洁净室的暖通空调与自控系统

一、确认设计标准

洁净空调－风速、换气次数、过滤器

洁净	气流速度	换气次数	过滤器效率等级
等级 A	0.36~0.54 m/s	/	H14
等级 B	/	≥45	H14
等级 C	/	≥25	H14
等级 D	/	≥20	H13

审核高效布置及气流组织

备注：A级单向流，B/C/D紊乱

二、设计要点——空气净化

1. 过滤

2. 灭菌

3. 常用净化设备

4. 过滤器的密封处理

5. 换气次数与断面风速

1. 过滤

是指从现有的一批物质中筛选出符合条件的物质,去掉不符合条件的另一部分物质。空气过滤是筛选出洁净空气,去除掉尘埃粒子.用于过滤空气的设备是空气过滤器。

高效过滤器	袋式初(中)效过滤器

2. 常用净化设备

送风过滤单元FFU

高效过滤器送风口

净化层流罩(FFU自循环型)

3. 过滤器的密封处理

高效过滤器的安装密封 是空气净化的关键,也是长期以来的一个难点.过滤器安装后的捡漏是最难通过的一项检验,许多洁净室的不成功就是因为密封没做好.即使洁净度达标,其捡漏也未必达标。这在其他洁净室可能不是大问题，但在制药行业的生物洁净室泄漏就意味着生菌，所以密封对生物洁净室来说是关键中的关键。

目前常用的密封方式有：

负压密封：效果最好。FFU是其典型代表。

机械压紧：效果一般。高效送风口采用较多。

液槽密封：效果很好，但施工难度较大。往往因施工影响其密封效果。

负压密封原理与效果图

液槽密封层流罩结构形式

4.空气处理单元

空气处理单元——空调负荷计算

根据风量与室内负荷用焓湿图计算空调制冷量、加热量、加湿量

空气处理单元——管道阻力计算

通过管道阻力、过滤器阻力、设备阻力之和确定风机压力

空气处理单元——风机选型

空调用风机结构图	风机管道性能曲线图

空气处理单元——设计选型注意事项

5. 空调通风系统——通风管道

矩形手动调节多叶阀	矩形定风量阀
圆形电动阀	圆形定风量阀

空调通风系统——净化风管的制作安装

采用优质镀锌钢板，现场安装，制作车间封闭无尘 ；

加工前，镀锌板用中性洗涤剂清洗，擦净、干燥后使用；

风管不得有横向拼接缝，尽量减少纵向拼接缝，加工镀锌钢板风管避免损坏镀锌层；

风管合口后需用塑料布封住两端，码放在清洁防护棚或车间内，安装时运入现场后再拆封口，风管安装前再次清扫干净后进行安装；

风管加工制作根据设计施工图纸要求及现场实测尺寸，绘制加工草图后逐个系统加工制作安装。

三、设计要点——自动控制

净化孵房、烘房温度控制示例

净化孵房温度、湿度控制示例

低湿洁净室温度、湿度控制示例

独立空调净化系统温度、湿度、压力控制示例

多个空调净化系统温度、湿度、压力集中控制示例

生物安全空调净化系统温度、湿度、压力综合控制示例

流感车间空调系统示例

四、设计要点——节能环保

五、节能环保——合理使用变频器

净化空调系统使用变频器节能的基础条件

由于控制微生物生长和保持正压防止外界污染的需要，净化空调系统应该保持全天24小时运行。但是有大量的时间和节假日实际上是处于值班运行状态,处于值班状态的时间大概占到系统运行时间的30%～70%净化空调系统处于值班运行状态时所需的风量只有正常运行状态所需风量的30%～50%，这里就存在着一个很大的节能空间。

净化空调系统在运行初期的高效过滤器的阻力为终阻力的50%，高低相差＞200Pa，这要占到整个系统阻力的15% ～20%在选择风机压力时是按终阻力选还要适当放些余量。因此在净化空调系统的运行初期也存在着一些节能空间。

风机使用变频器的节能率见下表

转速n（%）	100	90	80	70	60	50	40
频率值（Hz）	50	45	40	35	30	25	20
电机功率N（%）	100	81	64	49	36	25	16
节能率（%）	0	19	36	51	64	75	84

变频器的实际使用

由于电动机定子阻抗R随着频率和电压的变化而变化，计算起来非常困难。同时随着电压的降低线路上的损耗也要增加，变频器本身也要消耗一定的功率。所以在使用变频器后风机的节能效果还不能完全达到理论上的节能率。

当频率过低时电动机的特性将发生变化，电机发热量增加，节能率下降,设备故障增加.因此变频器的使用频率通常不使用在20Hz以下。

当值班风量为正常工作风量的50%时,实际节能效率小于75%。

在高效过滤器初阻力使用时,实际节能效率约为13%。

目前变频器的使用已经非常普遍,但很多人并不会正确的选用变频器.为风机、水泵选变频器一定要选频率和输出电压的平方成正比的变频器,否则节能效果将大打折扣。

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