隨著科學技術的不斷發(fa)展,現代工藝產品的生產和現代科學實驗活動對室(shi)(shi)內(nei)空氣潔凈度(du)的要(yao)求越來越高(gao),特(te)別是微電(dian)子、生物技術、醫藥(yao)產品、醫療、日用(yong)化(hua)(hua)學品等,都要(yao)求有(you)高(gao)質量、高(gao)純度(du)、精密化(hua)(hua)、高(gao)可靠(kao)性的室(shi)(shi)內(nei)環境,也就(jiu)是都要(yao)在潔凈室(shi)(shi)中進行。
潔(jie)(jie)凈(jing)室有一定(ding)的(de)空氣潔(jie)(jie)凈(jing)度(du)級別(bie)、要對多個參數進行控(kong)制(空氣潔(jie)(jie)凈(jing)度(du)、風(feng)量、風(feng)速、壓力(li)、溫度(du)、濕度(du)、細菌濃度(du)等)。潔(jie)(jie)凈(jing)空調系統是實現潔(jie)(jie)凈(jing)室控(kong)制的(de)主(zhu)要手段。
潔(jie)凈空(kong)(kong)調系(xi)統與(yu)一般(ban)建(jian)筑空(kong)(kong)調系(xi)統相比(bi)有(you)如下(xia)特點:
1)保證生產工(gong)藝(yi)要(yao)求的溫濕度;
2)保證空氣的(de)凈(jing)化和除菌;
3)控(kong)制各區域的氣流和風速;
4)保證不同功能(neng)間之間合(he)理的氣流流向和壓(ya)力(li)分布;
5)排(pai)除(chu)有害氣體,保證室內空氣品(pin)質(zhi)。
合理的氣(qi)流(liu)流(liu)向和壓(ya)力(li)分(fen)布對潔凈空調系統(tong)至關(guan)重要。
(儀(yi)器(qi)(qi)應(ying)用:風(feng)速(su)計(ji)、風(feng)量(liang)罩、壓差計(ji)、溫濕度計(ji)、浮游(you)菌采樣器(qi)(qi)、塵(chen)埃粒(li)子(zi)計(ji)數器(qi)(qi)/激光塵(chen)埃粒(li)子(zi)計(ji)數器(qi)(qi)/遠程粒(li)子(zi)計(ji)數器(qi)(qi)等)
1 潔凈室回風系統對(dui)氣(qi)流組(zu)織(zhi)形(xing)式(shi)的影響
潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)室(shi)按氣流(liu)(liu)組織主要有(you)單(dan)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)、非單(dan)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)、輻流(liu)(liu)、混合流(liu)(liu)。用的(de)(de)最多的(de)(de)有(you)單(dan)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)、非單(dan)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)和混合流(liu)(liu)(局(ju)部單(dan)向(xiang)(xiang))。單(dan)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)是利用“活(huo)塞”般的(de)(de)擠壓(ya)作用,迅速把室(shi)內(nei)污染物(wu)排出(chu),工作區內(nei)流(liu)(liu)線單(dan)向(xiang)(xiang)平行,沒有(you)渦(wo)流(liu)(liu),潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)度高。本文(wen)主要就非單(dan)向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)進行分析,指出(chu)在潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)室(shi)空調系統設計中存在的(de)(de)問(wen)題(ti)。
