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如何设计净化实验室的空调通风系统
发布时间:2022-08-27   点击次数:211次

为了使洁(jie)净(jing)(jing)实(shi)验室室内(nei)(nei)(nei)保持所需要(yao)的(de)温度(du)、湿(shi)(shi)度(du)、风速、压力(li)和洁(jie)净(jing)(jing)度(du)等(deng)参数,***常用的(de)方法是向室内(nei)(nei)(nei)不(bu)断送(song)(song)入一(yi)定量经(jing)过(guo)处(chu)理(li)(li)的(de)空气,以消除洁(jie)净(jing)(jing)室内(nei)(nei)(nei)外各种(zhong)热湿(shi)(shi)干(gan)扰(rao)及尘埃污染。为获(huo)得(de)送(song)(song)入洁(jie)净(jing)(jing)室具有一(yi)定状态的(de)空气,就需要(yao)一(yi)整套设备对空气进行处(chu)理(li)(li),并不(bu)断送(song)(song)入室内(nei)(nei)(nei),又不(bu)断从室内(nei)(nei)(nei)排出一(yi)部(bu)分来,这一(yi)整套设备就构成(cheng)了洁(jie)净(jing)(jing)空调(diao)系统。

空调系(xi)统应(ying)能够对洁净(jing)实验室的净(jing)化等级参数进(jin)行综合(he)控(kong)制

洁净空调系统分(fen)为集中(zhong)式与分(fen)散式,集中(zhong)式洁净空调系统又称中(zhong)央空调,所有(you)空气处理(li)设备(风机、粗、中、高(gao)效(xiao)过滤器(qi)(qi)、加热器(qi)(qi)、冷(leng)却(que)器(qi)(qi)、加湿器(qi)(qi)、除湿器(qi)(qi)和制冷(leng)机组等)都(dou)集(ji)中在(zai)空(kong)调机房内,通过输送管道将(jiang)***控制处理后的空(kong)气分配给空(kong)气末端装置,送到(dao)净化实验(yan)室(shi)里,以不(bu)同换(huan)气次数和气流形(xing)式来实现(xian)洁(jie)(jie)净实验(yan)室(shi)不(bu)同的洁(jie)(jie)净级别。

这种空(kong)调(diao)系统热源和冷源集(ji)中,对(dui)空(kong)气(qi)的(de)基本参(can)数的(de)调(diao)整易于实现,它处理(li)空(kong)气(qi)量(liang)大,也便于净(jing)化(hua)参(can)数控制,运行可靠,是(shi)目前大型集(ji)群式净(jing)化(hua)实验室的(de)方式。

分散式洁(jie)净(jing)(jing)室空调系统大多局限于(yu)局部实验室需要净(jing)(jing)化(hua)处理的情(qing)况,把(ba)单独(du)的空调处理系统安置在净(jing)(jing)化(hua)实验室或净(jing)(jing)化(hua)实验室的不同区域,在出风口通(tong)过各类过滤器和(he)净(jing)(jing)化(hua)装置如风机过滤单元(FFU)对空气(qi)进(jin)(jin)行(xing)净(jing)化处(chu)(chu)理,每一个末(mo)端处(chu)(chu)理系统可以(yi)(yi)单独对空气(qi)参(can)数进(jin)(jin)行(xing)调节,也可以(yi)(yi)实(shi)现(xian)对不同净(jing)化实(shi)验室净(jing)化等级的控制。

空调通风系统必(bi)须使洁净实验(yan)室(shi)维(wei)持一(yi)定正压或负压

洁净实验室(shi)中(zhong),机械仪器(qi)设备洁净室(shi)和一般生物洁净室(shi)都(dou)是采(cai)用正压维持,但对于(yu)使用有(you)毒、有(you)害气(qi)体或使用易燃易爆溶剂(ji)以及其(qi)他有(you)特殊要(yao)求的洁净实(shi)验室则(ze)采(cai)用负压控制。

洁(jie)(jie)净(jing)实验室(shi)维(wei)持一定(ding)的正(zheng)压是(shi)(shi)保证(zheng)洁(jie)(jie)净(jing)室(shi)不(bu)受或少(shao)受污染、是(shi)(shi)维(wei)持设计洁(jie)(jie)净(jing)度(du)等级***地(di)条(tiao)件之(zhi)一。即便(bian)是(shi)(shi)负压洁(jie)(jie)净(jing)室(shi),它(ta)也(ye)必须(xu)有不(bu)低于它(ta)洁(jie)(jie)净(jing)度(du)级别地(di)相邻(lin)房间(jian)或套间(jian)维(wei)持一定(ding)的正(zheng)压,负压洁(jie)(jie)净(jing)室(shi)的洁(jie)(jie)净(jing)度(du)才(cai)能得(de)以维(wei)持。

