洁净空调设计

2024-06-19

洁净空调设计（精选十篇）

洁净空调设计篇1

一、工程概况

某医院, 建筑面积41000m2, 建筑高度48.9m, 框架结构, 共13层, 地下1层为设备用房, 1~11层为住院部, 12层为洁净手术部, 屋面设手术部技术夹层。该医院的洁净手术部楼层建筑面积约为2800m2, 由2间Ⅰ级手术室 (建筑面积均为46m2) 、2间Ⅱ级手术室 (建筑面积均为33m2) 、6间Ⅲ级手术室 (建筑面积分别为26, 26, 46, 46, 53, 53m2) 、手术部辅助用房、ICU重症监护室及清洁走廊等组成。

二、设计参数

洁净手术部的暖通空调设计不同于其他的一般用途建筑, 对空气调节和净化有着严格的要求, 在保证室内舒适性的同时更注重功能的需要, 应充分考虑卫生、环保等要求。手术部洁净房间主要设计参数包括室内温度、相对湿度、洁净等级标准、正 (负) 压值、排风量和新风量等。

三、手术部空调风系统

由于手术室对空气洁净度等参数有较高的要求, 空调风系统不同于其他普通民用空调形式。该工程采用洁净手术室设置净化空气处理机组、共用新风机组的系统, 将新风预先单独处理, 除去多余的含湿量在随后的处理中取消再热过程, 杜绝冷热抵消现象。各新风系统送风总管上设置静压传感器, 控制风机的运行频率, 自动调节风量, 节约能源。部分手术室运行时, 新风机变频变风量运行, 提供运行手术室所需的新风量及不运行手术室所需的最小正压新风量。共用新风机的各手术室均不运行时, 对应的新风机关闭, 重新运行前, 需满足自净时间要求。

1. 系统划分

该工程洁净手术部设置4个独立的净化新风系统, 洁净区外设置1个普通非净化新风系统。1号、2号、3号、4号手术室采用一套净化新风系统X-1;5~10号手术室 (Ⅲ级手术室) 采用一套净化新风系统X-2;洁净走廊和无菌辅料等洁净辅助用房为X-3系统;各重症监护 (ICU) 病房为X-4系统。各系统分别独立设置洁净手术室专用新风机组。1号、2号、3号、4号手术室分别独立设置洁净手术室专用净化空气处理机组, 5~10号手术室 (Ⅲ级手术室) 设置两套洁净手术室专用净化空气处理机组。各ICU病房、洁净走廊及洁净辅助用房分别独立设置净化型风机盘管空调机。洁净区外的病人家属等候区、谈话室采用风机盘管加新风系统。

2. 气流组织

有序的气流组织设计是确保洁净手术室的洁净度、防止尘菌污染的重要措施。本设计采用上送下回的送风方式, 送风口集中布置在手术台上方, 双侧下部回风。

3. 空气过滤器设置

各洁净手术室的新风及回风均经过粗效、中效及高效过滤器过滤。其中粗效过滤器设在新风机入口处及各手术室空调机新风回风混合段处, 中效过滤器设在新风机及各空调机风机正压段, 高效过滤器设在手术室无影灯上方的末端送风口处。手术室使用时, 新风首先经过洁净室专用新风机组进行粗、中效两级过滤, 再与室内经粗效过滤器过滤后的回风充分混合, 然后进入各个手术室的净化空调机进行中效过滤, 最后通过末端的高效过滤送风口送入室内。排风机前设置高中效过滤器及电动风阀, 主要是考虑减少对室外空气的污染, 防止排风机不运转时室外空气倒灌。

4. 手术室正压控制

共用新风系统的各洁净手术室全部正常使用时, 各手术室的空调机组及共用新风机组均需同时开启运行。当局部某手术室停止使用时, 对应的空调机组停止运行, 但共用新风机组仍需变频运行, 保证非工作状态下手术室的正压, 防止尘菌侵入。

由于非工作状态时保证手术室正压所需的新风量小于正常工作状态时所需的新风量, 因此该工程共用新风系统选用双位控制的电动定风量调节阀。某手术室使用时, 对应的空调机组和排风机启动, 通过电信号控制新风支管上的定风量调节阀处于高档位状态;该手术室不使用时, 对应的空调机组和排风机关闭, 通过电信号控制新风支管上的定风量调节阀切换到低档位, 按维持正压所需的最小新风量运行。这样就能在手术室工作状态变化时有效保证整个洁净手术部内的压力梯度处于受控范围内, 避免尘菌污染, 进而保证各洁净手术室的洁净度满足要求。

进入各手术室的送风、回风和排风支管上均安装电动密闭阀, 其开关与对应的空调机、新风机和排风机联锁控制, 避免手术室不使用时正压送风通过排风管或回风管大量外泄, 影响正常的压力梯度。

各洁净手术室分别独立设计安装有高中效过滤器的排风系统, 排风机与手术室自动门开关电信号联锁, 控制系统配有延时装置和变频器。手术室自动门瞬间开启, 通过电信号控制排风机立即停机;关门时设有延时, 待手术室正压确立后, 排风机才自动启动。这样的控制方式有利于保持开门时室内的正压, 同时避免因门的开闭间隔时间过短或频繁开闭而造成排风机频繁启停, 保护排风机变频器正常运行, 延长排风机及变频器的使用寿命。

四、空调冷热源及水系统

空调系统夏季计算总冷负荷为810KW, 选择2台模块化螺杆式水冷冷水机组, 其制冷量为445KW机组进水温度为12℃, 出水温度为7℃, 进出水温差为5℃, 相应配备3台冷水循环泵 (两用一备) 。

空调系统冬季计算总热负荷为550KW, 热源利用来自室外锅炉房的压力为0.3MPa的饱和蒸汽, 经汽水换热器换热得到热水, 热水进出水温度为60℃/50℃。为保证换热器出口温度恒定, 本工程换热器的蒸汽管安装自力式恒温器。制冷机组、换热器及冷热水泵等均置于地下1层专用机房内。

该工程空调水系统采用闭式双管循环系统。在净化空气处理机组接管上设置电动调节阀, 并配自力式压差控制阀以提高电动调节阀的阀权度。根据住院部12层的使用和洁净要求, 水系统分为2个环路, 一路为洁净手术室一侧的水循环, 另一路是洁净手术室辅助用房及洁净区外的家属等候区一侧的水循环。空调水系统采用补水泵定压, 补水泵的启停由压力控制器控制。各洁净手术室空调机及新风机均内置干蒸汽加湿段, 利用室外锅炉房提供的0.3MPa的饱和蒸汽维持室内湿度恒定在一定的范围内。

五、空气处理系统的自动控制

主要包括净化空气处理机组、新风机组、风机盘管等的控制。

1. 净化空气处理机组:

通过回风管上所设的温度传感器控制回水管上电动阀的开度来调节冷热水量, 从而控制送风温度。在过滤器前后设置压差自动报警装置;通过回风管上所设的湿度传感器控制蒸汽管上电动阀的开关来调节蒸汽量, 从而控制送风湿度, 使房间的温湿度都恒定在一定范围内。

2. 新风机组:

通过新风送风管上所设的温、湿度传感器控制水路电动阀或蒸汽电动阀的开关, 从而控制送风的温度和含湿量。在过滤器前后设置压差自动报警装置对应电动新风阀与新风机联锁开启。

3. 风机盘管:

通过室内温控器调节电动两通阀开关, 并设有三速开关来调节风量, 以此保持室内温度恒定。

六、通风、防排烟系统

1~10号手术室分别设变频排风系统, 风机运行风量与室内正压值通过变频控制, 维持正压恒定。由于手术室排风可能对环境造成污染, 在各排风机前设置高中效空气过滤器, 从而达到排放标准, 高中效过滤器应定期清洗消毒或更换。

手术部洁净走廊设置机械排烟系统, 排烟风机选用屋顶式专用排烟风机。发生火灾时, 烟 (温) 感器发出信号, 自动开启排烟风机和排烟口。当烟气温度达到280℃时, 排烟风机入口处的排烟防火阀自动关闭, 联锁关闭对应的排烟风机。

手术部防烟楼梯间前室设置机械加压送风系统, 通过从地下室到屋面的竖向土建风道送风, 每层前室设置多叶送风口, 屋面设置加压风机。发生火灾时, 烟 (温) 感器发出信号, 自动开启正压风机和着火层及其上下层的多叶送风口, 防止烟气侵入, 利于人员疏散。所有卫生间均设有机械排风, 通过连接机械通风器的排风软管排至排风井或直接排至室外。

七、结语

洁净厂房空调系统的设计及特点论文篇2

关键词：洁净厂房；空调系统；设计特点

随着我国科技水平和经济增长速度的飞速发展，我国现在拥有自主知识的先进技术数量已经相当可观，我国的市场结构和制造业发展方向也发生了巨大的变化，尤其是制造业正逐渐向技术含量较高的高端制造方向发展。如医药生产、集成电路将、航天设备生产等高端制造业都需要洁净度较高的厂房，对我国洁净厂房的发展有一个推动和促进的作用。洁净厂房最基本和最重要的要求就是洁净度，洁净度直接影响着高端产品的生产质量，而空调系统是洁净厂房保持洁净度的基础和必备设施，洁净厂房空调系统的设计和特点也引来了国内许多企业的注意。

1、国内外洁净厂房空调系统的研究现状及分析

1.1、洁净厂房空调系统国外研究现状

洁净技术在国外发展的较早，在二十世纪初英、美和日本等国家就已经在部分加工生产行业开始使用洁净技术，在二十世纪中期洁净技术已经得到了大规模的应用和发展，尤其是在高端工业和科学研发等方向。在这个过程中洁净技术得到了快速的发展，技术水平也逐渐趋于成熟，慢慢的被应用到了各个生产和制造行业上。在生产加工环境中第一次提出洁净度这一概念是在第一次世界大战后的美国航空仪表的加工生产中，之后英国等国家也将这一技术引入应用到航空配件的生产加工中，同时日本首先将该技术应用在半导体的生产加工上。而世界上第一个洁净厂房的前身是二十世纪初期美国建立的一个洁净室。洁净厂房的飞速发展是由于高效粒子空气过滤器的研发，前苏联首颗人造卫星的成功发射也推动了美国在洁净厂房建设标准制定方面的发展。上世纪80年代美国和日本研发出来新型超高效过滤器，过滤效果可以达到99.99%使得洁净厂房的建设和发展进入了飞速发展的新时期。

1.2、洁净厂房空调系统国内研究现状

我国的洁净技术和洁净厂房建设起步较晚，在二十世纪中期洁净技术在电子行业的生产加工上才得到应用，同时和洁净厂房建设有关的空调系统、高效过滤器等设备也逐渐得到了关注和重视，生产的产品可以满足国内一些对洁净度有要求的商品的需要，但是和世界上较为先进的技术水平和国际标准间仍存在着部分距离。随着我国科学技术水平的不断提升，我国在洁净技术和洁净厂房的建设上也取得了较大的成功。我国在上个世纪90年代成为了世界上主要的微电子加工商，大规模的集成电路和液晶显示器的加工生产都需要较高的洁净度，这在一定程度上促进了我国洁净技术和洁净厂房空调系统的发展，也使得洁净厂房空调系统的研发进入了一个新的高峰。