目前,非單向流潔凈室氣流組織的主要形式是:高效送(song)(song)風口頂送(song)(song)(或(huo)側(ce)(ce)上(shang)送(song)(song))側(ce)(ce)下回(hui)風。高效送(song)(song)風口布(bu)置(zhi)形式為吊頂均(jun)布(bu),或(huo)是布(bu)置(zhi)于(yu)受保(bao)護的工藝(yi)生產線上(shang)方(fang),回(hui)風口布(bu)置(zhi)于(yu)側(ce)(ce)墻下方(fang)。
從一般空(kong)(kong)調來看,影(ying)響房間氣流(liu)組(zu)織及空(kong)(kong)調參數的主要(yao)因素是送風口的布(bu)置,回風口對(dui)房間各(ge)工(gong)況(kuang)影(ying)響極(ji)小。所以,在設(she)(she)計潔(jie)凈空(kong)(kong)調時,許多設(she)(she)計師(shi)也(ye)是出于(yu)這種理念(nian),對(dui)潔(jie)凈室(shi)回風口布(bu)置的極(ji)為隨意,找(zhao)空(kong)(kong)余(yu)墻角或墻邊(bian)布(bu)置上就(jiu)行,完全不考慮室(shi)內氣流(liu)流(liu)向對(dui)工(gong)藝操(cao)作面的影(ying)響,使(shi)得潔(jie)凈室(shi)失去了意義。
有的設(she)計(ji)中(zhong)回風(feng)口設(she)于單(dan)向流潔凈工作臺旁,室內其它區域污(wu)染(ran)空氣流向潔凈工作臺,嚴(yan)重影響受(shou)保護(hu)區;有的設(she)計(ji)回(排)風(feng)口又遠(yuan)離(li)產生污(wu)染(ran)的工藝設(she)備(bei)
(如粉碎機等),是的(de)這些(xie)工藝設備產生的(de)污染空(kong)氣流到相對潔凈區(qu)域甚至全潔凈室。
《醫藥工業(ye)潔凈(jing)廠房設計規范》GB50457-2008明(ming)確指出:回風口位置宜遠(yuan)離潔凈(jing)工作臺;
易產生污(wu)染的工藝(yi)設備附近(jin)應設排風(feng)口;有局部排風(feng)裝置(zhi)或需排風(feng)的工藝(yi)設備,宜(yi)布(bu)置(zhi)在(zai)潔(jie)凈室(shi)下風(feng)側。所以,在(zai)潔(jie)凈室(shi)空(kong)調設計時(shi),要同時(shi)有建筑底圖和工藝(yi)布(bu)置(zhi)圖,根據(ju)工藝(yi)要求(qiu)進行設計:頂(ding)上布(bu)置(zhi)高效送(song)風(feng)口時(shi),盡量(liang)靠(kao)近(jin)工藝(yi)設備均布(bu)。
布(bu)置(zhi)回風(feng)口(kou)時,根(gen)據生產工藝特點,潔(jie)凈度要求高(gao)的(de)(de),回風(feng)口(kou)布(bu)置(zhi)在遠離設備側;產塵或產生其它(ta)污(wu)染氣體的(de)(de),回(排)風(feng)口(kou)布(bu)置(zhi)在最(zui)靠(kao)近設備處,這樣,才能保證潔(jie)凈室(shi)的(de)(de)潔(jie)凈度,更(geng)大(da)限度的(de)(de)保證潔(jie)凈室(shi)工藝設備的(de)(de)安全有效使用。
潔凈(jing)(jing)(jing)室回風(feng)口設計中(zhong)存在的(de)另一(yi)個(ge)(ge)(ge)問(wen)題是,回風(feng)口布(bu)置的(de)太少(shao),回風(feng)速度(du)偏大(da)(da)。有(you)的(de)潔凈(jing)(jing)(jing)室空(kong)調(diao)設計,一(yi)個(ge)(ge)(ge)潔凈(jing)(jing)(jing)區,面積(ji)很大(da)(da),布(bu)置了4個(ge)(ge)(ge)高(gao)效送風(feng)口,但回風(feng)只有(you)一(yi)個(ge)(ge)(ge),布(bu)置在一(yi)個(ge)(ge)(ge)墻(qiang)角。這樣做,使得全室空(kong)氣流向(xiang)一(yi)處,必然存在死角,潔凈(jing)(jing)(jing)空(kong)氣難以到達,使該區域塵埃粒(li)子增多,影(ying)響(xiang)潔凈(jing)(jing)(jing)度(du)。而回風(feng)速度(du)大(da)(da),會在回風(feng)口附近(jin)甚(shen)至工作面高(gao)度(du)形成較強渦流,使得塵粒(li)擴散,同樣影(ying)響(xiang)潔凈(jing)(jing)(jing)室空(kong)氣質量,影(ying)響(xiang)潔凈(jing)(jing)(jing)度(du)。
