净化空调系统的划分与配置

1.1  净化空调系统的特征与划分(1)净化空调系统的特征 洁净室用净化空调系统与一般空调系统相比有如下特征。a.净化空调系统所控制的参数除一般空调系统的室内温、湿度之外，还要控制房间的洁净度和压力等参数，并且温度、湿度的控制精度较高，有的洁净室要求温度控制在±0.1C范围内等。 b.净化空调系统的空气处理过程除热、湿处理外，必须对空气进行预过滤、中间过滤、未端过滤等，有的高级别的洁净室为了有效、节能地对送入洁净室的空气进行处理，采用集中新风处理，仅新风处理系统便设有多级过滤。当有严格要求需去除分子污染物时，还应设置各类化学过滤器。c.洁净室的气流分布、气流组织方面，要尽量限制和减少尘粒的扩散，减少二次气流和涡流，使洁净的气流不受污染，以最短的距离直接送到工作区。d.为确保洁净室不受室外污染或邻室的污染，洁净室与室外或邻室必须维持一定的压差 (正压或负压)，最小压差在 5Pa 以上，这就要求一定的正压风量或一定的排风。e.净化空调系统的风量较大(换气次数一般 10 次至数百次)，相应的能耗就大，系统造价也就高。 f.净化空调系统的空气处理设备、风管材质和密封材料根据空气洁净度等级的不同都有一定的要求;风管制作和安装后都必须严格按规定进行清洗、擦拭和密封处理等。g.净化空调系统安装后应按规定进行调试和综合性能检测，以达到所要求的空气洁净度等级；对系统中的高效过滤器及其安装质量均应按规定进行检漏等。(2) 净化空调系统的划分 洁净室的净化空调系统除了控制受控环境的温度、相对湿度外，更重要的是要控制洁净室 (区) 内的空气洁净度、压力或静压差。净化空调系统的空气处理过程包括热、湿处理和净化处理(经粗效、中效或亚高效、高效或超高效过滤器过滤)，有的洁净室还要根据产品生产工艺要求设置去除化学污染物的化学过滤器或淋水器等。净化空调系统送风、回风的气流组织应有利于减少尘粒的扩散、二次污染的涡流，避免洁净气流受污染，以确保输送至洁净工作区的空气洁净度。净化空调系统所采用的净化空调设备、风管及其附件、密封材料的材质按洁净度等级的不同有严格的要求。洁净厂房的净化空调系统一般风量较大、风压较高，能耗较大、运行费用高，在系统安装后，应按规定进行严格的调试、性能测试，并经性能评价达到合格要求。洁净厂房净化空调系统的划分应考虑满足产品生产工艺要求、适应生产工艺特点的需要，防止产品生产过程的交叉污染和由此对产品质量或工作人员身体健康的影响，有利于产品生产过程的安全运营，避免可能诱发不安全因素的形成，方便运行管理，降低系统整体或全部运行能量消耗、减少设备、管路投资等多种因素。在国家标准《电子工业洁净厂房设计规范》(GB 50472) 中对净化空调系统划分的规定是:具有下面情况之一者，净化空调系统宜分开设置。 a.运行班次或使用时间不同;b.生产过程中散发的物质对其他工序、设备交叉污染，对产品质量或操作人员健康、安全有影响;c. 对温、湿度控制要求差别大;d.洁净室 (区)内工艺设备发热相差悬殊;e. 净化空调系统与一般空调系统;f.系统风量过大的净化空调系统。在《医药工业洁净厂房设计标准》(GB 50457) 中除了与上述规定相似的内容外，还规定灭菌与非灭菌生产区洁净空调系统应分开设置等。在洁净厂房设计规划时，由于洁净室 (区) 的各个洁净室运行班次或使用时间不同，即使几个洁净室相邻布置且每个洁净室的面积也不是很大，其中一个洁净室按生产工艺或生产安排需整天昼夜连续生产时，夜间其余洁净室停机不生产时空调送风口未关闭或关闭不严均会带来漏风损失，引起能量消耗增加。此种实例在具体工程项目中常常会出现，如某药品生产工厂扩建一次包装间时。由于生产工艺的需要设有6 个一次包装间毗邻布置，每个洁净室面积约 100m2，因药品类型不同和生产安排的要求，生产班次、时间可能均是不同的，为此业主要求一次包装间各自独立设置净化空调系统，以利于灵活进行生产组织和减少洁净室的能量消耗，这样即使增加了建设投资，但以长远的洁净室运行来考量也是合适的。1.2  净化空调系统的配置(1) 净化空调系统的设置方式 洁净厂房中的净化空调系统有集中设置方式和分散设置方式。集中设置方式是将空气处理机组 (AHU) 集中设在空调机房内，在空调机组内集中进行初效、中效或亚高效空气过滤净化和热、湿处理，然后由送风管道输送至洁净室的吊顶上部，经过设在洁净室顶棚上的末端高效空气过滤器或高效过滤器送风口进行终端净化送入洁净室，实现产品生产工艺对洁净度、温度、相对湿度和压力的要求。洁净室回风经回风口、回风管再返回至空调机房的空调机组内与新风混合，重复进行热、湿处理和净化处理。这类集中式系统可有全新风 (直流系统) 方式，一次回风方式和一、二次回风方式以及 MAU+RAU 方式等。图 1.6.1为全新风净化空调系统流程，用于洁净室 (区) 不允许回风的直排系统。图 1.6.2 是一次回风的净化空调系统流程，主要用于消除洁净室内热、湿负荷所需的送风量大于或等于洁净送风量 (按洁净度等级要求计算的送风量)的非单向流洁净室。