2、洁净厂房空调系统特点

洁净厂房需要的空调系统和普通的空调系统有所区别，差别最大的一点就是洁净厂房的空调系统对洁净度的要求更高。随着科技的发展，如半导体集成电路等高端产品的发展使得对洁净厂房空调系统的要求越来越高，极小的灰尘和尘埃也有可能会导致电子芯片短路。同时，洁净厂房不仅仅对洁净度有相关标准要求，厂房温度、湿度、噪声控制等也是其管理的一部分。并且由于洁净厂房生产产品的特性，洁净厂房必须24小时保持洁净，所以洁净厂房的空调系统也需要全天运行。

2.1、送风量大

控制洁净度是洁净厂房空调系统最重要的功能，而如何控制厂房内的洁净程度主要依靠的是空调系统的送风量，越大的送风量洁净度也就越高，同时对能源的消耗也越大。普通建筑的空调系统的换气大概在1小时6次左右，但为了保障洁净厂房的洁净程度，换气次数要有较大幅度的增长，导致产生的循环风量也较大。6级的洁净厂房的换气次数可以达到1小时60次左右。

2.2、新风负荷大

一些高端电子产品在生产的同时也会产生一些有害气体，这种情况下就需要利用排风来进行消除和排放，同时也加大了洁净厂房内的新风量。洁净厂房必不可少的3个制冷负荷分别为新风、风机温度和设备的散热，其中新风占的比例最大，最高可以达到70%左右。而洁净厂房需要的新风量平均也在每平方米1小时45到60立方米左右。

2.3、风机全压高

洁净厂房对洁净度的高要求也导致了洁净厂房的空调系统需要较多的过滤器，而通常过滤器的阻力都较高，高效过滤器的阻力初期就可以达到200Pa以上，终期可以升至400Pa左右。洁净度要求更高的厂房需要安装的超高效过滤器的阻力更大，因此新风机组的风力压力通常都会在2500Pa，这些因素都使得风机拥有较高的静态压力，导致风机的能源消耗加大。

2.4、节能潜力大

由于洁净厂房需要较多的送风设备和风力过滤器，因此洁净厂房运行的同时往往伴随着巨大的能源消耗。洁净厂房的空调系统对能源的需求是普通厂房的10倍以上，所以洁净厂房空调系统的运行具有较大的节能潜力，可以通过合理布置厂房内空调系统的管道线路、组织气流的流通方式、对洁净厂房进行节能改造等方式来达到节能目的。

2.5、控制系统复杂

洁净厂房的面积较大，导致空调系统的覆盖范围也较广，空调系统不仅仅要负责排风等问题，还要考虑到厂房内湿度、温度等因素的控制，同时工厂内部大量的人员流动和机械设备的运行也给空调系统的运行带来很大的干扰，这些都导致洁净厂房空调系统拥有十分复杂的控制系统。

3、空调系统的硬件和软件设计

3.1、系统的结构设计

洁净厂房空调系统结构的设计要根据工厂现场的实际情况进行设计和安排，在结构设计的同时要考虑到空调系统的運行可靠性和经济性，是采用分散控制还是集中控制的方法，或将二者进行结合。

3.2、系统硬件配置

为了对洁净厂房内的环境条件进行更好的控制，就需要建设一个功能全面强大的控制系统，而控制系统的构成硬件主要包括电源模块、控制器、通讯模块和通信线路等。底板主要是为了实现不同模块间的数据传输和信号转换。电源模块通常安装在底板为其他模块提供一定电压的电源，同时电源模块还具有短路保护和电池后备作用，在电力中断的条件下该功能可以提供能够继续提供电力给控制器。

3.3、系统软件配置

对空调系统的硬件系统进行安装完成后，要进行与硬件设备相符的软件设施的安装和调配。软件设备的安装主要包括以下几个步骤，首先是建立一个项目的结构框架然后组态一个站，随后进行组态硬件的设计和组态网络以及通讯的连接，同时对符号进行定义并创建相应程序同时生成评估参考数据和组态报文。最后组态操作员对电量进行监控、下载可编程控制的程序、对程序进行测试，同时对操作过程进行监控和硬件的诊断以完成设备文档的制作。

3.4、控制系统的设计与实施

在洁净厂房空调系统设计时可以根据不同洁净度的要求设置效果不同的过滤器，或多种过滤器结合使用以实现洁净度的即时调控。新风机输送的新风可以与回风进行混合后输入到初级过滤器中，再通过表冷段、加热区、加湿区后进入中级和高级过滤器中来控制厂房内的温度及湿度。

4、结语

我国近年来出现了越来越多的洁净厂房，洁净厂房的空调系统的特点和其节能性也已经成为了研究的热点和市场的焦点。因此，加大对洁净厂房空调系统的研究和设计成为了洁净厂房发展的主要方向。

参考文献

制药厂洁净空调使用与设计分析篇3

【关键词】制药厂洁净空调；设计；使用；分析

通常而言，制药厂洁净空调一般主要用来控制洁净室换气（通过空调循环过滤空气尘埃，实现空气洁净度等级控制）、洁净室空气过滤（通过空调高效过滤装置实现三级过滤）、洁净室温湿度控制（空调系统机组及末端全体精细控制）、洁净室压差控制（通过改变新风量、排风量来实现不同区域环境压差）以及洁净度控制（综合控制换气、压差、密闭性以及人员操作）。从以上论述可以看出洁净空调在制药厂中的良好应用，然而纵观我国当前诸多制药行业生产管理过程，大多都会出现洁净室温湿度不均、压差不满足要求或者洁净度不足等等状况，这都是其洁净室空调使用不当或者设计不优造成的，因此下面笔者就结合前人经验，具体详细分析其洁净室洁净空调的优化设计和使用。

一、换气次数和净化级别设计

当前我国新版GMP对空调换气次数、压差、温湿度、洁净度等等控制都有新的设定和明确要求，而洁净室净化级别取决于其室内含尘量、换气次数、新风比等等。一般洁净室净化级别与室内装修要求和净化设施投资是成正比的，其净化级别越高，相应投资运行费用也越大，因此在进行净化级别和换气次数的设计时，就要针对不同洁净级别来详细计算其送风量、热量平衡，不能单一考虑某个方面，要全方面综合考虑来设计合适的设计参数，这样才能够避免换气量不足导致房间冷热量过低或者换气量太多导致能源浪费。当然不同性质药品公司，其房间设备散热量也都有差异，在确保其洁净质量的基础上可以降低或提高换气次数和送风量，如气味大的、普通安瓿灌封机房间可以适当提高换气次数；次要功能房间（缓冲间、器具间等）就可以适当减少换气次数。

二、空调风管管路阀门调节

不少制药厂除了在常见新风口、回风口、空调机组处设计安装调节阀外，还会将余下调节阀设计安装于风管末端，这样就会导致其空调运行过程中其风口风压增大，调节风阀不仅增大噪音，还会给其风管之路风量、阻力平衡调控带去阻碍，因此科学设计安装风管管路调节阀门对后期空调使用有着很大的积极影响。一般会借助止风阀来控制空调运转气流倒流现象，可以通过安装可调整的坠锤来灵活启闭止回阀。此外可也以在通风机出入口安装合适长度的柔性短管来减少风机震动引起的噪声，当然其连接长度要设计好，否者会影响其送风效果和质量。

三、空调温湿度不均

鉴于制药厂不同功能房间及其相应热湿负荷都有不同，在啊技术制药厂洁净厂房也会因药品生产条件不同而划分不同洁净空调系统，这就使得其洁净空调设计时很难兼顾，因而会出现室内温湿度不均的状况。例如空调风、循环风混合不均造成温湿度不均，对此就可以将均匀布置空调送风口来避免。

四、气流组织和压差控制

气流组织的科学设计控制实际上就是洁净室送风口、回风口气流的组织设计，通过科学组织气流能够有效防止尘埃粒子积聚并排除粒子，一方面能满足室内洁净级别的要求，另一方面也能够给室内工作人员提供舒适环境。当然可以按照我国洁净厂房设计要求和规范来执行，如洁净度在六到九级时，要用非单向气流流型。一般为避免室内洁净气流短路，确保气流能覆盖整个室内，其回风口上面高度应该距离地面0.5米以内，洞口下面距地面要超过0.1米，其气体流速要在1.6米每秒以内。如果吊顶内设置送风口，就可以在其洁净壁板下部设置回风口。

另外对于制药厂部分药品产区，如抗癌药等有毒药物生产车间，注意防止室外为净化空气进入生产车间，同时还要防止本车间空气扩散到其他产区，也就是说要特别控制其车间压差，一般从大到小气压设置顺序为普通药品车间/走廊气压、抗癌药更衣气压、抗癌药走廊气压、抗癌药生产车间气压，此时其送风量要在20000-30000立方每小时，送风是直流系统，当然不同季节也有不同节能措施，冬季要预防排风口结冰，可以借助温度传感器来加以控制调节。

不同洁净级别房间压差要不低于10Pa，由于制药厂房间众多，压差要求也不尽相同，甚至于同一区域多种空调系统的状况，因此设计送风管路时就要避免高压差房间成为系统风管末端，使得其后续房间压差调整控制工作困难。当然调节风量和压差也有一定规律和技巧。一般可以按照先总管、后支管的顺序来检测调节风量，先满足系统总风量要求，再逐步满足厂房相应房间；调节风量完毕后就可以调节压差，这是要在其房间换气次数达标后才能进行；此后再借助送风阀、回风阀实现不同房间压差由外到内呈现高低阶梯方向调节。整个过程要遵循少动微调的原则，调整好所有系统设置后就要定期检查更新其新风滤网、初效过滤器，避免后续出现堵塞。当然不同系统间的压差还可以通过送风机组新风阀的微调来实现。为确保房间压差调整控制的灵活性，还可以在每个房间空调回风管设置百叶调节阀，这样就能够实现回风口、压差变送器综合控制的科学调控方法。

最后其空调在日常使用、维护和管理过程中也要注意采取科学手段来避免冷热源能消耗，借助二次回风节约热能，强化室内密封，降低系统漏风量，灵活使用空调变频系统，有效降低空调系统和风机耗能，从而综合降低其生产耗能和生产成本，也能间接提高空调使用效率和质量。

结束语

综上所述，制药厂洁净空调系统的使用和设计与药厂日常良好生产运营和管理息息相关，更是与其生产投入成本有着直接的联系，当前随着新版GMP的发布和实施，制药行业公司也要不断与时俱进，改进优化其净化空调系统设计，科学有效使用管理，从而不断降低其运行能耗和成本，促进制药厂高质量生产和节能运行管理。

參考文献

[1]杨婧文.制药厂洁净空调系统设计和使用问题分析[J].制冷与空调，2004（6）.

[2]陈盛华.制药厂净化空调系统的优化设计与节能探讨[J].城市建设，2010（33）.

