微生物凈化空調(diào)器可行性開發(fā)報(bào)告論文

1、微生物凈化空調(diào)器可行性開發(fā)報(bào)告論文作者：摘要：高科技的發(fā)展造就了空氣潔凈業(yè)?？諝鉂崈舭殡S著高科技行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展?？諝鉂崈粢迅采w宙宇航行、精密制造、航空航天、集成電路、儀器工業(yè)、醫(yī)學(xué)醫(yī)療、制藥、化妝品、微生物學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)、遺傳工程等行業(yè)及其研究機(jī)構(gòu)。這些潔凈室就其控制的對象來說，分工業(yè)潔凈室和生物潔凈室兩大類。微生物凈化空調(diào)器即是以微生物為控制對象的生物潔凈室專用空調(diào)。微生物凈化空調(diào)器是將空氣的潔凈度（含菌濃）、溫度、濕度、速度、噪聲、壓力處理到一定范圍的工藝性設(shè)備。區(qū)別于其它空調(diào)的是其對空氣的潔凈度、含菌濃度、高新風(fēng)處理量及防止空調(diào)的二次污染達(dá)到生物潔凈室建設(shè)的國家規(guī)范要求滿足潔凈室對空調(diào)的

2、特殊要求。這點(diǎn)是其它專用工藝空調(diào)無法替代的。關(guān)鍵詞：微生物 空氣潔凈市場前景：目前國內(nèi)各種體制的制藥企業(yè)共有5146家，拿到GMP認(rèn)證的共有1272家共拿到1624張GMP證，占總數(shù)的25%（此數(shù)據(jù)為2002年6月份統(tǒng)計(jì)）；獸藥企業(yè)約2000家，通過率不會(huì)超過人藥。醫(yī)院手術(shù)部今后將有23萬間的改建新建任務(wù)，這還不含輔助用房、病房。上述還都需配備生物實(shí)驗(yàn)室。化妝品、保健品、食品才開始凈化改造，這些也慢慢受到國家有關(guān)部門及行業(yè)專家重視?，F(xiàn)在國內(nèi)已做出了強(qiáng)制執(zhí)行的指令：人藥到2004年，獸藥到2005年必須對藥廠按GMP改造，逾期不實(shí)行的不得進(jìn)行生產(chǎn)。國家就手術(shù)部最新頒布醫(yī)院潔凈手術(shù)部建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、醫(yī)院

3、潔凈手術(shù)部建筑設(shè)計(jì)規(guī)范填補(bǔ)手術(shù)部建設(shè)無國家標(biāo)準(zhǔn)空白，也代表醫(yī)院手術(shù)部的潔凈已得到有關(guān)部門的重視。目前ICU病房及隔離病房的市場也及其廣闊。化妝品、保健品、食品未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（化妝品要求細(xì)菌在1001000CFU/g或ml以下，病原菌、大腸桿菌不得檢出），但乳制品、純凈水生產(chǎn)制造商已對生產(chǎn)環(huán)境提出要求。市場定位：目前市場上潔凈空調(diào)大多是有冷凍水的大風(fēng)量高冷量的潔凈組空機(jī)組，應(yīng)用范圍主要是大型新建潔凈廠房。但還有很大部分的小型及改造潔凈室，存在原因有藥廠資金受限，老廠房層高低難于大的改造；醫(yī)院受單個(gè)手術(shù)部不能交叉以防止互相感染；科研及生物實(shí)驗(yàn)室場地本不需很大。所以采用直膨式機(jī)組將是良好選擇，可減少輔助