洁净(jing)(jing)(jing)室正压(ya)值(zhi)是指(zhi)门(men)窗(chuang)全部关(guan)闭状态下,室内(nei)静(jing)压(ya)大于室外静(jing)压(ya)的(de)(de)数值(zhi)。它是通过(guo)净(jing)(jing)(jing)化系统送风量大于回风量和排风量的(de)(de)方法(fa)来达到。不同(tong)等级的(de)(de)洁净(jing)(jing)(jing)实验室以及实验室内(nei)洁净(jing)(jing)(jing)区(qu)与(yu)非洁净(jing)(jing)(jing)区(qu)之(zhi)间(jian)的(de)(de)静(jing)压(ya)差,应不小于5Pa,洁净区与室外的静压差,应(ying)不小(xiao)于10Pa.

此外(wai),洁净(jing)实验室对(dui)(dui)于风量,风速等各(ge)项指(zhi)标的(de)技术要求(qiu)也都非常严格(ge),因此,空调系统(tong)必须(xu)能够满足对(dui)(dui)其参数进行***的(de)控制。

空调系统低噪(zao)声***指标是提(ti)高(gao)净化(hua)实验(yan)室质量的重(zhong)要因素

净化实(shi)验(yan)室内的(de)噪声(sheng)不仅会使实(shi)验(yan)人员产生烦恼效(xiao)应和困倦(juan)现(xian)象(xiang),还会对(dui)语言通(tong)讯、***仪器和设(she)备造成(cheng)干(gan)扰(rao),影响工作效(xiao)率(lv)和实(shi)验(yan)进展。

洁净实验室(shi)的(de)静态噪(zao)声来源有很(hen)多(duo),但主要的(de)来源还(hai)是空调通风(feng)系统(tong)和局部净化设(she)备运行噪(zao)声。静态噪(zao)声的(de)大小与(yu)洁净室(shi)气(qi)流流型、换气(qi)次数(shu)等(deng)因(yin)素有关(guan),但关(guan)键在于(yu)净化空调系统(tong)的(de)合(he)理(li)布置(zhi)及(ji)合(he)理(li)的(de)降(jiang)噪(zao)措施。

因此低噪声是净化实(shi)验(yan)室对空调(diao)通风系统的必然要求

多(duo)年以(yi)来,洁净(jing)空(kong)调(diao)通风系统的(de)高能(neng)耗(hao)是洁净(jing)实(shi)验室发(fa)展(zhan)的(de)瓶(ping)颈(jing),资料显示(shi),洁净(jing)实(shi)验室的(de)能(neng)耗(hao)是一般写(xie)字楼的(de)10倍到30倍,其能(neng)(neng)耗主要体现(xian)在空气的(de)处(chu)理和输送上,在强(qiang)调可持续发(fa)展的(de)总体思路下,必须采取现(xian)实***节能(neng)(neng)降耗措施,逐步淘汰高能(neng)(neng)耗的(de)落后产品,大(da)力发(fa)展和应用体现(xian)时代科技水平的(de)***节能(neng)(neng)系统。

对空调(diao)通风净化系统的稳定(ding)性和可靠性有相(xiang)当高的要求(qiu)

例(li)如生物培养(yang)(yang)室(shi):是进行微(wei)生物培养(yang)(yang)、组(zu)织(zhi)培养(yang)(yang)、细(xi)胞培养(yang)(yang)等(deng)(deng)的(de)用房。要(yao)求(qiu)的(de)环境(jing)条件(jian)相当(dang)严(yan)苛,包括温(wen)湿度(du)、光照、空气、水(shui)分、酸碱度(du)等(deng)(deng)及灭(mie)菌消毒等(deng)(deng)措(cuo)施(shi),这就对空调通风和(he)空气净化设施(shi)和(he)整套系统提出(chu)了更高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。

即使是对于(yu)普(pu)通(tong)净(jing)(jing)化(hua)实验室的要求,例如电子、航(hang)天航(hang)空、光(guang)电子等,对恒温、恒湿、洁(jie)净(jing)(jing)、无菌(jun)、防振、防辐射、防电磁干扰(rao)等也有别(bie)于(yu)普(pu)通(tong)舒(shu)适性空调系(xi)统。另外,还有一些饲(si)养生物(wu)实验所(suo)需动物(wu)的房间,虽然从严格意义上来(lai)说不属于(yu)实验室,但对于(yu)实验有着重要的意义,要有良(liang)好的杀菌(jun)灭(mie)毒功(gong)能,就净(jing)(jing)化(hua)和(he)对空气环境的处(chu)理(li)方面对空调通(tong)风和(he)洁(jie)净(jing)(jing)等级有着许(xu)多***指标(biao)。