洁净空调控制系统的设计及应用篇4

液晶面板、半导体和生物制药等行业的生产厂房对生产环境要求严格, 温度、湿度、正压值和洁净度4个主要环境因素必须控制在指定范围内[1]。洁净空调可以向生产车间输送符合温湿度要求的洁净空气, 使生产车间内部相对室外的压差为正值, 从而避免了尘埃微粒对生产过程的污染。因此洁净空调被广泛应用于集成电路、半导体、制药、液晶玻璃生产等行业。本文结合相关洁净工程案例对洁净空调控制系统的设计及应用展开论述。

1 系统的需求分析

成都某电子厂生产车间分为4层, 共设9个洁净区, 每层各配置一台组合式空调机组。如图1所示, 组合式空调机组的空气处理功能段依次为:新风进风段、初效过滤段、冷水盘管段、加湿段、一次回风混合段、热水盘管段、风机段、中效过滤段、出风段。

该电子厂洁净空调控制系统监控范围:1) 洁净室温湿度控制;2) 洁净室压力控制;3) 送风量控制;4) 设备远程启停和参数设定。

洁净空调控制系统正常运行时, 现场无人值班, 少人值守。洁净室生产环境的控制范围和精度要求为:温度 (22℃±2℃) 、湿度 (50±10%RH) 、压力 (10 Pa) 。

2 控制系统的设计

2.1 控制系统网络

洁净空调系统网络图如图2所示, 其控制系统分为2层, 分别为上位机监控系统和现场层的PLC系统。

上位机监控系统主要实现实时数据的远程监控和设备的远程操作。洁净室内的温湿度显示和压差显示、变频器的运行频率显示、送风机的启停控制和电动阀门的开关控制等, 都可以通过上位机的组态软件实现。洁净空调控制系统监控软件界面如图3所示。

PLC系统包括CPU单元、I/O模块以及现场的变频器、电动阀门和传感器, 主要实现系统的逻辑控制、数据采集。

2.2 温湿度控制

温湿度控制是洁净空调控制系统实现的关键。如图4所示, 单纯使用室内温湿度控制冷水阀和热水阀, 其中温度PID调节器控制冷水阀和热水阀进行温度调节, 湿度PID调节器控制冷水阀和加湿器进行湿度调节。

温度和湿度的关联性比较强, 在除湿或者加湿的过程中, 送风温度必然发生变化, 经过热水盘管的温度调节后, 相对湿度也随之变化[2]。图4控制方法存在的问题:冷却阀是由温度PID调节器和湿度PID调节器共同控制的, 当切换动作发生时, 冷水阀开度发生突变, 送风温湿度就会出现波动, 并且温湿度调节是一个大滞后的过程。这些原因导致了洁净室的温湿度在很长一段时间内都难以稳定下来, 容易出现震荡现象, 见图5和图6。

如果只要求把温湿度这两个环境参数中的其中一个控制在误差范围内, 实现起来比较容易。但若要温湿度同时都控制在误差范围内, 则需要正确分析温度和湿度的关联性, 找到准确的控制方法[2]。

焓湿图 (如图7所示) 可以清晰地说明空气在热湿处理过程中温湿度发生的变化。

图7中, A点是空气状态的控制目标点 (空气温度22℃, 相对湿度50%RH, 露点温度11℃) , 假设B点是当前空气状态点。空气在热水盘管加热过程中, 含湿量是保持不变的, 温度上升而相对湿度下降[3], 即空气状态从B点移到了C点, 这是一个等湿加热过程;相反, 空气在冷水盘管冷却过程中, 空气状态从C点移到了B点, 温度下降而相对湿度上升, 空气含湿量还是保持不变的;若继续增大冷水阀的开度以增强冷却作用, 直到空气状态从B点移到了E点, 空气达到饱和状态而析出水滴, 达到除湿的效果[3], 此时空气温度等于露点温度;若继续冷却除湿, 露点温度不断下降, 空气状态沿着100%等相对湿度线从E点移到了F点, 再经过热水盘管的等湿加热过程, 空气状态从F点移到了A点。空气状态从C点到A点的变化过程, 就是空气降温除湿的过程。

本文针对图4的控制方法进行了改进, 以A点 (空气温度22℃, 相对湿度50%RH, 露点温度11℃) 的空气状态作为控制目标, 在新风进风口增加温湿度传感器, 在送风口增加露点温度传感器, 根据不同的天气条件, 结合焓湿图, 归纳出以下三种情况的控制策略:

1) 当新风空气温度高于露点温度 (11℃) 时, 冷却除湿后再加热;

2) 当新风空气温度低于露点温度 (11℃) 且低于室内设定温度 (22℃) 时, 加热加湿;

3) 当新风空气温度低于露点温度 (11℃) 且低于室内设定温度 (22℃) 时, 冷却加湿。

使用上述控制策略, 温度PID调节器和湿度PID调节器对冷水阀的切换动作不会导致温湿度的波动;同时在送风口增加露点温度传感器, 可以区分开冷却与冷却除湿这两种情况, 防止需要冷却但不需要除湿时的过冷却, 又能减少冷水阀和热水阀同时打开能量相互抵消这种情况, 节约了能源。测试结果表明, 温湿度控制效果有较大改善, 如图8和图9所示。

现场调试中发现, 洁净室内的设备发热量大, 对洁净室的温湿度存在一定影响, 造成洁净室温度偏高湿度偏低。将送风温湿度调整到稍低于设定值, 可解决该问题。

2.3 正压控制

洁净室保持一定的正压值, 当进出口的门打开时, 向室外吹风, 可以避免灰尘进入洁净室内。只要洁净室的送风量大于排风量和回风量之和, 就能保证洁净室维持一定的正压值。

本文取多个室内压差传感器实测值的平均值作为正压PID控制的反馈值, 这有利于降低局部压差波动对反馈值的影响。正压PID控制程序根据压差的反馈值与设定值的偏差, 控制新风阀的开度来调节送风量。

2.4 送风量控制

送风量PID调节器根据风管空气速度传感器的实测值与设定值的偏差, 自动调节送风机变频器的频率, 保持生产车间送风量的稳定。

电子厂各个生产车间生产情况不一样, 因而各个生产车间的送风时段不同。根据生产车间的实际使用情况为洁净空调设置了3种工作模式:运行模式、停机模式、夜间模式。

运行模式:送风机根据设定风速自动调节送风量。

停机模式:关闭所有阀门和送风机。

夜间模式:不需要送风的房间, 关闭室内的送风阀和回风阀, 使该房间处于停风状态。同时降低送风机变频器的频率, 保持需要送风的房间风量稳定。

根据系统投入使用后的能耗记录比较, 这3种工作方式合理运用可以使洁净空调系统节约大量能源。

2.5 系统的控制难点

2.5.1 湿度控制

由于温湿度具有大滞后和相互关联的特性, 使用传统的温湿度调节方法难以得到满意效果, 通过引入露点温度控制调整洁净空调送风, 改善了系统的控制效果, 有效避免了系统的波动。

2.5.2 PID控制参数的整定

工程上, PID控制参数常通过实验试凑法确定。实验试凑法是通过闭环运行, 观察控制系统的响应曲线, 再根据各参数对控制系统的影响, 反复试凑参数, 直至出现满意的响应曲线, 最终确定PID控制参数, 衰减曲线图见图10[4]。

实验试凑法的整定步骤为“先比例, 再积分, 最后微分”[4]。

对于温度控制等应用场合, 通常容量滞后较大, 适当加入微分作用, 可改善控制效果。

3 结语

自动化控制技术在洁净空调系统中的应用, 保证了洁净室内空气参数的稳定性和准确性, 同时能有效地节约能源, 并对设备进行有效的管理, 洁净空调系统的自动化程度也得到进一步提高。

参考文献

[1]王新华.HVAC行业及应用介绍.施耐德电气 (中国) 投资有限公司资料, 2003.

[2]松元忠雄, 陆品桢.净化室内的温湿度控制[J].工业仪表与自动化装置, 1991 (1) :59-62.

[3]刘瑞霞, 王玲, 王永晰.洁净室的温湿度控制设计[J].自动化仪表, 2005, 26 (8) :19-21.

小型洁净室中央空调市场调研篇5

新产品的市场推广对于市场营销而言，主要是解决客户想不想买的问题。这个话题在中央空调行业里面也一直受到了许多企业的关注。一个空调产品从前期的市场调研、产品市场定位、研发、制造、上市一直到进入市场，甚至是引导市场，制造企业需要投入很多的精力和物力。笔者目前就职于深圳麦克维尔空调有限公司市场部，从事相关产品的市场推广工作，也因此有幸参与了麦克维尔的小型洁净室用中央空调产品的市场推广工作。在与各位同事的工作合作中，感受并整理了一些切身的体会，这里希望与业内同行们一起分享。

在目前许多的中央空调制造企业中，尤其是一些中小型企业中，根本不存在“市场推广”这一概念。由于中央空调行业的现状决定了产品的销售大多数是依靠“工程路线”，所以许多产品是在已有订单的情况下，进行匆忙的研发生产，于是市场推广的环节往往是被忽略甚至是省略了。而产品的盲目上市，也最容易导致出现系列的问题，因此笔者认为如此的产品应该被称为是失败的众所周知，中央空调产品是高技术含量的产品，更有别于家用空调产品，所以其推广方式也有别于家用空调操作模式，因此一个专业并运行良好的营销团队中央空调行业中就显得尤为重要了。麦克维尔空调公司是创建于872年，至今跨越了三个世纪，也是目前世界上最大的生产、制造和研发暖通空调、制冷和空气净化设备的专业公司之一，在中国拥有三个生产制造基地，产品线涵盖了从家用、商用到中央空调的整个范围，在这百年的风风雨雨历史中，麦克维尔在人力资源上已经能够培养并拥有一支优秀的营销团队。而这也是我们进行产品的市场推广的重要前提。

市场营销理论中的“4P”，已经被世人熟知。而笔者认为其中最重要的应该是产品，产品也是市场营销的基石，这一点，在中央空调行业中表现得更为重要。根据调查，一个产品能否成功，产品的前期调研调查和市场定位对结果的影响将占3４％，只有把这个工作做好，其他的工作才能在这个基础上进行扩展和延伸。因此，我们市场部在进行产品推广工作前，最首要的工作就是对新产品的市场调查和市场定位。在麦克维尔此次推出小型洁净室用中央空调之前，我们进行了市场调研：

1、洁净空调技术蕴藏着巨大的市场空间，每年的市场容量不少于165亿元，并且具有高额的利润回报。在现有的洁净行业中，企业大多偏重工程，而生产洁净空调设备的厂家只有500家，其中年产值过10亿的，只有10家左右。

2、传统的洁净室中央空调是采用空调主机提供冷热源，空气处理机组完成对空气的降温加热加湿度和除尘功能。麦克维尔洁净风柜系统采用武汉工厂生产的单螺杆冷水机或离心机、深圳工厂的空气处理机组以及姊妹公司AAＦ空气过滤器，目前已在国内洁净市场占有相当的地位，包括摩托罗拉、AMD、IBM、CTS等著名工厂均有采用。麦克维尔在洁净行业中具有良好的口碑，堪称是洁净空调专家，因此具有良好的市场基础。