4、用房面積無須專業(yè)維護(hù)人員，并做到一鍵開機(jī)一鍵關(guān)機(jī)，提高用房的有效使用率從另一側(cè)面降低了業(yè)主的運(yùn)行成本。綜合上述考慮建議我們的機(jī)組做成直膨式機(jī)組風(fēng)量選擇600020000m/h（此風(fēng)量可實(shí)現(xiàn)80300的凈化面積），高機(jī)外余壓，空氣處理能力強(qiáng)的空調(diào)機(jī)組。在國內(nèi)目前只有申菱及少數(shù)幾家在做此類機(jī)組，故可實(shí)現(xiàn)較大的市場。（一般中小型藥廠用足夠，詳見附錄GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排）開發(fā)目的：發(fā)掘市場，運(yùn)用良好的營銷手段占領(lǐng)這片市場，并取得良好效益。開發(fā)設(shè)計(jì)：現(xiàn)在市場上國內(nèi)廠家的潔凈空調(diào)的空氣處理能力已相當(dāng)成熟，良好的熱交換效率，低的漏風(fēng)率，能在空調(diào)箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)三級過濾并有可靠的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在此方面我

5、們惟有吸收別人成功的經(jīng)驗(yàn)。但他們作為凈化空調(diào)處理空氣的選擇點(diǎn)有問題，空調(diào)本來就有何必叫潔凈空調(diào)，那一定要強(qiáng)調(diào)潔凈，充分反映在下列幾個(gè)方面：1.內(nèi)箱板采用表面不光滑或采用噴涂時(shí)間長存在老化脫殼現(xiàn)象，易積水積塵，一旦停機(jī)此處成為細(xì)菌滋生地。建議改為不銹鋼板或防老化有殺菌涂層的鋼板。2.內(nèi)箱板的直角拼接及密封膠條的不合理安裝，導(dǎo)致處理前后的空氣跑冒泄漏，設(shè)計(jì)參數(shù)不能有效保證。而且浪費(fèi)資源增加使用成本。型材選用迷宮式結(jié)構(gòu)內(nèi)藏密閉條。3.市場上絕大多數(shù)空調(diào)采用水封，此法停機(jī)后因積水會(huì)滋生細(xì)菌、污染和臭氣問題，建議將熱交換盤管置于正壓段，利用空氣的正壓消除水封。4.改變傳統(tǒng)做法，采用親水膜平翅片，從而在冷

6、卻除濕過程中鋁箔表面不會(huì)形成小水珠，有效減少了氣流中的水滴，故不易產(chǎn)生帶水現(xiàn)象；平翅片不易積塵、滋菌容易被流水帶走。5.將中效過濾器設(shè)在風(fēng)機(jī)后的均流板和盤管之間，使中效過濾器既滿足處于正壓段的要求，又能保護(hù)蒸發(fā)盤管減少其上的積塵細(xì)菌，還可完全避免中效過濾器段受潮長菌。6.常規(guī)的過濾器使用已不能符合醫(yī)藥凈化行業(yè)的需求，沾染在過濾器上的細(xì)菌水分灰塵，三者停機(jī)后細(xì)菌利用水分和灰塵中的養(yǎng)分會(huì)成幾何級數(shù)的增加。目前AAF有一種INTERSEPT的物質(zhì)，它可吸附在過濾器上不揮發(fā)但能溶解過濾器上細(xì)菌的細(xì)胞壁達(dá)到殺菌目的。7.現(xiàn)在我們需開發(fā)的這種空調(diào)，市場上普遍存在機(jī)外余壓過低的問題。因?yàn)閲鴥?nèi)高效終阻500P

7、a，加上管道、閥門阻力約有700 Pa，所以其出廠機(jī)外余壓應(yīng)大于700 Pa。如有接力風(fēng)機(jī)開關(guān)的順序應(yīng)控制好。8.加濕器應(yīng)配置良好的水過濾器，降低加濕后產(chǎn)生的白粉，另應(yīng)在停機(jī)后自行將加濕罐中水放完。9.新風(fēng)建議采用初、中效，如不經(jīng)過處理新風(fēng)將以幾十倍于回風(fēng)的含塵濃度與回風(fēng)混合。10.要求送風(fēng)機(jī)至少為雙速風(fēng)機(jī)，起到值班風(fēng)機(jī)效用，滿足停機(jī)后潔凈室內(nèi)的氣溶膠濃度穩(wěn)定。對醫(yī)院手術(shù)室及病房最好能達(dá)到無級調(diào)速滿足其使用的特殊要求。11.凈化空調(diào)各功能段編排詳見附圖12.凈化空調(diào)新風(fēng)量的確定潔凈室規(guī)范（2001）規(guī)定潔凈室內(nèi)應(yīng)保證一定的新鮮空氣量，其數(shù)值應(yīng)取下列數(shù)值的最大值亂流潔凈室送風(fēng)量1030%，單向流

