排風(fēng)壓差問(wèn)題

1、   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。     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

2、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。

3、60;  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)高效過(guò)濾器，主要是為了延長(zhǎng)排風(fēng)高效過(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

4、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(mén)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)潔凈室最不利時(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(mén)的啟、閉，會(huì)引起潔凈室壓差的波動(dòng)。    門(mén)開(kāi)啟時(shí)

5、，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(mén)的相對(duì)位置等有關(guān)，國(guó)外有研究認(rèn)為，在門(mén)兩側(cè)潔凈室的溫差t=0，雙開(kāi)門(mén)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(mén)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/s0.5m/s的氣流速度。    圖1為國(guó)外有關(guān)研究的資料1 門(mén)開(kāi)著時(shí)，所需的隔離風(fēng)量亦即所需流經(jīng)門(mén)的風(fēng)量，在此風(fēng)量下才能保持低壓差而無(wú)反向流出

6、現(xiàn)。  圖1 門(mén)開(kāi)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(mén)等運(yùn)行的聯(lián)鎖及閥門(mén)操作等作規(guī)定外，無(wú)需在壓差控制系統(tǒng)

7、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(lèi)。一類(lèi)是所謂的靜態(tài)控制，即定風(fēng)量控制，另一類(lèi)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      特點(diǎn)及采用要求     其特點(diǎn)是：在潔凈室門(mén)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。  

8、   定風(fēng)量控制方式不能解決工藝排風(fēng)量的變化及門(mén)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(mén)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。      控制方式

9、60;   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)崈羰覊翰羁赡芨€(wěn)定些，但一般都不設(shè)自動(dòng)風(fēng)量調(diào)節(jié)。   

10、60; (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，但投資更大些。     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150750Pa，有的可為501000Pa)，且風(fēng)量控制較準(zhǔn)確。因此，送、回風(fēng)機(jī)都無(wú)需另設(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。  &

11、#160;   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(xiāo)(一開(kāi)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(kāi)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

12、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。      定風(fēng)量控制方式對(duì)門(mén)的開(kāi)、閉的適應(yīng)性問(wèn)題     前面已經(jīng)提到定風(fēng)量控制方式是不能避免門(mén)開(kāi)、閉時(shí)的反向氣流問(wèn)題。目前有的手術(shù)室有采用門(mén)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(mén)開(kāi)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(mén)開(kāi)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

13、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(mén)開(kāi)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)。   &

14、#160; 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(mǎn)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(mén)啟閉頻繁等而不宜設(shè)緩沖室或氣閘的潔凈室。      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)。 &#

15、160;   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 以新風(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(jiàn)圖6，一般多適

16、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)更易合理實(shí)現(xiàn)。   圖6 以回風(fēng)為變量的控制示意    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)量上最終是要滿(mǎn)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(jiàn)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，

17、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(jiàn)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)量完全獨(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。 &#

18、160;   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(mǎn)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