3、目前，现代工业产品需求不断增长，现代科学实验也日益显现微型化、精密度、高纯度、高质量和高可靠性的新需求。而传统的洁净室空调一般只适用于大面积的洁净场合，相对于小型洁净室，就存在着系统设计复杂、无法单独运行、专用空调机房占用大量的建筑使用面积、整个项目控制复杂、施工期长、造价高、冷冻冷却水系统设计、安装、维修复杂等等一系列的弊病。目前市场上也有部分厂家推出了自带冷热源的风柜，上市后受到了市场的认可，因此笔者认为自带冷热源的组合式空气处理机组在市场上将非常受欢迎。

综上所述并经过仔细的分析，我们发现在诸如洁净行业等高科技行业中，小型洁净室用中央空调为市场极其需求型产品。产品的市场定位一旦明确，此时就需要对产品进行定位。这里，产品的定位主要是指产品的技术含量和制作质量，一般这能够体现在一个企业的研发能力、测试能力和质保体系等等环节。

此次我们公司推出的小型洁净室用中央空调产品之前，首先针对技术开发层面进行了可行性技术分析：目前我们已经拥有制造组合式空气处理机组ＭＤＭ系列的经验，其结构采用了麦克维尔专利结构，经过多年的努力，公司生产的空气处理机组产品已经在国内名列前矛，占有了相当大的市场份额。同时，麦克维尔在风冷冷风机组产品上，也拥有相当成熟的技术，风冷式机组产品在市场中也一直占有市场领导者的地位。此外，麦克维尔空调公司还是管道机、水源热泵机组国家标准的制订者，在此行业中也处于领先的地位。在产品测试能力上，麦克维尔拥有获得国家认可实验室的测试中心，具有多个标准的性能测试室及部件实验室，所以毫无疑问的是，麦克维尔具有领先的雄厚的技术实力。同时，麦克维尔公司在产品生产中严格按照ISO9001执行，具有良好的品质管理系统。

于是，在经过了详细的市场调查后，我们市场部对公司有关兄弟单位下发了新产品的开发任务书。在机组的名称上，我们抛弃了传统的“自带冷热源风柜”的名称说法，将该系列机组定位为应用于精密电子、制药、生物工程、医疗、食品、化妆品和军工等几十至几百平方米小型高洁净空间的洁净技术领域，因此取名为“小型洁净室用中央空调ＭＤＸ系列”，其中ＤＸ为直膨盘管的意思。公司则其他部门根据任务书，制订详细的开发、评审、测试计划，有条不紊的进行，所以在产品开发这个部分也就进行得非常顺利。

拥有了产品，就要开始进行市场通路的开拓和新产品的推广。由于中央空调产品不可能像家用空调那样在市场上高打高调，在销售终端卖场进行大量的宣传促销活动，这时候就有一个产品上市的问题。这里，我们不妨可以先看看麦克维尔现有的销售渠道模式：作为世界顶级的空调制造巨头之一，麦克维尔空调目前采用的是“自己动手，丰衣足食”的分销方式，在全国各个省会城市，都有自己的分支结构——销售分公司，并依靠自己的力量，由各分支机构建立起当地市场的销售渠道，在严格选择和控制发展经销商和工程公司的同时，配合市场销售工作，举行行之有效的宣传促销活动，这为维护品牌形象和今后的规模化发展打下了良好的基础。

针对MDX这个产品，首先做的自然是培育市场，需要对我们现有的销售网络进行新产品相关知识的培训和教育，让销售的业务人员们尽快熟悉起来，然后蔓延至各地。从使用对象和制作成本上考虑，由于中央空调产品不可能在大的广告媒体（如电视、路边等）上大做宣传，所以我们主要是制作产品宣传资料。在新产品还没有正式上市的情况下，我们就在市场中推出了单页形式的宣传，主要是介绍产品的应用方向和特点，让客户大致了解产品。产品的宣传资料是销售市场中战斗的武器，因此作为市场部，我们不光要提供手枪，更要提供飞机和大炮，所以在宣传资料的制作上我们也下了很大的一番功夫。为了引起用户的关注，首先我们抛弃了公司传统的产品宣传资料的封面格式，做出了一个非常夺目漂亮的产品资料，在封面上，经过多个方案的比较，最终选用了“电子净化眼”的方案，给人一种非常高档智能的感觉。在产品资料制作中，我们也充分发挥我们的强大品牌效应，力争在产品资料中给人留下深刻的印象，当所有的型号的产品测试完毕后，我们就向市场推出了全新的产品资料。而产品的宣传资料中，还有一个重要的环节就是“产品卖点”的设计。这里我们总结了几点：

1、由于我们产品的对象是洁净行业，在洁净行业中最主要的特点是风量大、余压大、冷量小，这些特点决定了采用的空气处理机组需要有良好的结构，MDX室内机采用国家专利结构，是铝合金框架结构，面板最大承压可高达2000PA，正好符合这个要求。

2、采用智能控制。作为洁净室中使用的产品，由于用户的生产工艺上的要求，一般需要达到恒温恒湿的目的，麦克维尔的MDX产品，采用高品质的DDC控制器可以为客户提供节能、恒温恒湿控制的要求。

3、客户对能效比的关注越来越多。这也是客户一直都会非常关心的问题。而麦克维尔的MDX产品也正好满足了用户低耗能高效率的要求。

4、可提供消毒灭菌、提供高品质的过滤器，整机洁净设计。这些都是满足洁净室要求的最基本的要求，这里就不再赘述。

5、为客户节省投资，相比于竞争对手的其他方案，MDX方案能够客户节省更多的投资。

宣传品的设计和制作的精美，卖点概述的精练，这些也都可以作为产品宣传资料的亮点。从而反映出一个公司的企划实力。推广产品的“武器”是有了，下一步我们还需要教会我们的“战士”如何作战以及战斗的技巧，也就是产品推广中的“培训”环节。在这个过程中，我们首先是按常规，安排我们的应用工程师进行全国技术培训和销售人员进行销售技巧培训。然后再让应用工程师们到各大经销商、设计院进行二次培训推广活动。在接下来就是要建立样板工程。我们对于第一个医院项目给予了高度重视，在工厂组织技术人员进行全面的技术审核和安装，保证了该项目的顺利完成。另外我们在相关的专业媒体上连续投放了多期的《用心

营造洁净空间》的平面广告，并专门推出一个小型洁净室中央空调的《空气处理机组技术参考》，在积累了一系列的工程经验和产品改造后我们又推出宣传海报和强有力的客户名单。

从一个产品的研发、生产、推广，一直到成为成熟的产品并在市场确立主导的地位，企业需要投入非常多的人力和物力。产品的降成本和差异则是其的重中之重，这也和一个企业的实力密切相关。在麦克维尔MDX产品的推广中，我们正是可以借助公司的综合资源实力，实现多种武器组合作战。例如，麦克维尔推出的ＨＲＢ新风热回收机组，能够很好的解决空调新风大，高能耗的问题，同时麦克维尔还拥有AAＦ这样的，在洁净行业中被喻为“顶尖的空气过滤器专家”的姊妹公司，这些资源在其他公司中可能就是不具有的，他们的选择也不会那么多了。

目前麦克维尔小型洁净室用中央空调在全国销售市场火爆，比较典型的项目有松下电子、北大P3实验室、同仁堂等项目，这也证明了这个产品在市场中已经取得了比较成功。我们还需要做的就是继续改善这个产品，并在设计院和我们的经销商这些网络环节中做进一步的推广。

洁净空调在制药厂的应用及问题篇6

【关键词】洁净空调；洁净室；洁净度等级；GMP

0.前言

洁净室就是为满足产品加工的特殊要求，建造能对尘埃、微生物、温湿度等严格控制的洁净的生产环境。洁净室系统主要包括室内装修、洁净空调、洁净气体、水系统等，其中洁净空调系统是洁净室工程中最重要的一个系统，洁净空调系统是控制洁净室内尘埃粒子和细菌浓度、防止交叉污染的主要手段。本文主要介绍了洁净空调在药厂中的应用及使用中存在的问题。

1.洁净空调在药厂中的应用

1.1换气次数

在洁净室中，换气次数（送风量）是非单向流洁净区域控制的主要数据，新GMP中一般设计换气次数为：B级区50次/h，C级区25次/h，D级区15次/h，洁净室主要是通过洁净空调的循环来过滤空气中的尘埃，实现对空气中粒子的控制，达到洁净度等级，因此需要足够的风量循环来保证室内洁净度。

1.2空气过滤系统

要想达到洁净度等级，洁净空调还需要一套合理的空气过滤系统，洁净空调系统一般至少要设置三级过滤，空调机组内安装初、中效过滤器，送风末端设置高效过滤器。空气过滤器是洁净空调系统的核心，尤其是高效过滤器，要确保在使用中能正常过滤尘埃，过滤器不破损，所以在药厂中要对高效过滤器进行周期性的泄漏、压差、风速等全面测试验证，通过测试数据来决定过滤器的更换，保证药品质量。

1.3温湿度控制

药厂洁净室温湿度控制的精度要比普通舒适性空调高，因为它除了满足人员舒适性还要满足药品生产工艺要求，一般洁净室温度控制在18℃～26℃，湿度控制在45%～65%，如某些药品生产工艺有特殊要求，洁净室对温湿度要求非常严格。温湿度的严格控制就要求洁净空调系统运行的稳定性，从机组到末端要做到精确控制。

1.4压差控制

为了防止粉尘、细菌扩散到其他的洁净区域及外部空气直接进入洁净室产生交叉污染，药厂洁净室内的压差控制非常重要，按洁净规范要求，不同洁净度等级之间的压差要不小于5Pa，洁净室与室外的压差要不小于10Pa。各区域及各功能间的压差控制通过改变新风量和回风量（或排风量）之差来实现的，药厂洁净区功能间很多，所以在压差调试时要精确计算并通过反复测试调节才能实现压差要求。

1.5洁净度

洁净度在制药厂中是一个非常重要的控制参数。随着新GMP的实施，药厂洁净室的要求也越来越严格，尤其是注射剂类车间，洁净室内洁净度控制不好就会造成产品的质量问题直接影响患者使用。要做到严格控制洁净度，就要从洁净空调的换气次数（送风量）、洁净室压差控制、洁净室密闭性及人员操作等各方面加以严格控制，并进行定期测试验证等工作来检验，这样才能保证洁净室的洁净度，为药品生产提供最佳生产环境。

2.洁净空调使用中的问题

2.1温湿度不均

很多药厂都有在同一功能间内一部分区域温度高、湿度低，一部分区域温度低、湿度高，温湿度很不均匀，一般在同一功能间内各送风口的设计风量是相等的，如出现上述温湿度不均匀的情况下，就要做必要的调整，在保证功此功能间送风量的前提下，增大温度高、湿度低区域的送风量，减小温度低、湿度大区域的送风量，这样可以把洁净空调的制冷量有效的加以利用，使整个房间内温湿度分布趋于均匀，在海南某药厂几个功能间内进行了如上调整，效果很好。