洁(jie)净实验室对空调通风(feng)系统的选型

用(yong)于洁(jie)(jie)净实验(yan)室的(de)(de)(de)空调通风(feng)系统有两(liang)类(lei),一类(lei)是(shi)集(ji)中式、一类(lei)是(shi)分散式。前(qian)者适用(yong)于集(ji)群式、多(duo)房间(jian)、多(duo)要求、多(duo)功能(neng)的(de)(de)(de)洁(jie)(jie)净实验(yan)室,优点(dian)是(shi)便(bian)于管理(li),远离噪声(sheng)、降***。后(hou)者适用(yong)于规模较小的(de)(de)(de)洁(jie)(jie)净实验(yan)室或有着单***性(xing)(xing)要求的(de)(de)(de)实验(yan)室,优点(dian)是(shi)控制(zhi)精细、针对(dui)性(xing)(xing)强。

1、 选型(xing)原则(ze)一定要(yao)(yao)满足(zu)净(jing)化(hua)要(yao)(yao)求

在选型实(shi)际中,人们(men)往(wang)往(wang)会根(gen)据(ju)资金、能耗来选择(ze)空调(diao)的(de)类型,忽略了(le)选型的(de)根(gen)本是为了(le)满足(zu)需要(yao),满足(zu)净化(hua)标准要(yao)求。

在(zai)选(xuan)型之前(qian),一(yi)定要(yao)领会净(jing)化(hua)实验(yan)(yan)室(shi)的(de)用途和(he)实验(yan)(yan)内容、实验(yan)(yan)仪器设备(bei)、实验(yan)(yan)对象对空(kong)气参(can)数和(he)环境(jing)要(yao)求的(de)具体(ti)事项,然后有的(de)放矢地提出有针对性的(de)净(jing)化(hua)标准,应该(gai)考虑的(de)内容要(yao)包括:实验(yan)(yan)室(shi)的(de)面积、楼层高(gao)度(du)、实验(yan)(yan)室(shi)的(de)总高(gao)度(du)和(he)净(jing)化(hua)实验(yan)(yan)室(shi)围护后的(de)高(gao)度(du);希(xi)望(wang)达到的(de)温度(du)、相(xiang)对(dui)湿(shi)度(du)、风速、静压(ya)、静压(ya)差(cha)等;实验室内(nei)要求(qiu)的(de)洁净等(deng)级、噪(zao)声(sheng)标(biao)准(zhun)、无菌要求(qiu)等(deng)等(deng),综合考(kao)虑(lv)这些因素后,提出(chu)一个适宜的(de)资(zi)金要求(qiu),从(cong)而确定空调通风系(xi)统(tong)的(de)具体(ti)形式和类(lei)型。

2、 空调(diao)通风系统的(de)选择既要(yao)量力而行(xing)又要(yao)酌情而动

洁(jie)(jie)(jie)净实验室之所以洁(jie)(jie)(jie)净,是因为首先使(shi)用(yong)***工艺(yi)阻(zu)隔空(kong)(kong)气(qi)与使(shi)用(yong)空(kong)(kong)间(jian)(jian)的自由交流,然(ran)(ran)后借助(zhu)于人工的方(fang)式把空(kong)(kong)气(qi)处理之后输(shu)(shu)送(song)到(dao)使(shi)用(yong)空(kong)(kong)间(jian)(jian),当然(ran)(ran)这(zhei)里既(ji)要输(shu)(shu)送(song)新风(feng)也要输(shu)(shu)送(song)浊风(feng),所谓浊风(feng)就是把使(shi)用(yong)空(kong)(kong)间(jian)(jian)内的空(kong)(kong)气(qi)输(shu)(shu)送(song)给外界经过处理后使(shi)之成为洁(jie)(jie)(jie)净的空(kong)(kong)气(qi)重新输(shu)(shu)送(song)回使(shi)用(yong)空(kong)(kong)间(jian)(jian)。

其原(yuan)理可以(yi)用下面的流程图来简示:空(kong)气(qi)气(qi)流→初效空气处理→空调→中效空气处理→风机送风→净化管道→高效送风口→洁净室→带走尘埃→回风夹道→新风、初效空气处理。

用于(yu)洁净(jing)实验室的空(kong)调(diao)通风系统主要(yao)由空(kong)气(qi)处(chu)理设(she)(she)备、粗高中效过滤器、空(kong)气(qi)输(shu)送设(she)(she)施(shi)和(he)局部净(jing)化设(she)(she)备组成(cheng),这些设(she)(she)备类型各异、作(zuo)用不同。