所以,非(fei)單向流潔凈室(shi)回(hui)風(feng)(feng)口(kou)(kou)要根(gen)據風(feng)(feng)量布置,風(feng)(feng)速不能過大,以不大于(yu)(yu)2m/s為宜。回(hui)風(feng)(feng)口(kou)(kou)要布置于(yu)(yu)兩面(mian)(或多面(mian))墻(qiang)上,為了不增加衛生死角,一(yi)般(ban)對角布置。潔凈室(shi)寬度不大于(yu)(yu)3m時(shi),可以單側布置。
2 潔凈室(shi)回(hui)風系統對潔凈室(shi)壓差的影響
因潔(jie)(jie)凈(jing)室(shi)(shi)造價較高(gao),一般潔(jie)(jie)凈(jing)室(shi)(shi)面積較小(xiao),工(gong)藝(yi)人員(yuan)布(bu)(bu)置完工(gong)藝(yi)設備后,給空調(diao)設計(ji)人員(yuan)所留空間(jian)較小(xiao),所以潔(jie)(jie)凈(jing)室(shi)(shi)空調(diao)設計(ji)中常(chang)見兩相(xiang)鄰(lin)潔(jie)(jie)凈(jing)室(shi)(shi)共用一回(hui)風(feng)夾道的(de)(de)情況(kuang),這樣設計(ji)的(de)(de)后果是,相(xiang)對(dui)壓(ya)(ya)力(li)值(zhi)低(di)的(de)(de)潔(jie)(jie)凈(jing)室(shi)(shi)無法回(hui)風(feng),壓(ya)(ya)力(li)高(gao)的(de)(de)房間(jian)空氣(qi)壓(ya)(ya)入相(xiang)對(dui)低(di)壓(ya)(ya)力(li)房間(jian),正壓(ya)(ya)值(zhi)不能準確調(diao)試,潔(jie)(jie)凈(jing)室(shi)(shi)內沒有有序的(de)(de)梯度(du)壓(ya)(ya)力(li)分布(bu)(bu),污染氣(qi)體有可(ke)能污染高(gao)潔(jie)(jie)凈(jing)度(du)房間(jian),有可(ke)能引(yin)起交叉污染。以筆者遇到的(de)(de)某工(gong)程為(wei)例。
(儀器(qi)應用(yong):風速(su)計(ji)、風量罩、壓差計(ji)、溫濕度計(ji)、浮游菌采(cai)樣器(qi)、塵(chen)埃(ai)(ai)粒(li)(li)子(zi)計(ji)數(shu)器(qi)/激(ji)光塵(chen)埃(ai)(ai)粒(li)(li)子(zi)計(ji)數(shu)器(qi)/遠(yuan)程(cheng)粒(li)(li)子(zi)計(ji)數(shu)器(qi)等)
原設計人員設計的(de)回(hui)風(feng)(feng)系統(tong)為:潔(jie)凈(jing)走(zou)(zou)廊(lang)分(fen)別(bie)和(he)飲片粉(fen)碎(sui)、混(hun)粉(fen)共用一回(hui)風(feng)(feng)夾道,回(hui)風(feng)(feng)夾道兩側(ce)開回(hui)風(feng)(feng)口;二更分(fen)別(bie)同緩(huan)沖洗手共用回(hui)風(feng)(feng)夾道;清潔(jie)間更是和(he)潔(jie)凈(jing)走(zou)(zou)廊(lang)、藥材(cai)暫存(cun)三間共用同一回(hui)風(feng)(feng)夾道。由圖(tu)2(工藝要(yao)求的(de)壓(ya)差分(fen)布(bu))可知,潔(jie)凈(jing)走(zou)(zou)廊(lang)與(yu)混(hun)粉(fen)、潔(jie)凈(jing)走(zou)(zou)廊(lang)與(yu)飲片粉(fen)碎(sui)、與(yu)清潔(jie)間、二更與(yu)緩(huan)沖洗手間壓(ya)力(li)不同,這樣做有什么后果(guo)呢(ni)?