2.2压差不达标

GMP对药厂的压差要求是很严格的，在药厂经常会有局部压差不达标的情况，普遍是局部几个相邻房间压差无法满足要求，在海南某药厂的定期测试时发现几个房间压差达不到要求，这时技术人员就对这几个房间的压差进行局部调整，通过调节房间的送风阀门及回风（排风）阀门来实现，最后这几个房间压差测试能达到要求，然而再重新测试其他房间压差时发现又有个别房间压差不达标，原因是药厂洁净空调主要是集中送风，局部调节送回风会对其他区域有影响，所以在压差调节时要全面考虑，不能随意去动某个房间的阀门，要从整个系统考虑来调整。再如此药厂的另外一个车间有一个房间要求对相邻房间产生负压差，但测试发现不仅负压差没有反而出现正压差，测试几个房间的送风量都正常，原因是此房间产尘量大，房间回风口安装的初效过滤网要比其他房间的堵塞的快，导致回风量减少，房间正压变大，回风过滤网清洗后压差就恢复了正常。

2.3洁净度不达标

洁净度是药厂监控的主要参数，在洁净空调设计时洁净度考虑取决于房间的换气次数（送风量），但在风口布置上有时候不是很在意。在某个药厂的一个功能间洁净度测试非常不均匀，甚至个别点还不达标，测试送风量可以达到，在现场观察此房间内有9个送风口，三个回风夹道，送风口是均匀布置，但回风夹道却全部设置在一面墙上，这样布置显然不合理，后续改造在另外一侧增加两个回风夹道，再进行测试，洁净度全部达标，均匀性也很好，这也是在药厂验证中所说的空气流型，所以要充分利用洁净空调系统的特点使其得到很好的应用。

在洁净空调的使用中会出现很多各式各样的问题，只要我们针对问题合理分析就能找到解决的方法，达到洁净的目的。

【参考文献】

[1]涂光备著.制药工业的洁净与空调.中国建筑工业出版社，2006.

[2]新版GMP《药品生产质量管理规范（2010年修订）》.

基于PLC的洁净空调控制系统篇7

随着药品生产技术的进步及对生产环境要求的提高, 众多制药厂都对生产厂房进行药品生产质量管理规范 (good manufacture practice, GMP) 改造, 以满足产品的验证要求。生产厂房洁净区的温湿度和洁净度是GMP改造的关键, 也是影响产品质量的重要因素[1,2], 因此洁净空调控制系统是GMP改造的核心内容。2013年某药厂空调进行GMP技术改造, 采用基于S7-200 PLC为控制核心的洁净空调控制系统, 性能稳定, 操作及维护方便。

1 洁净空调系统

该药厂GMP技术改造, 根据各区域生产功能的不同, 洁净区设11套洁净空调系统, 采用组合式空调机组。各空调主要由过滤器、加热段、加湿段、表冷段、风机、风门等组成。改造要求的室内参数如下:洁净级别D (8) 、温度18℃~26℃、湿度45%~65%、人均最小新风量40 m3/h。

2 控制系统结构

控制系统采用集中管理、分散控制的集散式控制系统实现整体功能[3]。基于PLC的洁净空调控制系统结构图如图1所示。

系统采用控制和管理2层网络结构。所有控制器通过控制层网络以以太网方式通信, 采用分布智能式控制系统[4], 控制层网络中任一节点出现故障时, 不会影响系统的正常运行和信号的传输;管理站、操作站、网络通信设备等通过管理层网络相连, 管理层网络采用局域网, 以标准TCP/IP协议互相通信, 在物理连接上利用现有的综合布线路由, 通过网络设备的设置将管理层网络连通。

控制层采用分布智能式控制系统, 实现各控制节点之间, 控制节点与中央控制中心的操作站之间, 以及它们与专用控制、接口设备之间的数据通信。控制层每个现场控制器PLC采用分散控制的原则, 分布在被控的空调机组附近, 现场工作人员可以通过人机界面触摸屏就近操作或监测空调机组运行数据。每个现场控制器由PLC、人机界面触摸屏、风机变频器、检测仪表和控制阀门等构成。

管理层网络除了连接系统自身的管理设备, 还与上层管理信息系统连接, 实现系统间的数据通信、信息共享, 并获取信息共享管理系统的相关运行信息, 实现相关信息的双向通讯。

2.1 硬件配置

PLC选用西门子S7-200系列CPU226的可编程控制器, 通过扩展模块EM235扩展模拟量输入输出接口, 通过通讯模块CP243-1扩展以太网接口。CPU模块主要对各个模块、操作站和现场人机界面的指令、信号和数据进行运算处理, 然后通过输出模块输出给控制对象, 实现需要的动作;模拟量输入输出模块采集现场的模拟量信号, 送入CPU处理, 并对控制对象的风机变频器、控制阀门等进行控制。

操作站和管理站选用研华IPC610系列工作站;现场人机界面选用西门子Smart 700 IE触摸屏。

2.2 软件设计

操作站和管理站采用西门子组态软件WINCC6.2设计监控、管理模块;PLC采用西门子STEP7-Micro/WIN进行系统组态和编程;现场人机界面采用西门子组态软件Wincc flexible 2008 SP4设计监控、管理模块。通过WINCC6.2、STEP 7-Micro/WIN和Wincc flexible 2008 SP4的设置, 实现操作站、PLC、现场人机界面之间的通讯[4]。

软件组态实现以下功能:

1) 采集PLC的数据, 并在设计模块中实时显示各个设备的运行状态和各个温度、压力、阀门开度等数值;

2) 在线修改和设置各控制阀门和风机变频器的PID控制参数;

3) 发送数据、控制指令, 对工艺设定参数进行修改并通过PLC对空调机组实现控制;

4) 实时曲线、实时报警、历史报表等控制功能。

3 温湿度控制模式

系统调试初期, 由于空气的热惯性, 导致出现温湿度调节波动幅度大。为提高调节的精确度, 控制系统利用安装在空调新风入风口、送风总管出口和回风总管上的温、湿度传感器监测洁净空调机组新风、回风及送风温、湿度, 并计算相应的检测温度。检测温度作为温度控制反馈值, 按照加权平均计算如下:

检测温度=回风温度 (洁净区室内温度) ×80% +新风温度 (即室外温度) ×20%

当检测温度变化时, 根据检测温度与温度设定值的比较, 通过PID算法自动控制机组的二通冷冻水阀和蒸汽阀的开度, 维持洁净区温度的恒定。

控制系统设有2种温湿度控制模式:冬季模式和夏季模式。

3.1 冬季模式

当检测到新风温度低于15℃时, 系统自动打开蒸汽阀升温, 温度上升到设定值时, 如果湿度高于设定值, 则调节二通冷水阀进行进一步除湿。二通冷水阀打开会影响送风温度, 此时继续调节蒸汽阀开度保证送风温度接近于设定值。系统对比温度和湿度的设定值, 根据PID分别计算温度调节量和湿度调节量, 经比较, 选择较大的输出值对二通冷水调节阀进行调节, 二通冷水阀和蒸汽调节阀调节方向相反。冬季温湿度控制逻辑框图如图2所示。

∆T= Tp-T, Tp = Tr×80%-Tn×20%, ∆M=Mp-M, Tr:回风温度检测值, Tn:新风温度检测值

3.2 夏季模式

当检测到新风温度高于28℃时, 系统自动调节二通冷水阀进行降温, 如果湿度达到设定值而温度低于设定值时, 调节蒸汽阀升温, 此时继续调节二通冷水阀开度保证送风温度接近于设定值。当新风表冷段二通冷水阀开度达到80%, 洁净区温度还高于设定值时, 则系统自动开启新回风表冷段二通冷水阀, 此时温度调节量将同时输出给两个冷水阀;当新风表冷段二通冷水阀开度小于80%时, 系统将自动关闭新回风表冷段二通冷水阀。系统对比温度和湿度的设定值, 根据PID分别计算调节量, 温度调节量与湿度调节量经比较后, 选择较大的输出值对二通冷水阀进行调节。二通冷水阀和蒸汽调节阀调节方向相反。夏季温湿度调节逻辑框图如图3所示。

∆T= Tp-T, Tp = Tr×80%-Tn×20%, ∆M=Mp-M, Tr:回风温度检测值, Tn:新风温度检测值

4 结语

2013年对某药厂空调进行GMP技术改造, 采用基于S7-200 PLC为控制核心的洁净空调控制系统。该系统投入使用以来, 控制效果好、稳定可靠、操作方便, 满足生产工艺和监控要求, 促进了生产管理工作, 为产品质量提供了有效的保障。

参考文献

[1]许钟麟.药厂洁净设计、医药与GMP认证 (第2版) [M].上海:同济大学出版社, 2011.

[2]涂光备.制药工业的洁净与空调[M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.

[3]皮壮行, 宫振鸣, 李雪华.可编程控制器的系统设计与应用实例[M].北京:机械工业出版社, 2000.

洁净手术室净化空调系统调试篇8

一、净化空调系统调试前需确认的事项

1.空调系统冷热源设备能正常开机运行, 并按照洁净手术部净化空调系统要求, 提供温度、流量、压力参数满足要求的冷热水;

2.设备用电源已经过调试, 能正常供电;

3.设备加湿用水源已经能够正常供应;

4.洁净手术室、空调机房、净化空调循环机组、净化空调新风机组、净化空调风管系统、供回水管路系统、冷凝水排放管路系统、加湿水管路系统均做完清洁或试压工作;

5.洁净手术室净化空调系统调试项目参见图1。

二、净化空调系统单机调试

(一) 强弱电一体化机组控制柜单机调试

检查电源、电流是否符合要求;接线端子上电线松紧是否合适;电气控制元器件 (总微型断路器MCB、交流接触器、热继电器、中间继电器) 是否能够正常吸合和断开;PE线铜排接驳、N线铜牌接驳是否符合安全要求;通电后, 风扇是否正常工作;ACX36.000控制器主要用来控制机组的启停、值机控制、紫外线杀菌灯开、关, 温湿度控制、故障报警控制、显示等。检查DDC控制器接线是否符合要求, 通电后, 通过手操器是否能够正确传递控制信号;与情报面板之间的通讯是否正常。

(二) PTC电加热器单机调试

给出控制信号后, 是否分级开启、温度保护是否正常;把设定温度调到高于室内温度, 并且没有热水信号, PTC电加热器会根据DDC控制信号的大小以二进制的方式进行分级导通。

(三) 洁净手术室情报控制面板单机调试

远程控制净化空调机组开关机信号通讯是否正常;远程调节情报面板上的温湿度设置值, 观察机房强弱电一体化机柜内DDC控制器上显示是否相符。

(四) 变频器调试

变频器控制送风机电机电源频率从而改变电机的转速。在变频器正常且已提供AC380V电源的情况下, 变频器上指示灯亮绿灯;若亮红灯或红灯不停闪动表示变频器或变频器配件存在异常现象, 要停电检查。变频器红灯不停闪动时, 要关断主电源, 等红灯熄灭后再重新上电, 若绿灯亮表示正常, 红灯依然亮表示变频器有故障。