8、潔凈室送風(fēng)量24%補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量保證室內(nèi)每人每小時(shí)的新鮮空氣量不小于40m達(dá)到潔凈室正壓值的附加換氣次數(shù)室內(nèi)正壓值Pa無外窗、單門潔凈室h-1無外窗、雙門潔凈室h-1潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范要求h-152.6424103.35.236藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP1998）、獸藥GMP對新風(fēng)量未做說明。潔凈手術(shù)部參見13按上述要求，考慮萬級換氣次數(shù)20 h-1，新風(fēng)量應(yīng)按送風(fēng)量的15%設(shè)計(jì)13.溫濕度及其精度確定潔凈室的溫濕度范圍（潔規(guī)2001）房間性質(zhì)溫度濕度冬季夏季冬季夏季生產(chǎn)工藝有溫濕度要求的潔凈室按生產(chǎn)工藝要求確定生產(chǎn)工藝無溫濕度要求的潔凈室202224263050

9、5070人員凈化及生活用室16202630有關(guān)溫濕度數(shù)據(jù)溫濕度國別無菌制劑非無菌制劑t()（%RH）t()（%RH）美國FDA關(guān)于大容量注射劑（LVP）GMP19253050日本192530502228夏5060夏美國制藥工業(yè)協(xié)會(huì)（PMA）的調(diào)查結(jié)果2126.74050液2050固3050填裝2126.7固液4050固液我國GMP對溫濕度的規(guī)定GMP（1992）GMP（1998）獸藥GMPt()（%RH）t()（%RH）t()（%RH）182445651826456518264565潔凈手術(shù)部各級用房的主要技術(shù)參數(shù)名稱t()（%RH）最小新風(fēng)量m/h*人最小新風(fēng)量h-1噪聲dB(A)特別潔凈手

10、術(shù)室2225406060652標(biāo)準(zhǔn)潔凈手術(shù)室2225406060650一般潔凈手術(shù)室2225356060450準(zhǔn)潔凈手術(shù)室2225356060450體外循環(huán)灌注準(zhǔn)備212760360器械存放212760360護(hù)士站21276060360準(zhǔn)備間21276030360潔凈走廊21276552更衣室21273060360恢復(fù)室2225306050清潔走廊21276536514.噪音：藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP1998）未做要求、獸藥GMP要求非單向流潔凈室60 dB(A)。潔規(guī)2001要求非單向流潔凈室62 dB(A)競爭對手：國內(nèi)生產(chǎn)有順德市申菱空調(diào)設(shè)備有限公司等廠家。申菱空調(diào)在這方面作了如下特

11、別措施：1.箱體拐角圓弧設(shè)計(jì)，機(jī)體結(jié)構(gòu)采用“隧道式”無框架整體發(fā)泡結(jié)構(gòu)。內(nèi)箱板采用不銹鋼或有防菌涂層的噴涂冷軋鋼板，凝水盤采用不銹鋼內(nèi)圓角整體沖壓。2.控制采用濕度優(yōu)先控制，除對常規(guī)參數(shù)進(jìn)行控制外，還可以調(diào)節(jié)新回風(fēng)比，并可以變頻控制。3.表冷采用親水膜平翅片，冷凝水盤采用氣封技術(shù)，并設(shè)在風(fēng)機(jī) 的正壓段。4.配備閉路臭氧循環(huán)殺菌裝置，可以定期對機(jī)組內(nèi)部進(jìn)行殺菌處理。5.每個(gè)型號機(jī)組都設(shè)有兩檔高低靜壓可供業(yè)主選擇。但通過我們對其的調(diào)研認(rèn)為有些做的并不是很理想，具體如下：1.其新風(fēng)只經(jīng)過初效處理。（在醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范7.3.10中系統(tǒng)中第一級的新風(fēng)過濾，應(yīng)采用對5m大氣塵計(jì)數(shù)效率不低于50

