99.0潔凈室壓差控制方法及其使用性分析

時(shí)間：2020-01-05作者：蘇州舒靜儀器自控設(shè)備有限公司瀏覽：1012

 

99.0潔凈室壓差控制方法及其使用性分析

對(duì)潔凈室常用的壓差控制方法進(jìn)行歸納及討論，并對(duì)其適用性等進(jìn)行分析

關(guān)鍵詞 :壓差控制 定風(fēng)量控制 直接壓力控制 閉環(huán)控制 余壓閥 定風(fēng)量閥

1 壓差的建立

    潔凈室的送入風(fēng)量與排出風(fēng)量+壓差風(fēng)量(余風(fēng)量)之間達(dá)到平衡便建立壓差，這里的排出風(fēng)量包括：需排往室外的排風(fēng)量及回風(fēng)量。

    對(duì)直流系統(tǒng)是，新風(fēng)量=排風(fēng)量+壓差風(fēng)量

    對(duì)循環(huán)系統(tǒng)是，新風(fēng)量+回風(fēng)量=回風(fēng)量+排風(fēng)量+壓差風(fēng)量

    所以歸根到底，壓差的實(shí)質(zhì)是：新風(fēng)量=排風(fēng)量+壓差風(fēng)量

    因此，潔凈室壓差建立的調(diào)整，都應(yīng)體現(xiàn)新風(fēng)量與排風(fēng)量+壓差風(fēng)量之間的平衡：

    (1)對(duì)直流系統(tǒng)，送入一定的風(fēng)量，調(diào)節(jié)排風(fēng)量至壓差值的建立；

    (2)對(duì)循環(huán)系統(tǒng)， 送入一定的風(fēng)量， 一般可按要求調(diào)整排風(fēng)量，然后調(diào)節(jié)回風(fēng)量，建立壓差值；

   (3)當(dāng)某些潔凈室無(wú)單獨(dú)排風(fēng)量，則調(diào)節(jié)回風(fēng)量至壓差值的建立。

   潔凈室送入風(fēng)量要求一定，因此不能作為控制的變量。但對(duì)有的生物安全等實(shí)驗(yàn)室而言，不要求保持潔凈室級(jí)別的一定，送風(fēng)設(shè)*過(guò)濾器，主要是為了延長(zhǎng)排風(fēng)*過(guò)濾器的使用壽命，因此送風(fēng)量可作為壓差控制的變量。

   2 潔凈室壓差的外擾因素及基本對(duì)策

   引起潔凈室壓差波動(dòng)的外擾因素及常用的基本對(duì)策如下：

   (1)HVAC系統(tǒng)阻力變化，主要是過(guò)濾器阻力的變化，會(huì)引起送風(fēng)量的變化，影響室內(nèi)壓差的波動(dòng)。

   對(duì)其控制較易，只要運(yùn)行到一定時(shí)期后系統(tǒng)阻力變化至一定值時(shí)，人工及時(shí)調(diào)整便可。亦常在用定風(fēng)量閥控制壓差時(shí)，能自動(dòng)維持送風(fēng)量不變，亦有采用變速的送風(fēng)機(jī)，以過(guò)濾器壓差或以實(shí)際送風(fēng)量與設(shè)定送風(fēng)量之差進(jìn)行風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制，維持風(fēng)量一定。

   (2)室外風(fēng)壓的變化(室外風(fēng)向及風(fēng)速等引起)，會(huì)影響潔凈室的壓差風(fēng)量，引起室內(nèi)壓差的波動(dòng)。

   對(duì)其控制也較容易，要求： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門等的氣密性好；潔凈室對(duì)室外保持≥10Pa壓差，相鄰潔凈室間保持≥5Pa壓差，建立必要的壓差梯度當(dāng)室外風(fēng)壓對(duì)潔凈室較不利時(shí)，尚能維持潔凈室內(nèi)的一定壓差而不致出現(xiàn)問(wèn)題。

   (3)潔凈室門的啟、閉，會(huì)引起潔凈室壓差的波動(dòng)。

   門開啟時(shí)，兩潔凈室的壓差不能維持，空氣會(huì)雙向交換，其交換量與兩室間的空氣溫差有關(guān)，亦與人的走動(dòng)以送、回風(fēng)口與門的相對(duì)位置等有關(guān)，國(guó)外有研究認(rèn)為，在門兩側(cè)潔凈室的溫差△t=0℃，雙開門的空氣交換量約為0.19m3/s；△t=2℃，則達(dá)0.24m3/s。