(五) 空调水系统电控阀门单机调试

1. 给出控制信号后, 电动水阀开启、关闭是否正常、开度和控制要求是否相符;把设定温度调到高于室内温度, 并有热水信号, 热水阀会根据DDC控制信号的大小自动打开相应的开度;夏季可用手动开关人为转换成热水工况。

2. 把设定温度调到低于室内温度, 冷水阀会根据DDC控制信号的大小自动打开相应的开度。

3. 空调风系统防火阀、电动密闭阀、双位电动定风量阀门、止回阀、多叶对开手动调节阀、风压传感器、压差开关单机调试。

4. 电控装置:给出控制指令, 观察开关状态、开启、关闭开度是否符合要求, 是否存在异常声音、发热、气味。

5. 手动控制装置:检查开启、关闭灵活程度, 是否存在滞涩现象。

(六) 加湿器单机调试

1. 给出加湿信号后, 加湿蒸汽电动阀开启度是否符合要求, 进水阀、排污开关能否正常工作、PID比例调节精度是否满足要求;加湿器通电, 把设定湿度调到高于室内湿度, 加湿器会进水并进行加湿。

2. 夏季湿度高, 无法调高设定湿度时, 只需把回风湿度信号线脱开, 加湿器即投入工作, 调试完成后把脱开的信号线复原。

(七) 净化空调循环、新风、排风机组的单机调试

1. 电机叶轮旋转方向正确、运转平稳、无异常振动与声响, 其电机运行功率应符合设备技术文件的规定。在额定转速下连续运转两小时后, 滑动轴承外壳最高温度不得超过70℃;滚动轴承不得超过80℃。

2. 风机转向的检查:在“变频”状态下, 当风机转向相反时, 调换电机电源线的相序。在“定频/应急”状态下, 当风机转向相反时, 调换电柜总电源进线的相序。

三、洁净手术室静态状况下的净化空调系统联合调试

当净化空调系统内设备完成单机调试, 符合设计和规范要求后, 进入联合调试, 联合调试主要检查:通风与空调工程的控制和监测设备, 应能与系统的检测元件和执行机构正常沟通, 系统的状态参数应能正确显示, 设备联锁、自动调节、自动保护应能正确动作。

(一) 消防连锁

当送风、回风、排风管上防火阀关闭时, 机组立即关闭, 并发出报警信号。

(二) 高温保护

当机组出现异常高温的情况时, 立即切断加热器的电源。

(三) 缺风保护

因皮带松动或系统阻力增大而导致风量降低到某数值时, 即关闭所有的加热、加湿设备。

(四) 防冻保护

在寒冷的北方地区, 当表冷器后的风温低于5℃时, 机组自动停机, 并发出报警信号。

(五) 加湿联动信号

电极加湿器与送风机组联锁控制, 送风机运行且机组无缺风状况时, 电极加湿器才能工作。

(六) 加湿输出信号

测量湿度低于设定湿度时, DDC控制器根据内部控制程序输出, 加湿器根据输出信号大小控制加湿量的大小。

(七) 冷水阀热行器

DDC控制器根据内部控制程序输出0～10V制冷信号, 冷水阀根据输出制冷信号大小控制冷水流量大小。

(八) 热水阀热行器

DDC控制器根据内部控制程序输出0～10V加热信号, 热水阀根据输出加热信号大小控制热水流量大小。

(九) 回风温湿度传感器

测量回风管上的温度和湿度, 向机组DDC控制器提供手术室温湿度检测信号。

(十) 送风压力传感器

检测机组送风压力大小, 向DDC控制器提供4mA～20mA送风压力检测信号。

(十一) 新风除湿机

当冷水盘管后的风温在12℃～16℃范围内, 且除湿机组无故障时, 除湿机投入运行。

(十二) 新风防冻电预热

冬季停机, 且盘管后风温低于5℃时, 防冻电预热自动投入。

(十三) 停机延时

正常停机时, 其顺序为:关加湿器、关加热器、关水阀, 延时3分钟再关风机、关新风阀。

(十四) 以上项目正常后继续开机空吹24小时, 对洁净手术室墙、顶、地面、装备、送回排风口、送风天花再次进行清洁

(十五) 安装各类过滤器, 并进行过滤器检漏

(十六) 过滤器压差报警

粗、中效和高效过滤器堵塞时, 发出清洗更换的报警信号。

(十七) 风量、风速调试、换气次数预检

对Ⅰ级洁净手术室达到100级洁净度的手术区和有局部100级的Ⅰ级洁净辅助用房中达到100级洁净度的区域, 应先测其工作区截面平均风速, 根据实测情况进行调节, 调至综合性能检测结果不应小于0.27m/s, 并不应超过《医院洁净手术部建筑技术规范》 (GB50333-2002) 规定的风速上限1.2倍。

(十八) 静压差调试

在洁净区所有门都关闭的条件下, 从平面上最里面的房间依次向外或从空气洁净度级别最高的房间依次向低级别的房间, 测出有孔洞相通的相邻两间洁净用房的静压差, 在测试过程中进行调整, 调至综合性能测定结果应大于规范规定值。

测定高度距地面0.8m, 测孔截面平行于气流方向, 测点选在无涡流无回风口的位置。检测仪器为读值分辨率可达到1Pa的斜管微压计或其他有同样分辨率的仪表。

(十九) 洁净度预检

Ⅰ级洁净手术室和洁净辅助用房预检测前, 系统应已运行15min, 其他洁净房间应已运行40min。在确认风速、换气次数和静压差的检测无明显问题之后, 再预检含尘浓度

(二十) 温湿度调试

在洁净手术室内情报控制面盘上远程调控温湿度指标, 达到设置值后, 用温度仪、湿度计实测对照, 根据多次实测数据, 对DDC进行纠偏调整, 直至控制精度一致并满足规范要求。

(二十一) 按照规范要求进行照度、噪音预检

四、结束语

按照洁净手术室净化空调调试流程, 在完成单机调试后, 进入系统联合调试阶段, 须参照规范要求的参数中值, 边调试边预检, 一直调至规范允许的合适参数之后, 把状态点固定, 并记录调试数据, 编写运行操作、维护手册, 为竣工交付前综合性能检测做好准备。至此, 洁净手术室净化空调的施工圆满完成。

参考文献

[1]GB50333-2002, 医院洁净手术部建筑技术规范[S]

洁净空调系统的维护保养及节能篇9

目前, 我国制药行业对生产环境 (如温湿度、室内外压差、空气流量、压力及洁净度等) 提出了非常严格的要求。如今, 越来越多的制药厂家已深刻认识到上述指标对控制药品质量的重要性。空调系统是保证制剂生产的重要因素, 尤其是无菌洁净环境。对于制剂车间洁净室 (区) 温湿度和空气压差, 我国GMP有着严格的要求, 它们的好坏直接影响药品的质量。空气洁净度级别不同的相邻房间之间的静压差>5 Pa, 洁净室 (区) 与室外大气的静压差应>10 Pa, 并应有指示压差的装置;洁净室 (区) 的温湿度和相对湿度应与生产工艺相适应。无特殊要求时, 温度应控制在18～26℃, 相对湿度控制在45%～60%。所以说, 温湿度和风压是反映洁净室 (区) 环境的重要因素, 其数值变化是洁净室 (区) 通风系统状况的晴雨表, 同时也是更换高效过滤器的重要数据。如果温湿度计和差压计不能正确反映真实数值, 通风系统就会得不到有效调控, 风压过低就会使低级别洁净室 (区) 的风倒灌到高级别室 (区) , 风压过高又会对生产区的建筑造成不安全因素, 增加了能源消耗, 降低了通风设备的工作寿命, 产品也会因温湿度的过高或过低影响其质量。那么, 如何实现洁净区风系统的合理调节是保证药品生产的关键。洁净空调系统是制药企业对产品质量提供保证的关键系统之一。为此, 企业为达到稳定、高效运行的目的, 对提高洁净空调系统设计施工阶段硬件设施的投入十分重视, 但在实际运行过程中却往往不能达到设计要求, 分析其原因, 主要是缺乏系统科学规范的运行管理。因此, 提高空调系统的运行管理水平是保证系统稳定、高效运行的必要条件。

2 洁净空调系统的基本组成

洁净空调系统是指利用物理方法对空气进行各种处理 (如加热、加湿、干燥、冷却、洁净等) , 通常由冷 (热) 源、空气处理设备、通风系统、水系统及自动控制和调节装置五大部分组成, 而洁净空调是要解决来自生产车间的内外干扰因素对室内空气的输送与分配所产生的矛盾。制药企业所用的空调系统是一个复杂的系统, 包括空气处理机组、输送管道、过滤装置及末端送风装置等, 它不仅要求把符合温湿度等要求的空气输送至需要的房间或区域, 还要保证输送的空气中的尘粒数也要达到一定的要求, 即满足一定的洁净度要求。

2.1 冷 (热) 源

冷源是为空气处理设备提供冷量以冷却送风空气。常用的空调冷源是各类冷水机组, 它们提供低温水 (例如7℃) 给换热设备, 以冷却空气, 也有用制冷系统的蒸发器来直接冷却空气的;热源是用来提供加热空气所需的热量, 常用的空调热源有热泵型冷水机组、各类锅炉、电加热器等。

2.2 空气处理设备

空气处理设备的作用是将送风空气处理到规定的状态。常用的空气处理设备有空气过滤器、空气冷却器、空气加热器、空气加湿器等。

2.3 风系统

包括送风系统和排风系统。送风系统的作用是将处理过的空气送到相应的功能间, 其基本组成部分是风机、风管系统和室内送风口装置。风机是使空气在管内流动的动力设备;排风系统的作用是将空气从室内排出, 并将排风输送到规定地点, 可排至室外, 也可将部分排风送至空气处理设备与新风混合后作为送风。重复使用的这一部分排风称为回风。排风系统的基本组成是室内排风口装置、风管系统和风机。

2.4 水系统

水系统是将冷媒水或热媒水从冷源或热源输送至空气处理设备。空调水系统的基本组成是水泵和水管系统。空调水系统分为冷 (热) 水系统、冷却水系统和冷凝水系统3大类。

2.5 自动控制和调节装置

由于空调系统的冷热负荷是多变的, 这就要求空调系统的工作状况也要有变化。所以, 空调系统应装备必要的控制和调节装置, 来调节送风参数、送排风量、供水量和供水参数等, 以维持所要求的室内空气状态。

3 洁净空调系统的维护保养

维护保养工作是一项预防性的、有计划进行的经常性工作, 其主要内容是根据维护保养制度进行必要的加油、清洁、清洗、易损材料与零件的更换等, 以及视具体情况而进行的紧固、调整、小修小补等。忽视这些琐碎而繁杂的维护保养工作, 往往是系统和设备运行不正常、故障频繁发生的原因之一。无论如何加强维护保养都只能降低设备的损坏程度, 要想使设备不出现故障或不发生部件损坏是不可能的, 空调系统在运行一定时间后, 运动部件都会出现磨损、疲劳、间隙增大, 甚至丧失工作能力。然而, 静止的部件和管道也会产生堵塞、腐蚀、结垢、松动等现象, 致使设备的技术性能、系统的工作状况发生改变, 甚至发生事故, 影响到系统的正常运行和使用效果。因此, 必须定期对系统和设备进行检验和测量, 以便根据检测情况及时采取相应的预防性或恢复性的修理措施。通过及时发现、消除系统和设备存在的问题及潜在的事故隐患, 来提高整个系统的运行水平, 保证系统的安全经济运行, 防止意外事故的发生, 延长其使用寿命, 更好地为用户服务。

