結束語
凈化空調(diào)系統(tǒng)的設計及施工維護管理根據(jù)實際情況存在著方方面面需要解決及注意的問題，要達到良好潔凈效果,在綜上所述的合理的設計基礎上,更要有精心的施工和嚴格的維護管理，才能滿足潔凈室工藝運行的要求。
關鍵詞：潔凈室；空調(diào)設計；問題的探討
引言
隨著微電子工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)、精密機械、精細化工行業(yè)的高速發(fā)展，各行業(yè)的工藝技術設施對環(huán)境有溫濕度的常規(guī)要求，同時也要求室內(nèi)微粒的數(shù)量、室內(nèi)氣流、壓力等控制在一定范圍內(nèi)，潔凈空調(diào)技術便應運而生。潔凈空調(diào)系統(tǒng)與普通空調(diào)系統(tǒng)的主要差別在于空調(diào)區(qū)域?qū)崈舳扔胁煌囊蟆？諝鉂崈舳仁芨鞣N因素的影響,良好的潔凈效果,不但要有合理的設計,而且要有嚴格的施工及維護管理。本文針對潔凈室的空調(diào)設計原則結合工程實例介紹風量平衡計算和系統(tǒng)設備選型設計。對于空氣處理機組變風量運行，減少風機溫升負荷，限制新風量和設計風機壓頭等多項節(jié)能措施，本文結合工程實例通過對凈化空調(diào)系統(tǒng)設計介紹,探討凈化空調(diào)系統(tǒng)在設計、施工及維護管理等方面應注意的問題。
一、潔凈室空調(diào)設計原則
1.1潔凈室的選址應盡量選取周圍環(huán)境較清潔和綠化較多的地區(qū)，其空調(diào)設計在不影響生產(chǎn)的情況下應遵循以下原則，：（1）應盡量將潔凈度要求相同的房間安排在一起；（2）把容易產(chǎn)生灰塵及有害氣體的工藝設備盡量布置在室外，在潔凈室內(nèi)只布置必要的工藝設備；（3）把易產(chǎn)生污染的工序應放置在靠排風口位置，潔凈室的設備采用不易起塵的表面光滑的材料；（4）潔凈室內(nèi)盡量將潔凈度要求高的工序放置在潔凈氣流首先到達的區(qū)域。
二、潔凈室的正壓控制
2.1正壓控制的分析。潔凈室必須保持一定的正壓值,以保證不受外界環(huán)境污染， 并且是保證室外和低級別含塵多的空氣不進入潔凈室的關鍵。正壓控制是通過使凈化系統(tǒng)的送風量大于回風量和排風量之和的方法來達到的?？照{(diào)送風量的大小受圍護結構密封性能的好壞影響,實際工程中潔凈室的壓差根據(jù)規(guī)范以及實際圍護結構情況來確定。不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差應不小于5Pa,潔凈區(qū)與室外的壓差應不小于10Pa?！犊諝鉂崈艏夹g措施》中推薦維持此正壓一般所需風量為2～6次/h換氣次數(shù)。為達到潔凈室的正壓值,除回風干管及新風管上設風量調(diào)節(jié)閥外,還應設正壓控制裝置,避免壓差過大造成門開啟困難，同時新風量增加,引起空調(diào)負荷的增加，造成能源的浪費。根據(jù)風量平衡可知:送風量= 新風量+ 回風量，新風量= 排風量+ 滲透風量。為保證潔凈室正壓值,送、回、排風機一定要聯(lián)鎖,其程序為啟動時先開送風機,再開回風機和排風機;關閉時相反。對潔凈度要求高的潔凈室,為維持室內(nèi)正壓,防止空氣倒灌,設計時還應在排風管上設止回閥或設另設值班風機。
2.2正壓控制的方法。正壓控制方法分為余壓閥、調(diào)節(jié)新風量、調(diào)節(jié)回風量三種。但單純改變回風量或新風量必然造成送風量的波動。同時要維持送風量的恒定,排風量、回風量之和要等于送風量。調(diào)節(jié)新風量、調(diào)節(jié)回風量實際上都是調(diào)節(jié)新回風在送風量的比例。新風量變化,回風量必須也變化才能維持送風量的恒定。因此，調(diào)節(jié)新風量、回風量、排風量都能調(diào)節(jié)正壓風量。但原來的傳統(tǒng)方式只強調(diào)了正壓控制，疏忽了送風量的恒定。
