潔凈室的壓差控制方式及其系統(tǒng)的選擇應與要求相適應。
常用的潔凈室壓差控制方式基本是兩類。一類是所謂的靜態(tài)控制,即定風量控制,另一類是以“直接壓力”控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)以及余壓閥控制。
一、定風量控制方式
(一)特點及采用要求
其特點是:在潔凈室門關閉情況下,使送風(新風+回風) =回風+排風+壓差風量,建立壓差值;除壓差風量外,其余各風量都維持一定。
采用前提是:
(1)排風量要求一定,或至少一段時期內(nèi)是一定的,以后變化時重新調整之;
(2)圍護結構及門要求氣密性好;
(3)采用緩沖室或氣閘,必要時增加其換氣次數(shù),使氣閘較快恢復并保持其要求的潔凈度。它對門開啟時不能保證無反向流。
(二)定風量控制系統(tǒng)
定風量控制有二種系統(tǒng):
(1)手動控制
人工調整好壓差值后,鎖定送、回、排等風閥,當系統(tǒng)阻力變化時需再重新調整之。常多用于制藥廠有關潔凈室。
(2)定風量閥控制
基本的是在潔凈室的送風管、回風管及排風管上各設定風量閥,亦有只在送風管、排風管上設置,而回風管上不設,當然以前者為好,但投資更大些。
定風量閥為以彈簧及閥體等組成的機械,能對風管內(nèi)靜壓力的變化由彈簧帶動閥體位移進行補償,使風量維持一定,它對HVAC系統(tǒng)的阻力變化時能自動維持送入風量一定,且風量控制較準確。目前在隔離病房、手術室、實驗室等用得較多。
(三)定風量控制方式的節(jié)能措施
(1)為節(jié)能定風量閥可以采用雙穩(wěn)態(tài)的,即潔凈室在工作時采用額定風量運行,在不工作時,采用低風量運行以節(jié)能,風機可采用雙速或變頻變速風機。雙穩(wěn)態(tài)的設定可以是人工(值班者)設定,亦可以是燈光控制。常在手術室及某些實驗室中采用。
(2)為節(jié)能,當前某些制藥廠亦有采用回風與局部排風相聯(lián)鎖(一開一關)以維持室內(nèi)壓差。如室內(nèi)通風柜或設備的局部排風不工作時,排風閥關閉,此時聯(lián)動回風閥開啟,以同等的風量進行聯(lián)鎖倒換,以保持室內(nèi)壓差。此時,宜采用回風風機并是變速的,排風機亦宜是變速的,都可以以各自風管的靜壓來控制風機的轉速。
(四)定風量控制的壓差風量確定
定風量控制時,壓差風量與建筑圍護結構及門等的氣密性有關。基本理論公式是:Q=μA√(2△p÷ρ)m3/s
μ—流量系數(shù)
A—有效縫隙面積m2
ρ—空氣密度
△P—壓差Pa
根據(jù)試驗歸納的抽象算式(按單位縫隙長度)
Q= a△Pb ?m3/m-8
a,b—與氣密性有關的系數(shù)。
以上公式、算式是難于應用的。在工程上主要是按試驗或實踐經(jīng)驗來處理。國內(nèi)較推薦的是:
(1)換氣次數(shù)法
1~2h-1( △P =5Pa)
2~4h-1?( △P =10Pa)
適用于工業(yè)潔凈室,潔凈室面積較大者。
(2)縫隙法
Q=a·z(qL) m3/h
a—1.1~1.2安全系數(shù),視圍護結構氣密性確定。
q—單位長度縫隙的滲漏量(某壓差值時) m3/h·m
二、閉環(huán)控制方式
當前工業(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或回風或排風作為變量。
閉環(huán)控制可以應對:
(1)由排風變化引起的壓力波動。
(2)由于門開著引起的反向流。
(3)以及室外風壓并系統(tǒng)阻力引起的壓力波動。
它主要是控制不出現(xiàn)反向流,但對壓力波動會有一定范圍,這對潔凈室已能滿足要求。此控制方式,目前常多用于排風變化的潔凈室以及門啟閉頻繁不宜設緩沖室或氣閘的潔凈室。
(一)常用控制系統(tǒng)
(1)以室內(nèi)正壓的維持控制新風作為變量。
它適用于一個HVAC系統(tǒng)對一個潔凈室的情況,控制較直接,當有采用新風機組時,一般宜采用變速風機以實現(xiàn)節(jié)能,尤其是新風量變化較大時。對循環(huán)風機般可以定風量運行,不作自動調節(jié)。當前電子工業(yè)、半導體、集成電路工廠較多的采用這種控制系統(tǒng)。
(2)以室內(nèi)壓差的維持控制回風作變量。
一般多適用于一個HVAC系統(tǒng)對多個潔凈室的情況,由于風管布置及接管等情況,控制回風較控制新風更易合理實現(xiàn)。一般情況下,送、回風機或單風機可不作自動調節(jié),新風由系統(tǒng)靜樂及風機特性自行平衡風量,當然必要時,采用自動調節(jié)新風閥及風機風量,壓差可更穩(wěn)定。
(3)以室內(nèi)壓差的維持控制排風作變量。
較多的用于排風量不變,而對門開啟頻繁為防止門開啟時出現(xiàn)的反向流的控制。它的特點是送、回風系統(tǒng)可以是定風量運行,一般可不設自動調節(jié)風機風量的裝置;排風風機則視情況宜采用變速風機以節(jié)能。
(4)獨立正壓送風壓差控制系統(tǒng)
主要用于手術室的壓差挖制,正壓新風采用二級過濾后通過調節(jié)閥送入各潔凈室,調節(jié)閥由室內(nèi)壓差的維持,調節(jié)送入的正壓風量。此系統(tǒng)的正壓風量完全獨立于HVAC系統(tǒng)的風量,易于控制,尤其是對不工作的手術室,只要送入所需壓差風量的正壓新風外,HVAC系統(tǒng)可不工作。獨立正壓風機宜采用變速風機以達節(jié)能的目的。
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