2.1空气处理设备:

空(kong)气处理设(she)备一般(ban)是(shi)由空(kong)调器(AHU)、新(xin)风机组(zu)(MAU)和(he)循环机组(RAU)组(zu)(zu)成的一整套机组(zu)(zu),是空调净化(hua)系(xi)统常用的空气热湿交换和(he)空气净化(hua)处理设备。

适(shi)用于具有一定(ding)规模(mo)的净化(hua)(hua)实(shi)验室(shi),但(dan)要求其他过滤(lv)器和(he)净化(hua)(hua)装置的整体配(pei)合,投资(zi)相对较高。比(bi)较小型(xing)的实(shi)验室(shi)空(kong)气(qi)处理(li)装备是采用分立式的小型(xing)设备组成(cheng),例如把冷暖空(kong)调机作(zuo)为冷热(re)源(yuan),对空(kong)气(qi)进行温度湿度的简单(dan)处理(li),然后配(pei)备风机过滤(lv)器单(dan)元(FFU)对空(kong)气进行洁(jie)净(jing)处理,是一种比较简(jian)易的净(jing)化方案。

2.2各类空气过滤(lv)器:

按过(guo)滤(lv)(lv)器(qi)对空气处理的(de)效(xiao)率、阻力(li)、容尘(chen)量等性能进(jin)行分(fen)类,可将(jiang)过(guo)滤(lv)(lv)器(qi)划分(fen)为粗效(xiao)、中效(xiao)、高(gao)效(xiao)、亚高(gao)效(xiao)、高(gao)效(xiao)和***效(xiao)六大(da)类。每种(zhong)过(guo)滤(lv)(lv)器(qi)对尘(chen)埃微粒的(de)处理能力(li)不一样,因此它(ta)们(men)被(bei)应用在(zai)各种(zhong)不的(de)功能段上,如果选用正确、使用合理就(jiu)能使之发挥作用,否则,就(jiu)会适(shi)得其反。

2.3风(feng)机和送风(feng)管(guan)道:

送(song)风(feng)风(feng)机(ji)一般(ban)设在空调(diao)机(ji)组内,要(yao)根据整(zheng)体管道(dao)和(he)空调(diao)通风(feng)量选择风(feng)机(ji),压头较大虽然可(ke)以(yi)满足克(ke)服系统(tong)阻(zu)力的要(yao)求,但(dan)会增大能(neng)耗和(he)噪(zao)声,较好的选择是(shi)考虑变(bian)频风(feng)机(ji),这可(ke)能(neng)会增大投入(ru)但(dan)可(ke)以(yi)使送(song)风(feng)量依系统(tong)阻(zu)力变(bian)化自动调(diao)节,并且可(ke)以(yi)做(zuo)到节能(neng)降(jiang)噪(zao)。送(song)风(feng)管道(dao)要(yao)做(zuo)好保温和(he)降(jiang)噪(zao),必要(yao)时应加增消声装置(zhi)。

2.4局部净(jing)化设备:

包括风(feng)淋室(shi)、自(zi)净(jing)(jing)器(qi)、洁净(jing)(jing)工作台(tai)和(he)电子灭菌(jun)装置(zhi)等风(feng)淋室(shi)是(shi)在洁净(jing)(jing)实验室(shi)入口处(chu)单独设置(zhi)一个局部洁净(jing)(jing)室(shi),当打(da)开(kai)风(feng)淋室(shi)的(de)门(men)进入到风(feng)淋室(shi)后(hou),经过中效(xiao)和(he)高效(xiao)过滤器(qi)过滤的(de)空气(qi)气(qi)流,其速率会达到25m/s的(de)高(gao)速,则进入(ru)实(shi)(shi)验(yan)室的(de)人员(yuan)和设备表面附着的(de)尘埃微粒会被吹落净化(hua),是洁净实(shi)(shi)验(yan)室的(de)***设施(shi)。其他局部净化(hua)设备要(yao)根(gen)据不同的(de)净化(hua)要(yao)求和实(shi)(shi)验(yan)室类型酌情选(xuan)择。

结论

建设洁净实(shi)验室的主要(yao)目的是为了防(fang)止空气(qi)中的微粒(li)(li)子、有害空气(qi)、细菌(jun)等污染(ran)物对(dui)(dui)实(shi)验仪器和实(shi)验对(dui)(dui)象(xiang)、实(shi)验过程的污染(ran),按(an)照国(guo)际惯(guan)例,实(shi)验室净化级(ji)别主要(yao)是根据每(mei)立方米空气(qi)中粒(li)(li)子直径大于划分(fen)标准的粒(li)(li)子数(shu)量来(lai)规定(ding)。


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