12、%的初效過濾器，1m大氣塵計(jì)數(shù)效率不低于50%的中效過濾器，0.5m大氣塵計(jì)數(shù)效率不低于50%的亞高效過濾器的三級過濾器組合。必要時(shí)，可單獨(dú)設(shè)置新風(fēng)管道，并加設(shè)吸附有害氣體的裝置。另潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50073-2001也有類似的解釋說明。）2.所有檢修門外開。3.溫度、濕度精度不能滿足高級別潔凈室的要求（未提出溫控精度）。4.加濕器作為二次污染源沒有有效處理。5.風(fēng)機(jī)單速運(yùn)行，沒有調(diào)節(jié)空間。6.“隧道式”無框架整體發(fā)泡結(jié)構(gòu)不易運(yùn)輸，段與段間密閉條明貼合較容易老化透風(fēng)。使用者如何看待這類機(jī)組：現(xiàn)在將I級手術(shù)室用空調(diào)的兩種設(shè)計(jì)方案作個(gè)比較（10000m/h為例），一為潔凈空調(diào)另一為恒溫恒濕機(jī)組

13、+中效+增壓風(fēng)機(jī)箱：手術(shù)室空調(diào)恒溫恒濕空調(diào)單臺售價(jià)160000元人民幣142000元人民幣中效有且能抑菌無控制一鍵開機(jī)，一鍵關(guān)機(jī)需增加自控設(shè)備機(jī)外余壓滿足使用不能滿足二次污染得到有效控制無新風(fēng)處理能力大較小出口潔凈度高于30萬級不能保證占地面積A2A總價(jià)（滿足使用）160000元人民幣約158000元人民幣服務(wù)良好較差附錄：1、GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排2、凈化空調(diào)各功能段編排3、表冷器計(jì)算4、各城市I級手術(shù)室冷負(fù)荷一覽表5、南京I級手術(shù)室全年顯熱、潛熱負(fù)荷圖附錄1： GMP92版各劑型藥的生產(chǎn)工藝編排附錄2：凈化空調(diào)器各功能段編排（風(fēng)量10000m3/h,機(jī)外余壓700Pa,制冷量4

14、0KW，加熱量處理方案（新風(fēng)與回風(fēng)混合表冷或加熱后送至室內(nèi)）1、新風(fēng)初效段：（予加熱）采用IAQ板式可清洗G4過濾器，計(jì)重效率92.5%，初阻96 Pa選用尺寸12*24*2風(fēng)量1700G4過濾器數(shù)量1件此段建議業(yè)主做成獨(dú)立新風(fēng)處理機(jī)組2、臭氧混合段：（臭氧發(fā)生器。10PPm時(shí)20g/h；可選）計(jì)算方法：滅菌空間總體積：V=V1（潔凈室空間40*2.6）+V2（HVAC空間60）+V3（總風(fēng)量*12%）=314臭氧發(fā)生量W=CV/（1-S）=19.63（10PPm以上）*314/（1-61%）=19.33 g/h3、送風(fēng)段（調(diào)頻風(fēng)機(jī)）4、均流中效段：（用AAF含INTERSEPT抗菌濾紙F(tuán)7，

15、計(jì)數(shù)平均效率85%1m,初阻87Pa）選用尺寸12*24*21風(fēng)量1700 F6過濾器數(shù)量6件5、，表冷：（直膨表冷，銅管平鋁片，積水盤傾斜處理，配微型水泵，使水盤處于干燥狀態(tài)，4R20W14FPI40TH*1260實(shí)際制冷60KW，阻力100 Pa，除濕30Kg/h）6、加熱段：（電加熱，管式電加熱器，32KW阻力10Pa）可分為3-4組便于夏季加熱可選段蒸汽加熱7、加濕段：（電極加濕量15Kg/h）可選段蒸汽加濕8、高中效過濾段（可選段，用IAQ，F(xiàn)8，計(jì)數(shù)平均效率95%1m,初阻112Pa）選用尺寸12*24*21風(fēng)量1700 F8過濾器數(shù)量6件）9、紫外滅菌出風(fēng)段（滅菌率達(dá)99%的照射