   為防止反向流的出現(xiàn)，則流經(jīng)門的空氣速度應(yīng)>0.2m/s(ISO 14644-4中提及的維持低壓差時(shí)所需的氣流速度)；在工程中，國(guó)外常采用0.25m/s～0.5m/s的氣流速度。

   圖1為國(guó)外有關(guān)研究的資料[1] ——門開著時(shí)，所需的隔離風(fēng)量亦即所需流經(jīng)門的風(fēng)量，在此風(fēng)量下才能保持低壓差而無(wú)反向流出現(xiàn)。

 

 圖1 門開著時(shí)的隔離風(fēng)量

   對(duì)其控制較不容易，需采用閉環(huán)控制。在采用定風(fēng)量控制時(shí)，常須采用設(shè)置緩沖室或氣閘來(lái)處理。

   (4)潔凈室工藝排風(fēng)的變化必然帶來(lái)壓差的波動(dòng)，而排風(fēng)量的變化有時(shí)是較大的，此時(shí)為不使室內(nèi)壓差波動(dòng)，不使引起反向流，需要采用閉環(huán)控制。

    (5)HVAC系統(tǒng)的啟停以及生物潔凈室薰、蒸、消毒、滅菌所需風(fēng)閥操作必然引起室壓的波動(dòng)，但這都是在非正常運(yùn)行過(guò)程中暫時(shí)出現(xiàn)的，對(duì)正常運(yùn)行并無(wú)影響，因此需要在系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、閥門等運(yùn)行的聯(lián)鎖及閥門操作等作規(guī)定外，*在壓差控制系統(tǒng)上作考慮。

    3 潔凈室壓差控制方法的選擇及討論

    當(dāng)前，潔凈室常用的壓差控制方法基本是兩類。一類是所謂的靜態(tài)控制，即定風(fēng)量控制，另一類是所謂的動(dòng)態(tài)控制，即是以“直接壓力”控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)以及余壓閥控制。

    3.1 定風(fēng)量控制

    3.1.1 特點(diǎn)及采用要求

    其特點(diǎn)是：在潔凈室門關(guān)閉情況下，使送風(fēng)(新風(fēng)+回風(fēng))=回風(fēng)+排風(fēng)+壓差風(fēng)量，建立壓差值；除壓差風(fēng)量外，其余各風(fēng)量都維持一定。

    定風(fēng)量控制方式不能解決工藝排風(fēng)量的變化及門的啟、閉對(duì)壓差的干擾， 即在這些情況下要出現(xiàn)反向流。因此其采用的前提是：

    (1)排風(fēng)量要求一定，或至少一段時(shí)期內(nèi)是一定的，以后變化時(shí)重新調(diào)整之；

    (2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及門要求氣密性好；

    (3)采用緩沖室或氣閘，必要時(shí)增加其換氣次數(shù)，使氣閘較快恢復(fù)并保持其要求的潔凈度；或雖無(wú)緩沖室等的相鄰空間即使出現(xiàn)反向流時(shí)，對(duì)加工或處理對(duì)象不會(huì)出現(xiàn)明顯的影響。

   3.1.2 控制方式

    定風(fēng)量控制有以下二種系統(tǒng)：

    (1)手動(dòng)控制

    人工調(diào)整好壓差值后，鎖定送、回、排送風(fēng)閥，當(dāng)系統(tǒng)阻力變化時(shí)需再重新調(diào)整之。系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便。

    常多用于制約廠有關(guān)潔凈室。

    其HVAC系統(tǒng)的送、回風(fēng)機(jī)(單風(fēng)機(jī)或雙風(fēng)機(jī))，都可不設(shè)自動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)然若設(shè)自動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)(如，以送風(fēng)總管上的靜壓一定控制單風(fēng)機(jī)或送、回風(fēng)機(jī)的出口調(diào)節(jié)閥)，會(huì)使?jié)崈羰覊翰羁赡茌^穩(wěn)定些，但一般都不設(shè)自動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)。

    (2)定風(fēng)量閥控制

    基本的是在潔凈室的送風(fēng)管、回風(fēng)管及排風(fēng)管上各設(shè)定風(fēng)量閥，亦有只在送風(fēng)管、排風(fēng)管上設(shè)置，而回風(fēng)管上不設(shè)，當(dāng)然以前者為好，但投資較大些。

