制藥廠潔凈室空調系統(tǒng)設計常見問題及改進措施
作者:武漢醫(yī)藥設計院??陶新偉?
本文針對潔凈室設計運行過程中比較常見的一些問題，提出改進措施。
1，冷凍站冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵調節(jié)性能較差，低負荷時水泵浪費能耗。采取大、小機組搭配。一機對一泵或一機對兩泵，對水泵設調頻控制?；虿捎美鋬稣局醒肟刂葡到y(tǒng)。
2，關于新風口的幾個問題，①新風口風速偏高。②外包裝間等人多的房間新風量不足。③過度季節(jié)利用新風。④排風能量回收。
3，空調系統(tǒng)風管、水管保冷，①保冷結構不能有空隙。②保冷結構保護層要嚴密，不透氣。
4，潔凈室壓差調節(jié)、控制。
5，空調系統(tǒng)過濾器選用注意事項。
關鍵詞制藥廠家 凈化空調系統(tǒng) 常見問題 改進措施
1?冷凍站設備造型時，冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵調節(jié)性較差
制藥企業(yè)冷凍站設備選型方式：
1)、按夏季計算工況來計算各空調系統(tǒng)冷負荷;
2)、考慮廠房內空調系統(tǒng)最大同時工作系數，一般是按廠房內全部系統(tǒng)同時工作來考慮。
制藥企業(yè)空調系統(tǒng)運行狀況：
1)、空調系統(tǒng)一年中大部分時間是在過渡季節(jié)工況下運行。
2)、因制藥企業(yè)生產線常常不會同時開工，廠房內生產什么劑型，開相應區(qū)域的空調系統(tǒng)，常常是只開一部分空調系統(tǒng)。這樣就會出現(xiàn)矛盾，就是冷凍站設備配置能力很大，而大部分時間，設備的出力卻很小。即所謂的大馬拉小車。
這就要求我在作冷凍站設備選型時，1、要考慮到設備的可調節(jié)性，在過濾季節(jié)能夠在比較小的出力情況下運行。2、要考慮冷凍站設備在比較小的出力情況下運行時，還要能保持比較高的效率。
實際工程中，對制冷機組的可調節(jié)性關注比較多，但對冷凍水循環(huán)泵，冷卻水循環(huán)泵的可調節(jié)性關注不夠。常常是，過渡季節(jié)，制冷機組在低負荷下運行，而冷凍水循環(huán)泵，冷卻水循環(huán)泵仍按高負荷時的流量運行，甚至一部分流量旁通循環(huán)，冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵造成能量浪費。
解決辦法：
方法1、制冷機組按大小搭配，高負荷時，大、小機組同時運行;負荷降低時，只開大機組;小負荷時只開小機組，相應的水泵功率也減小了。
方法2、對其中一臺冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵設調頻控制?；驅ζ渲幸慌_制冷機組的循環(huán)泵設為2臺泵并聯(lián)運行，這樣小負荷時可開1臺泵運行。減少循環(huán)水泵功率消耗。
方法3、采用冷凍站中央控制系統(tǒng)，由電腦根據冷凍站即時出力，綜合調節(jié)冷凍水泵流量、冷卻水泵流量，使冷凍水泵、冷卻水泵、冷水機組綜合效率達到最高。工程實踐證明，多數情況下，冷凍站中央控制系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能效果。
總之，冷凍站內至少要有1臺冷水機組，包括配套的冷凍水循環(huán)泵，冷卻水循環(huán)泵，要有很好的負荷調節(jié)性，和低負荷時保持較高的能效比。
2新風的幾個問題
2.1新風口風速偏高
在實際工程中，經常會看到空調、通風系統(tǒng)的新風進風口百葉變形，甚至垮掉。主要是因為新風口風速太高。新風口一般采用固定防雨百葉，它的有效進風面積比較小，只有30％左右，進風口阻力就比較大，進風口風速如果比較高:
1)是進風口會產生噪聲;
2)是進風口百葉會被吹垮。新風口進口風速一般不應超過3.0m/s。新風口風速與新風管風速可以不同，新風管風速可以取6m/s或再高一些都可以。所以新風進風口一般要放大。
要控制空調通風系統(tǒng)新風進風口風速，首先要確定空調通風系統(tǒng)的最大新風量。有2點不要忽視。
1)、如果潔凈區(qū)有薰蒸消毒要求，象十萬級、萬級潔凈區(qū)，要考慮到消毒排風時，空調系統(tǒng)為直流風，這時候新風量最大，為空調系統(tǒng)送風量。
2)、要考慮到空調系統(tǒng)過渡季節(jié)加大新風量的要求。
2.2外包裝間新風量不足
潔凈區(qū)凈化空調系統(tǒng)新風量一般都能滿足操作人員對新風量的要求。但是，制劑車間外包間，燈檢間舒適性空調系統(tǒng)就要注意。因為外包間、燈檢間一般人員比較多，也很密集。需要的新風量比較大，制劑車間內，這些房間又沒有可開啟的外窗，無法通過開窗補充新風，只能從空調系統(tǒng)補充新風，一旦空調系統(tǒng)新風量不足，就會引起室內CO2升高，操作人員感到悶氣。