16、劑量約要10000W*s/cm230000W*s/cm2距離500 cm時(shí)波長25002600?,40W照射強(qiáng)度320W /cm2,故選用兩盞40W紫外燈使用31S即可達(dá)到99%滅菌率)備注：一、1、機(jī)組過濾效率：=1-（1-1）（1-2）=1-（1-10%）（1-70%）=73%0.5m室外考慮106粒/l0.5m，室內(nèi)十萬級3.5*103粒/l0.5m據(jù)此可算出機(jī)組出風(fēng)含塵數(shù)：（106*15%+3.5*103*80%）*（1-73%）=41256粒/l41256/350=118此機(jī)組可達(dá)120萬級2、機(jī)組過濾效率：=1-（1-1）（1-2）（1-3）=1-（1-10%）（1-70%）（1-

17、80%）=94.6%0.5m室外考慮106粒/l0.5m，室內(nèi)十萬級3.5*103粒/l0.5m據(jù)此可算出機(jī)組出風(fēng)含塵數(shù)：（106*15%+3.5*103*80%）*（1-94.6%）=8251粒/l8251/350=23此機(jī)組可達(dá)30萬級二、風(fēng)機(jī)全壓1、980 Pa；2、1100 Pa附錄3表冷器計(jì)算機(jī)型名稱TSR銅管外徑mm10.033銅管壁厚mm0.3048銅管內(nèi)徑mm9.4234高幾根管40排數(shù)4導(dǎo)熱系數(shù)W/(m.)339.2172垂直管距25.4翅片高度mm508翅片寬度mm87.9856盤管長度mm1259.9924總管數(shù)160回路數(shù)20表面積1.280162每回路管數(shù)8凈迎風(fēng)面積

18、m20.714866片距FPI14片厚0.1143容積m20.112644417總冷量,W61125.074風(fēng)大氣壓力Pa101608.2959風(fēng)量m310006.54進(jìn)風(fēng)干球,25.15出風(fēng)干球,13.40556進(jìn)風(fēng)濕球,18.9出風(fēng)濕球,12.44444顯熱系數(shù)0.657空氣阻力損失Pa88.9除濕量kg/h29.96973062制冷劑進(jìn)口溫度7.322222222出口溫度6進(jìn)口壓力(公斤力）6.269211進(jìn)口壓力(公斤力）6.028061蒸發(fā)溫度6過熱度5傳熱率總R22空氣翅片銅管熱阻(m2.)/W1.3716382524.232.45975351311.6021397.764695傳

19、熱系數(shù)外側(cè)W/(m3.)44.21458679.3傳熱系數(shù)內(nèi)側(cè)W/(m2.)2560.778銅管單回路總總長9.963199蒸發(fā)百分比0.71過渡百分比0.163過熱百分比0.127附錄4：各城市I級手術(shù)室冷負(fù)荷一覽表城市新風(fēng)回風(fēng)送風(fēng)新風(fēng)負(fù)荷其他負(fù)荷總負(fù)荷溫度濕度風(fēng)量溫度濕度風(fēng)量溫度濕球溫度風(fēng)量顯熱潛熱顯熱潛熱北京33.278150023.550850022.816.4100004.820.73.11.630.2呼和浩特29.964150023.550850022.816.4100003.1610.293.11.618.15哈爾濱30.377150023.550850022.816.4100003.3515.53.11.623.55上海3483150023.550850022.816.4100005.1424.683.11.634.52南京3581150023.550850022.816.4100005.6225.853.11.636.17武漢35.279150023.550850022.816.4100005.7225.183.11.635.6香港32.481150023.550850022.816.4100004.