    定風(fēng)量閥為以彈簧及閥體等組成的機(jī)械，能對(duì)風(fēng)管內(nèi)靜壓力的變化由彈簧帶動(dòng)閥體位移進(jìn)行補(bǔ)償，使風(fēng)量維持一定，它對(duì)HVAC系統(tǒng)的阻力變化時(shí)能自動(dòng)維持送入風(fēng)量一定(定風(fēng)量閥的作用阻力范圍，有的為150～750Pa，有的可為50～1000Pa)，且風(fēng)量控制較準(zhǔn)確。因此，送、回風(fēng)機(jī)都*另設(shè)自動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)措施， 目前在隔離病房、手術(shù)室、實(shí)驗(yàn)室等用得較多。

   3.1.3 定風(fēng)量控制方式的節(jié)能措施

    (1)為節(jié)能定風(fēng)量閥可以采用雙穩(wěn)態(tài)的，即潔凈室在工作時(shí)采用額定風(fēng)量運(yùn)行，在不工作時(shí)，采用低風(fēng)量運(yùn)行以節(jié)能，風(fēng)機(jī)可采用雙速或變頻變速風(fēng)機(jī)。雙穩(wěn)態(tài)的設(shè)定可以是人工(值班者)設(shè)定，亦可以是燈光等作控制。目前，常在手術(shù)室及某些實(shí)驗(yàn)室中采用。

    (2)為節(jié)能，當(dāng)前某些制藥廠亦有采用回風(fēng)與局部排風(fēng)相聯(lián)銷(一開一關(guān))以維持室內(nèi)壓差。如室內(nèi)通風(fēng)柜或設(shè)備的局部排風(fēng)不工作時(shí)，排風(fēng)閥關(guān)閉，此時(shí)聯(lián)動(dòng)回風(fēng)閥開啟，以同等的風(fēng)量進(jìn)行聯(lián)鎖倒換，以保持室內(nèi)壓差。此時(shí)，送、回風(fēng)機(jī)應(yīng)采用雙風(fēng)機(jī)，回風(fēng)風(fēng)機(jī)并是變速的，排風(fēng)機(jī)亦宜是變速的，都可以以各自風(fēng)管的靜壓來(lái)控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

   3.1.4 定風(fēng)量控制方式對(duì)門的開、閉的適應(yīng)性問(wèn)題

    **已經(jīng)提到定風(fēng)量控制方式是不能避免門開、閉時(shí)的反向氣流問(wèn)題。目前有的手術(shù)室有采用門的啟、閉與排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖， 以期維持低壓差而不出現(xiàn)反向流。應(yīng)注意的是：若潔凈室的排風(fēng)量本身≥ 門開啟時(shí)維持壓差的風(fēng)量時(shí)，其效果是肯定的，否則就難不出現(xiàn)反向流，尤其是當(dāng)門開啟間稍長(zhǎng)時(shí)。

    另外， 目前手術(shù)室不少是采用定風(fēng)量閥的壓差控制方式，它是主要基于手術(shù)室手術(shù)臺(tái)上方為集中均流送風(fēng)，能較好防止周邊區(qū)污染物的進(jìn)入，且周邊區(qū)的微生物濃度也不比潔凈走廊為好的認(rèn)識(shí)。

    3.2 閉環(huán)控制

    當(dāng)前工業(yè)潔凈室的閉環(huán)控制，常采用“直接壓力” 控制，即以室內(nèi)壓差的維持控制新風(fēng)或回風(fēng)或排風(fēng)作為變量。
閉環(huán)控制可以應(yīng)對(duì)：

    (1)由排風(fēng)變化引起的壓力波動(dòng)。

    (2)由于門開著引起的反向流。

    (3)以及室外風(fēng)壓并系統(tǒng)阻力引起的壓力波動(dòng)。

    它主要是控制不出現(xiàn)反向流，但對(duì)壓力波動(dòng)有一定范圍，這對(duì)潔凈室已經(jīng)滿足要求。

    此控制方式，目前常用于排風(fēng)變化的潔凈室以及門啟閉頻繁等而不宜設(shè)緩沖室或氣閘的潔凈室。

   3.2.1 常用控制方式

    (1)以室內(nèi)正壓的維持控制新風(fēng)作為變量。

    它適用于一個(gè)HVAC系統(tǒng)對(duì)一個(gè)潔凈室的情況，控制較直接，當(dāng)有采用新風(fēng)機(jī)組時(shí)，一般宜采用變速風(fēng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，尤其是新風(fēng)量變化較大時(shí)。