3.1 送风系统的维护保养

洁净室内空调系统的送风量不同于一般的空调房间, 一般空调房间的送风量仅仅能维持房间温度、湿度的最低需求, 并未对空气洁净度作要求。而经过滤处理送入洁净室内的清洁空气除了要承担保证室内的温度、湿度的送风量外, 还要排除、稀释室内空气的污染物, 以维持室内的空气洁净度, 保证洁净室内的换气次数, 以满足室内气流组织的需要。

洁净空调系统在正常运行时, 要定期对系统的送风量进行检测, 检测点一般选择在送风口处。洁净空调的送风量在设计时是从能量的消耗量、室内应有的气流组织等诸多方面来综合考虑的, 如果系统送风量过低, 则会使洁净室内送风口处的气流速度降低, 从而破坏室内的气流组织形式, 影响洁净室内工作人员的正常工作, 致使污染的空气无法排出, 达不到室内要求的洁净度标准。

系统送风量的减少可能有以下因素:风管和静压箱之间的软连破损、通风管路的漏风、皮带的松动以及过滤器的容尘量过多。因此, 要经常检查各软连的连接情况和风管的漏风量, 发现问题及时解决。漏风量过大, 洁净室房间内的送风量就无法保证。送风风机在运行一段时间后由于皮带拉长, 风机转速下降, 风机输送风量减少。空气过滤器容尘量达到最大值, 从而使空气阻力加大, 风送不出去。因此, 洁净空调系统和洁净室在运行中应经常性地注意检查各级空气过滤器的空气阻力情况 (空气过滤器前后装有压差计时) 和容尘量, 或者定期使用差压计进行检测 (空气过滤器前后无压差计者) , 或者凭经验判断以决定各级空气过滤器是否应该更换, 使系统的送风量基本保持不变。

3.2 空气过滤器的维护保养

洁净空调系统中所使用的空气过滤器在经过一段时间运行后, 其容尘量和空气阻力都会达到其允许的最大值。此时, 就必须进行更换, 否则洁净空调系统将无法正常运行, 致使送风量减小, 风速和换气次数不足, 洁净室也将不能达到使用效果。在对高效过滤器拆除之前要对室内的设备等采取保护措施, 防止末端空气过滤器拆除中和拆除后, 风道、静压箱等处积存的灰尘落下对设备和地板造成污染, 在更换洁净空调系统中各级空气过滤器时应注意:洁净空调系统中所使用的各级空气过滤器在什么情况下应该更换, 应根据各自的具体条件决定。新风空气过滤器 (粗效过滤器) 和中间空气过滤器 (中效空气过滤器) 的更换, 可以在空气阻力为初阻力值的1.5～2倍时进行。高效过滤器的更换在国标GB 50073—2001洁净厂房设计规范规定为: (1) 气流速度降到最低限度, 即使更换初效、中效过滤器后气流速度仍不能增大; (2) 高效空气过滤器的阻力达到初阻力的2倍; (3) 高效空气过滤器出现无法修补的渗漏时应予以更换。这也是高效过滤器的更换三原则。

洁净空调系统末端空气过滤器更换非常麻烦, 更换周期也较长。因此, 建议在更换末端空气过滤器的同时, 对系统中的所有设备进行一次大修, 清理风管内的灰尘。在洁净空调系统各级空气过滤器的安装中, 对保证洁净室洁净度起关键作用的是末端过滤器。特别是安装完毕末端过滤器后一定要进行检漏, 按部就班地按照操作规程进行高效过滤器的安装、检漏、测试。

3.3 洁净空调系统易出现的问题及维护保养

目前, 很多企业在洁净空调系统使用中存在以下问题: (1) 各级过滤器清洗更换的时间不固定或没有更换的依据, 更换时间短, 会造成运行成本的增加, 更换时间过长, 会带来系统阻力增大, 送风量变小, 影响送风机寿命, 房间洁净度难保证等问题; (2) 风机的日常维护不及时, 传送带不能及时检查, 随着使用时间的延长, 出现松弛打滑, 送风量不能满足要求。另外, 各轴承的滑润不及时, 出现轴承非正常磨损, 甚至出现划伤传动轴的情况; (3) 热交换器表面积聚灰尘, 影响换热效果, 使得能耗增加, 不能做到定期冲洗热交换器, 也不能做到及时用药剂对其进行杀菌消毒; (4) 输送管道漏风量增加, 不能满足送风量的要求; (5) 换热器在不使用的季节没有采取可靠的保护措施, 出现锈蚀, 特别在北方, 表冷器常因没有及时排净积水而出现冻裂现象。

针对上述问题应做好以下几点: (1) 建立空调系统的详细的操作和维护保养规程, 并认真执行; (2) 结合实际情况, 规定做各种保养工作的时间、责任人并有相应的记录, 以保证其可操作性; (3) 建立奖罚制度, 对能提高系统运行水平、减少运行成本、提高系统可靠性的人员进行奖励, 而对不严格执行各项规程, 不能及时进行维修保养的人员进行相应的处罚, 以提高其责任心和工作积极性。

4 洁净空调系统的节能

由于制药企业洁净空调系统有以下特点: (1) 风量大, 洁净室的风量一般按照室内换气次数来计算, 通常要求达12～25次/h, 甚至更高; (2) 风机的压头高, 空气经初、中、高三级过滤器过滤, 风机的压头至少要求达到300 Pa; (3) 对温、湿度的控制要求非常严格, 所以空气处理机组中至少要具备制冷、制热、加湿、除湿等功能段。这些特点导致了空调的耗能较大, 管理人员要在初期投资时把节能降耗意识放在重要位置考虑, 加强设计图纸在节能方面的评审。提高管理人员素质, 加强对空调操作员工的培训。同时, 应该从合理的设计方案、精心的施工安装和科学的运行管理方面来考虑提高能源利用率。

4.1 洁净空调系统节能的方法

能源消耗费用在生产成本中占有较大比例, 空调系统的能耗占总能源消耗的50%左右, 所以空调系统的节能是降低成本的切实可行办法。空调系统的节能降耗与很多因素有关, 主要取决于工程设计、施工安装质量、设备制造质量与技术水平以及日常使用管理等四方面的因素。

制药企业在对设计图纸进行评审时常考虑的是工艺布局和GMP要求, 而对节能方面的评审却常常忽视。在洁净空调工程的设计中, 一般没有较详细的冷、热负荷计算和节能技术措施方面说明, 大多用概算指标估算, 且估算过程中常对冷、热负荷选用较大, 使冷、热源主机长期在低负荷与低效率状态下运行, 从而导致“大马拉小车”的现象。同时, 盲目追求高洁净度来提高洁净级别也常在一些药厂项目中存在, 造成固定资产的投资增加, 能源浪费。相反, 有的药厂投资人为节约初期投资而擅自降低设计要求, 购置价格相对低廉的设备, 如冷水机组、水泵和风机等, 这些设备实际效率较低, 常常把能源和资金白白消耗掉, 使投资人得不偿失, 也会给企业在运行、维护、管理等方面带来沉重的负担。因此, 制药企业中央空调设计时应按照GMP和生产工艺要求合理设定洁净级别, 从安全、适用、舒适、节能等方面选择参数, 进行仔细的空调冷热负荷计算, 把冷热负荷作为选择设备的主要依据, 选择性价比佳的中央空调系统。

空调处理机组包括新风段、回风段、混合段、初效段、表冷段、加热加湿段、风机段、中效段、送风段等, 经风管分配到末端高效过滤器, 再将洁净、温湿度适宜的风送到各房间, 因此, 风机盘管和空调机组的节能在整个中央空调系统节能效能中也很重要。其中, 初效、中效和高效过滤器应选择风阻小、过滤效率高的滤材和产品;表冷和换热器盘管的材质一般选用传热效率高的薄壁铜管, 采用高效率的亲水翅片以提高系统设备的传热效率;选用保温效果好的保温材料等。这些都是切实可行的节能方法。

目前, 应用较广的变频器可以将风机转速降低, 减少功耗, 取得良好的节能效果。一般随着系统的运行, 过滤器的阻力会变得越来越大, 空调系统的风量将会减少, 变频器通过反馈信号将风机的转速变大, 就可以满足系统风量的要求, 对房间的正负压保持有良好的调节作用。在回风处和冷冻水管道上增设温度控制器也能使冷水机组压缩机随负荷大小自动调节变化。同时, 通过空调变频控制器自动跟踪冷水机组能量变化, 对水泵电机有效功率输出进行精确的控制, 当回风处温度下降, 控制器使冷水机组压缩机随负荷调小, 水泵控制输出频率会自动下调, 这样可大大节约能源, 又能满足中央空调系统运行的要求, 避免因电机的直接启动而造成对电网的冲击, 可以大大延长系统中设备的使用寿命, 还可以使室内的温度变化更小, 也减少了冷热损失。

随季节的变化, 环境温度、湿度、空气质量都会有相应的变化, 洁净空调系统的冷水机组所设定温度、冷却水与冷冻水温度、压力等参数应做相应变化, 而新风量、回风量、排风量等参数也应做相应调整;同时随着生产工艺的不同, 所需温度、湿度也可能有较大的变化。这些都需要及时调节。另外, 关机不及时也会造成能源的巨大浪费, 故下班前10 min关冷水机组, 可以节省电能。

当环境条件与负荷都已成为定值时, 冷凝热负荷也为定值。对整个制冷系统而言, 尽量地提高冷却塔风机的风量, 增加进、出水温差, 降低冷水机组负荷是节能的, 所以可常规调整冷却水的进出水流量, 使进、出水温差在5℃以上。但是, 也应注意当冷却水的进出水流量对进、出水温差影响不大时应尽量降低冷却水泵的负荷。

冷冻水系统操作时, 应注意开机前关闭不运行机组的冷冻水进水阀, 防止窜水和能源浪费, 排尽冷冻水系统的空气。一般可打开需运行机组蒸发器上的进出水阀, 开启相应的冷冻水泵, 冷水机组工况规定冷水供回水温差5℃。这也就规定了机组的冷冻水流量。

夏季室外空气焓值大于室内空气焓值, 为了减轻冷冻水的降温除湿负荷, 在不影响空调控制范围的前提下, 将夏季一直开的冷冻水除湿、加热升温的空调设定点适当上调, 夏季新风量和排风量开到最小;冬季室外空气焓值小于室内空气焓值, 在空调许可的情况下将新风量和排风量开到适当;在过渡季节应该加大新风量运行, 这不仅可缩短制冷机的运行时间, 减少耗能量, 同时可改善室内环境的空气质量。因此, 空调系统设计时不仅要保证最小新风, 而且在过渡季节应能增加和开足新风门。在保证生产的条件下, 合理利用自然能, 从而减少空调能源消耗。舒适性空调则安装温控器, 将环境温度真正控制在26～28℃, 以达到最大限度节能的目的。