如果外包間、燈檢間為單獨的空調系統(tǒng)，一般還好，因為補充的新風都進入了房間。如果外包間、燈檢間和其他其房間、走廊合為一個系統(tǒng)，就應計算新風比。
Y=X/(1+X-Z)
Y——修正后的系統(tǒng)新風量在送風量中的比例
X——未修正的系統(tǒng)新風量在送風量中的比例
Z——需求最大的房間的新風比
從上式可以看出，如果按單獨各個房間的新風量相加，計算空調系統(tǒng)的新風比即X，那么，進入到外包間、燈檢間的新風量就會達不到要求。如果把外包間、燈檢間的新風比作為空調系統(tǒng)的新風比即Z，那么新風比就高了，也浪費能量。
2.3過渡季節(jié)利用新風
新風管、新風進風口規(guī)格按過渡季節(jié)最大新風量來考慮。要考慮過渡季節(jié)最大新風量的時候，室內風能排出去。新風也要經過適當的過濾，一般采用粗效過濾器。
2.4空調季節(jié)利用排風的能量
制藥廠房凈化空調系統(tǒng)一般排風量大，新風比高，有條件的話，可以考慮利用熱回收設備進行新風和排風的能量交換，回收排風的能量。
采用熱回收裝置要注意幾個問題：
（1）盡量采用全熱回收裝置，特別是凈化空調系統(tǒng)，要盡量采用全熱回收裝置，與顯熱回收裝置相比，能量回收利用率較高。（2）不論采用轉輪式換熱熱回收裝置，還是板式換熱熱回收裝置，都要考慮對進入熱回收器的新風和排風進行過濾，最好能達到中效過濾器。因為換熱器被灰塵污染，引起換熱效率降低，又不容易清洗。（3）排風和新風口盡可能有一定高差或拉開距離，防止新排風短路，排風又被新風口吸入。
3空調系統(tǒng)水管、風管保冷
空調系統(tǒng)風管、水管保冷，有3個方面的作用。為了減少能量損失；為了減少風管、水管內流體溫度的變化；為了防止結露。
空調系統(tǒng)水管、風管保冷注意事項：
（1）保冷結構不能留有空隙。比如送風管保冷，風管支吊架與風管之間，要有墊層，不能產生冷橋，風管法蘭要保冷。風管軟接頭要采用有保溫層的軟接頭?？諝饫淠?、冷凍水管也一樣，保冷層不能留有空白，否則沒保冷的地方就會結露、滴水。比如風機盤管，一般就裝在房間吊頂內，一旦保冷結構留有空隙，就會產生結露、滴水。
（2）保冷層或者保冷層外面的保護層要嚴密，不能讓空氣滲進去。一旦保冷層有縫隙，空氣就會滲入保冷層，在管壁上結露，久而久之保冷層的含水量就會升高。水是一種比較好的熱導體，保冷材料含水率一旦升高，導熱系數就會迅速升高，就會失去保冷性能。
4潔凈室的壓差控制
控制潔凈室的壓差，是為了控制潔凈室之間氣流滲透的方向，避免較潔凈的潔凈室被相鄰潔凈室的氣流污染，是潔凈室內潔凈度控制的重要手段。
潔凈室壓差在潔凈室空調系統(tǒng)運行過程中，隨著送、回風量的變化也是在不斷變化的。維持潔凈室內壓差穩(wěn)定的幾種方法：（1）是在室內回風口設計成可調風量的風口，室內壓差變化了，直接在室內微調回風口風量，把壓差校正過來。（2）是在排風支管調節(jié)閥處裝壓差微調裝置。根據室內壓差變化，自動調節(jié)排風閥開度，控制室內排風量，恢復室內壓差值。（3）是在潔凈室送風管、排風管上裝自動定風量閥，維持室內送排風量恒定，壓差恒定。若室內有變風量排風設備及回風，可以在回風管裝自動變風量壓差控制閥，使送風量和回、排風量之間維持恒定的差植，維持室內壓差恒定。
5空氣過濾器
5.1過濾器的選用
粗效、中效過濾器按額定風量選用，過濾器的終阻力按初阻力的兩倍計算。高效過濾器按小于或等于額定風量選用。終阻力按初阻力的2倍計算。過濾器的過濾風量小于額定風量，則效率升高，阻力降低。
5.2選用過濾器的注意事項
5.1.1對凈化空調系統(tǒng)來說，空調器的新風處理最好采用粗效、中效兩級過濾器。這樣做，對空調機組后面中效、高效過濾器是一種保護。最主要的是，對空調機組加熱器、表冷器盤管是一種保護。因為盤管的翅片間距比較小，特別是表冷器盤管，一旦被灰塵污染，很難被清洗，影響傳熱效率。
5.1.2潔凈室高效過濾器，不能采用木框過濾器。制藥廠房凈化空調系統(tǒng)采用B級高效過濾器就可以。以免產生霉菌。
5.1.3對于同一個凈化空調系統(tǒng)，各個房間送風的高效過濾器效率要一致，阻力要相近。
效率一致好做到，比如說都選同樣型式的高效B級過濾器。
阻力相近要做到2點:
1)是空調系統(tǒng)運行初期過濾器初阻力相近。
2)是空調系統(tǒng)運行過程中，各個房間送風口過濾器阻力上升一致。采取措施，選高效送風口過濾器時，按額定風量分檔要細一些。使每個高效過濾器的運行風量占額定風量的比例都相同，或相近。比如，每個房間送風口的送風量都占其高效過濾器額定風量的80%±10%。這樣就可以做到各個過濾器容塵量比例一致，運行過程中阻力上升一致。避免有的房間送風口過濾器阻力上升快，風量下降快，另一些房間送風口過濾器阻力上升慢，風量下降慢。各房間風量變化不一致。