    對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)一般可以不作自動(dòng)調(diào)節(jié)。

    當(dāng)前電子工業(yè)、半導(dǎo)體、集成電路工廠較多的采用這種控制方式。圖2-5是其常用的幾種以新風(fēng)作變量控氣室內(nèi)壓差的HVAC系統(tǒng)示意圖。

 

                                                     圖2 以風(fēng)為變量的控制示意(一) 

 

圖3 以新風(fēng)為變量的控制示意(二) 

圖4 以新風(fēng)為變量的控制示意(三)

 圖5 以新風(fēng)為變量的控制示意(四)

    (2)以室內(nèi)壓差的維持控制回風(fēng)作變量。

    此種控制方式， 見圖6，一般多適用于一個(gè)HVAC系統(tǒng)對(duì)多個(gè)活凈室的情況，由于風(fēng)管布置及接管等情況，控制回風(fēng)較控制新風(fēng)較易合理實(shí)現(xiàn)。

                                                      圖6 以回風(fēng)變量的控制示意

   以回風(fēng)作變量控制潔凈室壓差時(shí)，在HVAC系統(tǒng)的送、回風(fēng)機(jī)的風(fēng)量上較終是要滿足新風(fēng)量=排風(fēng)量+壓差風(fēng)量。因此常以送、回風(fēng)風(fēng)機(jī)的壓差或其風(fēng)量差自動(dòng)控制新風(fēng)閥來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量。

   (3)以室內(nèi)壓差的維持控制排風(fēng)作變量。

   此種控制方式，見圖7。

 
圖7 以排風(fēng)為變量的控制示意

   它的特點(diǎn)是送、回風(fēng)系統(tǒng)可以是定風(fēng)量運(yùn)行，一般可不設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的裝置；排風(fēng)風(fēng)機(jī)則視情況宜采用變速風(fēng)機(jī)以節(jié)能。

   (4)獨(dú)立正壓送風(fēng)壓差控制

    正壓送風(fēng)系統(tǒng)見圖8，主要用于手術(shù)室的壓差控制，正壓新風(fēng)采用二級(jí)過(guò)濾后通過(guò)調(diào)節(jié)閥送入各潔凈室，調(diào)節(jié)閥由室內(nèi)壓差的維持，調(diào)節(jié)送人的正壓風(fēng)量。

 

                                                            圖8 獨(dú)立新風(fēng)正壓控制示意

    此系統(tǒng)的正壓風(fēng)量*獨(dú)立于HVAC系統(tǒng)的風(fēng)量，易于控制，尤其是對(duì)不工作的手術(shù)室， 只要送入所需壓差風(fēng)量的正壓新風(fēng)外，HVAC系統(tǒng)可不工作。獨(dú)立正壓風(fēng)機(jī)宜采用變速風(fēng)機(jī)以達(dá)節(jié)能的目的。

    3.3 余壓閥控制

    余壓閥安裝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、控制的靈敏度也可以，但缺點(diǎn)是：長(zhǎng)期使用后關(guān)閉會(huì)不嚴(yán)；破壞室內(nèi)平潔、光滑表面，從一個(gè)積塵處。使用時(shí)按HVAC系統(tǒng)情況可能相當(dāng)于以室壓維持控制排風(fēng)量或回風(fēng)量，在控制回風(fēng)時(shí)一般常以走廊作為回風(fēng)道，要注意交叉污染的問(wèn)題。

    3.4 潔凈室壓差控制方式及其系統(tǒng)的選擇應(yīng)與要求相適應(yīng)

    壓差控制方法及其系統(tǒng)的選擇應(yīng)以經(jīng)濟(jì)合理的滿足要求為前提，過(guò)高的要求及過(guò)復(fù)雜的控制系統(tǒng)必然帶來(lái)維護(hù)管理的麻煩及經(jīng)濟(jì)上的不合理，并還往往帶來(lái)故障機(jī)率的增多。因此，應(yīng)根據(jù)潔凈室的用途、特點(diǎn)及要求選擇行之有效并經(jīng)濟(jì)合理的控制方法。一般若采用定風(fēng)量控制方式已證明能行之有效時(shí)，就不需采用較復(fù)雜的閉環(huán)控制方式。