另外, 晚上开值班风机时, 应尽量关闭新风达到保温保压的目的, 避免洁净室结露而造成设备生锈。在满足空调需求的前提下, 尽量减少机组的运行时间, 随时掌握各用冷场合的具体情况, 勤做巡查。注意各通往室外门窗关闭, 防止漏冷气和室外热空气的侵入, 适时开/停有关冷水机组、冷冻水泵风柜及风机盘管等设备, 实际上可降低机组的耗电量和末端设备的耗电量。

4.2 洁净空调系统节能的日常管理

洁净空调系统的日常管理是节能减耗工作的重要环节, 科学地管理能使设备处于良好的运行状态, 产生可观的经济效益, 一般可从以下方面入手: (1) 在确保温、湿度符合GMP和生产要求基础上, 控制房间温、湿度略低于上限 (或略高于下限) ; (2) 定期对房间的送风量进行检测, 保证风量满足要求又不是使其过大, 也可以通过自动控制系统来完成, 配置空调系统的自动控制系统能使系统更经济运行; (3) 定期清洗、更换空调过滤器。根据SOP, 按压差大小或定期对空调机组的过滤网、过滤器进行清洗和更换, 同时对管道过滤器、表冷器也要定期清洗 (或冲洗) , 以减少阻力节省能源, 冬、夏两季要清洗过滤网。椐有关资料统计, 通过及时清洗过滤网等措施可节省5%左右的电能; (4) 洁净空调系统保持适当的压差。按GMP要求不同洁净空调系统洁净级别的房间或区域保持一定的压差, 但压差过高会增加从高往低方向 (非洁净区或室外大气) 运动的空气量, 造成能量损耗; (5) 整个空调区域保持一定的密闭性, 减少外逸的空气, 减低能耗; (6) 认真观察设备运行情况, 及时调整运行的技术参数, 使系统处于最佳工况, 以节省能耗。

通过以上措施可以明显提高空调的能效, 减低空调运行成本, 提高企业的经济效益。

5 结语

洁净空调系统不仅是保证制剂产品质量的关键环节, 也是制剂生产中耗能最大的动力设备。因为生产中要求空调系统整个月都要保持运转状态, 否则洁净环境将无法保证, 所以合理应用空调系统至关重要, 节约能源更是我们需要长期坚持的工作。

参考文献

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[2]刘旭海, 乐俞林.药厂净化中央空调除湿系统的节能改造.机电信息·中国制药装备, 2007 (35) :27～28

[3]季卫平.净化空调系统的验证及维护保养.机电信息·中国制药装备, 2008 (29) :35～40

空调除螨除菌洁净技术状况调查篇10

散热、过滤网、出风口的细菌、病毒、霉菌等微生物可使人患系列严重的传染性疾病。螨虫及其粪便、分泌物、蜕皮和尸体都是极强的过敏源, 能引起疥疮、皮肤瘙痒、皮炎和皮疹等皮肤性疾病。螨虫易寄生在人的额面部, 成年人感染率高达97.68%。同时过敏性体质的人吸入这些通过空调喷出的过敏源后还可导致过敏性鼻炎、过敏性哮喘等呼吸道疾病。

空调空气污染现状加剧, 消费者选择空调器时不再只是注重外观、调节功能、操控舒适度等方面, 而逐渐转化到净化、除菌等实在性功能。特别是聚焦到空调的专一化除螨除菌洁净技术。同时, 国标委公示了《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能通则》国家标准GB21551.1-2008 (简称《家电抗菌功能通则》) 。

因此, 我们对空调市场上包括格力、长虹、科龙、三菱、海信、松下、TCL、美的、海尔、奥克斯各大品牌除螨除菌洁净技术状况进行了调查研究。

1 材料和方法

1.1 研究材料

选取芜湖市家电市场上格力、长虹、科龙、三菱、海信、松下、TCL、美的、海尔、奥克斯10种不同品牌的家用空调, 通过市场调研, 从现有市场每种品牌空调中选取销售份额前五位的各5种主要型号, 共计50种不同型号的家用空调 (见表1) 。

1.2 研究方法

空调除螨除菌洁净技术相关的记录按《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能空调器的特殊要求》执行。采用分层随机抽样, 选取芜湖市四个区, 采用统一调查表, 以小组为单位, 分十个小组, 每组负责一个品牌空调的除螨除菌洁净技术调查, 由调查者负责填写记录, 内容包括各品牌家用空调的除菌技术、除螨技术、洁净技术等内容。

1.3 资料统计分析

所有调查资料用Epidata 3.0版软件建立数据库进行数据的双重录入, 运用SPSS16.0版软件进行相应统计分析。

2 结果

2.1 空调除菌技术

2.1.1 过滤网技术

调查记录的10种品牌的家用空调中有包括格力、科龙、三菱、松下、美的、奥克斯6种品牌使用过滤网技术, 且技术种类达到14种, 技术涉及各型号空调27台次 (见表2) , 其中21种不同主要型号品牌空调使用了过滤网技术, 同时使用两种过滤网技术的空调型号有6种。

2.1.2 抗菌材料技术

调查的空调品牌普遍都涉及了抗菌材料的使用, 调查的10种空调品牌50种型号中有40种型号使用了抗菌材料技术, 占所调查空调总数的80% (见图1) , 调查的10种空调品牌总共使用抗菌材料技术5种 (见表3) 抗菌塑料技术更是有33种型号的空调使用, 所占比率为66%。

2.2 空调除螨技术

调查的10种空调品牌50种型号中针对性的空调除螨的技术很少, 只有美的一种品牌使用了相关技术, 称为热干燥清洁技术, 美的4种不同的型号使用了此技术, 占调查空调所有型号总数的8% (见图2) 。

2.3 洁净技术

2.3.1 清洁技术

调查记录的10种品牌的家用空调中8种品牌各24种型号的家用空调使用清洁技术, 清洁技术种类有4种, 分别为自动清洁技术、FC第三代清洁技术、健康自洁系统、蒸发器自清洁技术, 分别占调查总数的比率为36%、8%、2%、2% (见表4) 。

2.3.2 除尘技术

调查记录的10种品牌的家用空调中4种品牌各11种型号的家用空调使用了除尘技术, 占调查空调所有型号总数的22% (图3) 。

2.3.3 空气净化技术

调查记录的10种品牌的家用空调中使用冷触媒技术和空气滤净舱两种综合空气净化技术的有7个品牌21个型号的空调, 占调查空调所有型号总数的48%;有5种品牌12种型号空调使用了6种单一的除甲醛技术 (表5) , 占调查空调所有型号总数的24%。综合空气净化技术所占比例是单一除甲醛技术比例的2倍 (图4) 。

3 讨论

空调的普及应用, 从城市走入乡村, 其除螨、除菌、洁净技术等卫生功能作已逐渐为消费者所了解, 并受到青睐。这说明, 空调的卫生功能为消费者提供了更高的使用价值, 对疾病的预防控制起到了很好的作用, 健康已成为全球空调消费选择的主流趋势。在家用空调领域, 对健康卫生标准仍没有层次性。这不仅使我国家用空调市场健康概念纷繁秩乱, 处于混乱无序的竞争状态, 而且也不利于满足消费者的消费需求。

本研究调查的空调市场除螨除菌洁净技术状况显示, 调查对象为芜湖市家电市场上格力、长虹、科龙、三菱、海信、松下、TCL、美的、海尔、奥克斯10种不同品牌销售份额前五位的各5种主要型号共计50种不同型号的家用空调。调查显示市场上空调除菌技术中的过滤网技术的品牌占有率较高, 且技术多样, 但复合型过滤网技术用于家用空调的比率较低, 占有率为12%, 仍有大量的品牌空调使用的是单一的过滤网技术。抗菌材料技术的使用较为普遍, 占有率达到了80%, 其中抗菌塑料技术所占比率更是高达66%, 原因是抗菌塑料材料中添加抗菌剂, 使塑料具有抗菌的特性, 可在一定时间内抑制或消灭孳生在塑料上的细菌。与一般的理化方法相比, 抗菌塑料杀菌的持续时间长, 经济且方便。塑料中的抗菌剂添加量一般很少, 在塑料的常规性能和加工性能不变的前提下, 可起到抗菌功效。

空调市场上针对性除螨技术的使用极少, 调查显示只占到8%, 说明空调厂商的主推力度较小, 对于空调螨虫对人体的危害认识程度较低, 可能也受到针对性功能的增加, 而上升了生产成本的因素影响。另一方面也说明了消费者对于空调螨病的认知和了解少, 对于此类产品的需求度较低。

空调内各类粉尘的集聚为各类微生物和螨虫的繁殖提供了适宜环境, 它们被人吸入后会可引起呼吸道和皮肤等疾病。据调查显示市场空调洁净技术中清洁技术在各大品牌中都有涉及, 主推各型空调中自动清洁技术占到了36%, 健康自洁系统、蒸发器自清洁技术仅各占到2%, 表明市场上对于独有品牌开发的清洁技术的推广度较低, 应用面也较为狭窄, 空调除尘技术的重要性没有得到消费者重视。对空气净化技术的分析发现市场上综合空气净化技术较单一除甲醛技术占优, 表明综合空气净化技术受到空调厂商和消费者的双重重视。

总的来说, 我们可以得出市场对空调市场除螨除菌洁净等技术的需求较大, 国家也越来越重视对空调等家用电器的健康等指标的法规和条令制定, 企业也加大了对洁净技术的研发和投入。但从空调市场的发展来看, 我国的空调市场各大空调品牌包括格力、科龙、长虹、三菱、海信、松下、TCL、美的、海尔、奥克斯等对于除螨除菌洁净技术的研发还不够, 技术参差不齐, 企业与企业之间的技术没有在为居民健康生活这个根本出发点上得到整合, 而且创新力上不够高, 技术的优化配置做的不够好, 对某些单一亟需解决的现状问题或对象没有专一的解决方案 (比如说除螨、复合技术) 。

基于本次对空调市场除螨除菌洁净技术状况的研究, 结合对居室空调中尘螨、细菌、真菌等生物消长情况与季节的关联性分析, 采用生物洁净技和物理化学方法相结合、“防”和“治”相结合的方法综合防制空调病原生物污染的危害, 为空调除螨抑菌除尘生物洁净技术前期研发工作提供研究基础, 为空调尘螨细菌污染提供重要行业参考标准。

摘要：针对市场不同品牌空调, 通过对空调市场除螨除菌洁净技术状况、除螨除菌洁净技术使用及开发情况的调查得出, 空调市场对除螨除菌洁净等技术的需求较大, 技术参差不齐, 创新力不足, 空调厂商对除螨除菌洁净技术的研发还不够, 加强前期除螨除菌洁净技术研究, 可为空调尘螨细菌污染提供重要行业参考标准, 促进空调技术提升。

关键词：空调,除螨,除菌,洁净技术

参考文献

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