系統自調試階段就陷(xian)入麻煩,壓差調不正確,要不混粉(fen)(fen)、飲片粉(fen)(fen)碎等回不了風(feng),要不潔凈走廊保(bao)證不了+15Pa的正壓,二更和(he)緩沖(chong)洗手(shou)出于(yu)同(tong)一(yi)壓力。施工單位用(yong)阻塞混粉(fen)(fen)等低(di)壓力房間的回風(feng)口、關小其送風(feng)口的方法終于(yu)調試壓力成功,交付使用(yong)。
在(zai)使(shi)用中(zhong)問題就來(lai)了,低壓力(li)級別房(fang)間(jian)(jian)(jian)潔凈度不達標(biao),只(zhi)能開(kai)大送(song)風口閥門。后來(lai),要么(me)房(fang)間(jian)(jian)(jian)受(shou)污染空(kong)氣漏(lou)至外潔凈走廊(lang),污染整個區域,要么(me)潔凈走廊(lang)風吹進(jin)這些低壓力(li)房(fang)間(jian)(jian)(jian),導致其無(wu)法(fa)回風,房(fang)間(jian)(jian)(jian)新風量(liang)嚴重不足,嚴重影響使(shi)用,使(shi)用方只(zhi)能關(guan)閉(bi)潔凈空(kong)調進(jin)行生產(chan)。這樣(yang),運行不到(dao)一年就進(jin)行改造設(she)計。
筆者對其(qi)回風(feng)口做如下改造設計:
根據生產工藝(yi)及(ji)正(zheng)壓(ya)要求(qiu),不同正(zheng)壓(ya)值(zhi)要求(qiu)房間分設(she)(she)回(hui)(hui)風(feng)柱,各在(zai)回(hui)(hui)風(feng)口(kou)或回(hui)(hui)風(feng)管接閥門進行(xing)調節,回(hui)(hui)風(feng)口(kou)設(she)(she)過濾網。另外,飲片粉碎、混(hun)粉等污染潔凈間,在(zai)靠近污染工藝(yi)設(she)(she)備處設(she)(she)排(pai)風(feng)口(kou),及(ji)時把產生的污染空氣排(pai)出潔凈室(shi)外。
改造后經調(diao)試,潔凈區與普(pu)通(tong)區壓(ya)差+10Pa,潔凈走廊(lang)與混粉(fen)等污(wu)染房間壓(ya)差+5Pa,測試正(zheng)壓(ya)值和潔凈度一次(ci)通(tong)過,運(yun)行近(jin)兩年也沒出現問題(ti)。
3結論
任何(he)靠空間密封來維持潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)室無菌(jun)和潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)度是無濟(ji)于(yu)事的(de)(de),只有保持無菌(jun)區域(yu)內的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)高(gao)于(yu)外界(jie),才能防止污染物(wu)的(de)(de)侵入。并且潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)區域(yu)內各不同(tong)級(ji)別的(de)(de)潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)功能間需要(yao)不同(tong)的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)控制,以確保潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)氣(qi)流(liu)定向(xiang)流(liu)動,氣(qi)流(liu)只能從(cong)潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)區流(liu)向(xiang)非潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)區,從(cong)高(gao)一級(ji)別潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)室流(liu)向(xiang)低一級(ji)別潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)室,從(cong)同(tong)一潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)室潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)度要(yao)求(qiu)(qiu)高(gao)的(de)(de)區域(yu)流(liu)向(xiang)要(yao)求(qiu)(qiu)低的(de)(de)區域(yu),只有保證在任何(he)情況下都能維持潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)室內有序(xu)的(de)(de)梯度壓(ya)(ya)力(li)(li)分布不變,才能真正有效的(de)(de)控制潔(jie)(jie)(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)度。
空調設計(ji)人員要注意(yi)回風系(xi)統(tong)對潔(jie)凈(jing)室(shi)的影響,布置回風口時:
1)風(feng)口風(feng)速不能(neng)過大(da),盡可能(neng)在(zai)潔(jie)凈室對角或(huo)對側(ce)布置,同時,應避免布置在(zai)潔(jie)凈度要求(qiu)高的區域或(huo)設備近旁(pang),排(pai)風(feng)口盡量(liang)靠近污(wu)染源;
2)不同(tong)正壓值(zhi)潔凈(jing)室(shi)不能共(gong)用回風夾道。