    對(duì)(+)壓潔凈室的壓差及壓差梯度的控制，采用閉環(huán)控制時(shí)，主要是以不出現(xiàn)反向流作為判斷是否有效的依據(jù)。

    相比之下，實(shí)驗(yàn)室、生物安全實(shí)驗(yàn)室等直流系統(tǒng)的負(fù)壓控制系統(tǒng)，在當(dāng)前為節(jié)能需進(jìn)行變風(fēng)量控制時(shí)，往往要求較較**、靈敏及**響應(yīng)的控制系統(tǒng)，如采用變風(fēng)量丘里控制閥以及相應(yīng)的流量追蹤與“直接壓力” 控制相結(jié)合的集成系統(tǒng)，以保安全， 目前在國(guó)內(nèi)已有采用。在這里不進(jìn)行介紹分析。


蘇州舒靜儀器自控設(shè)備有限公司專注于塵埃粒子計(jì)數(shù)器、數(shù)顯風(fēng)速儀、溫濕度壓差測(cè)試儀、浮游細(xì)菌采樣器、聲級(jí)計(jì)、照度計(jì)、氣溶膠發(fā)生器等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• *過(guò)濾器檢漏方法剖析

  ? *過(guò)濾器檢漏方法剖析 在凈化系統(tǒng)中，*過(guò)濾器是高潔凈度空氣凈化的關(guān)鍵設(shè)備。對(duì)*過(guò)濾器 ? 檢漏的測(cè)定，是為了確定*過(guò)濾器本身及系統(tǒng)安裝是否有明顯滲漏，發(fā)現(xiàn)* ? 過(guò)濾器及其安裝的缺陷，以便采取補(bǔ)救措施。 ? *過(guò)濾器安裝或更換，以及使用一個(gè)周期后，**對(duì)過(guò)濾器和安裝連接處 ? 進(jìn)行檢漏。 ? 目前**上廣泛應(yīng)用DOP法檢漏

• *過(guò)濾器檢漏(精華版資料)

  ? *過(guò)濾器檢漏(精華版資料) *過(guò)濾器 目錄 *過(guò)濾器 *不對(duì)稱纖維過(guò)濾器 作用機(jī)理： 特點(diǎn)： 工藝流程： *過(guò)濾器檢漏： *過(guò)濾器檢測(cè) *過(guò)濾器 *不對(duì)稱纖維過(guò)濾器 作用機(jī)理： 特點(diǎn)： 工藝流程： *過(guò)濾器檢漏： *過(guò)濾器檢測(cè) 展開 *過(guò)濾器 主要用于捕集0.5um以下的顆?；覊m及各種懸浮物。采用**細(xì)玻璃纖維紙作濾料，膠版紙、鋁膜等材料作分割板，與木框鋁合金膠合

• 潔凈區(qū)級(jí)別與監(jiān)測(cè)

  ? 潔凈區(qū)級(jí)別與監(jiān)測(cè) 一潔凈級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn) 無(wú)菌藥品的生產(chǎn)所需的潔凈區(qū)可以分為4個(gè)級(jí)別： A級(jí)：高風(fēng)險(xiǎn)操作區(qū)，如灌裝區(qū)、放置膠塞桶和與無(wú)菌制劑直接接觸的敞口包裝容器的區(qū) 域及無(wú)菌裝配或連接操作的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)用單向流操作臺(tái)(罩)維持該區(qū)的環(huán)境狀態(tài)。單向流 系統(tǒng)在其工作區(qū)域**均勻送風(fēng)，風(fēng)速為0.36-0.54m/s(指導(dǎo)值)。應(yīng)當(dāng)有數(shù)據(jù)證明單向流的狀態(tài)并經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。在密閉的隔離操作器或手套箱內(nèi)，可

• 96.0潔凈室(無(wú)塵室)分布

  ? 96.0潔凈室(無(wú)塵室)分布 潔凈室(無(wú)塵室)行業(yè)非常特殊，因?yàn)樗炔皇且阅硞€(gè)行業(yè)為中心，也不是以某個(gè)產(chǎn)品為中心。它是根據(jù)某種結(jié)果而建造的。但是，人們對(duì)這個(gè)結(jié)果的看法卻不盡相同。從歷史上看，潔凈室的概念的**是包含了可循環(huán)利用空氣的封閉空間，在這個(gè)空間里，微粒數(shù)量要比正常環(huán)境的少很多。 ???????這種封閉空間通