2.3我國過去潔凈室控制部分采用模擬量控制器的控制方式,同時控制正壓和送風量的恒定比較難,近些年DDC 控制的發(fā)展,上述情況很容易實現(xiàn)。具體方式為：（1）采用正壓的控制。通過余壓閥泄壓或調(diào)節(jié)排風閥的方法來改變排風量。根據(jù)上述風量平衡,當室內(nèi)外或不同潔凈室之間壓力差超過設計壓差時,滲透風量增加。新風量不變, 這種情況下需要增加排風量維持壓差不變。但采用余壓閥時,壓差低于設計風量時,不能自動進行調(diào)節(jié)；而且采用調(diào)節(jié)排風閥時,當排風量為零,壓差仍低于設計壓差時,則不能進行調(diào)節(jié)。（2）調(diào)節(jié)新回風比例。由風量平衡可知新風量是維持正壓的根源。送風量不變,改變送回風的比例,即改變新風量的大小,可以使室內(nèi)維持恒定的正壓。工程中采用變頻新風機或調(diào)節(jié)新風閥改變新風量、變頻回風機或調(diào)節(jié)回風閥改變回風量,從而改變供回風的比例,即改變新風量的大小使室內(nèi)維持設定的正壓。此種方法采用DDC 控制系統(tǒng)與變頻風機相結合很容易調(diào)節(jié)新回風的比例和送風量,維持正壓和送風量的同時恒定，易于維持室內(nèi)壓差穩(wěn)定。
圖1 DDC 控制送風量與正壓原理圖
上圖中，正壓控制通過室內(nèi)外壓差傳感器調(diào)節(jié)新風閥的開度來控制正壓進行。
送風量的恒定的實現(xiàn)通過以下方式:風機1 承擔高效過濾器和送風管路的壓降。風機2 主要承擔初、中效過濾器和回風管路的壓降。通過送風流量傳感器控制變頻風機1 的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)恒定送風量。通過新風的一、二次回風流量傳感器控制變頻風機2 的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)新回風比。一、二次回風比運行過程中高效過濾器積塵的增加,送風阻力相應增加,增加變頻風機1的轉(zhuǎn)速,增加風壓維持送風量的恒定。為維持送風量的恒定,要調(diào)節(jié)回風量，當壓差高于設定值時,減小新風量，增加回風量，反之，增加新風量，減小回風量，即控制新回風比。已知了新風量、熱濕比、風機溫升、送風狀態(tài)點,可以推算出一、二次回風量并進行控制,空氣處理過程與常規(guī)空調(diào)相同。
三、風管附件及施工安裝注意問題
3.1風管及附件材料。凈化空調(diào)系統(tǒng)在材料的選用時建議選用不發(fā)塵、不易積塵、便于清掃擦拭的的材料制作。風管的材質(zhì)一般選用無明顯氧化、針孔、麻點和鍍鋅層脫落的優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼板,在制作中有損壞鍍鋅層處如咬口、折邊、鉚接處及時涂保護漆二道,用冷軋鋼板制作的風管、閥門及附件,銹后涂油漆二道,制作完畢后用無腐蝕性清洗液將內(nèi)表面油膜和污物清洗干凈,干燥后經(jīng)檢查達到要求用塑料薄膜及膠帶封口,防止灰塵進入?？傊? 潔凈室風管的制安是一個十分重要的工序,清洗后的風管和零配件安裝前不要拆封,安裝時拆開一個端口封膜,隨即連接好一個接頭,如中間停頓需將端口重新封好。在安裝過程中不能嫌麻煩而忽視口部的封閉,致使管中積塵而又不易清洗或擦拭。中效過濾前的送風管、回風管、閥門及附件,一般用冷軋鋼板或鍍鋅鋼板制作,中效過濾器到高效過濾器之間的送風管、閥門及附件,一般采用鋼板或塑料復合鋼板制作,高效過濾器之后的送風管、閥門及附件,一般用鋁合金板、硬塑料板、塑料復合鋼板或鍍鋅鋼板制作或用鋼板制作后鍍鉻。潔凈室送風口裝飾面應用經(jīng)陽極氧化處理的鋁合金板或塑料板制作。高效過濾器安裝時應嚴密平整,防止因為漏風影響潔凈度。
3.2凈化空調(diào)系統(tǒng)的維護管理。潔凈室空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中應注意檢查溫濕度、正壓值及過濾器,防止達不到潔凈室的要求,同時要不定期吸塵清掃等。
3.3凈化空調(diào)系統(tǒng)的消聲減振。潔凈室一般為精密工作間,對減弱噪聲要求較高,凈化空調(diào)系統(tǒng)的風壓較高,可能產(chǎn)生的噪聲及振動較大,因此應積極采取有效的消聲減振措施,設置的消聲器要注意其產(chǎn)塵及積塵問題,防止振動噪聲從風管及水管傳遞出來,滿足潔凈室的要求。
結束語
凈化空調(diào)系統(tǒng)的設計及施工維護管理根據(jù)實際情況存在著方方面面需要解決及注意的問題，要達到良好潔凈效果,在綜上所述的合理的設計基礎上,更要有精心的施工和嚴格的維護管理，才能滿足潔凈室工藝運行的要求。
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