空氣凈化工程設(shè)計(jì)

第八章空調(diào)與空氣凈化空氣調(diào)節(jié)是為滿足生產(chǎn)要求，改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件，用人工的方法使室內(nèi)空氣溫度、濕度、潔凈度和氣流速度達(dá)到一定要求的技術(shù)?？諝鈨艋侵笇?duì)空氣潔凈度、靜壓等為主要目的進(jìn)行控制的空氣調(diào)節(jié)技術(shù)，是為去除空氣中的污染物質(zhì)，使空氣潔凈的行為。第一節(jié)空氣調(diào)節(jié)一、室內(nèi)空氣的計(jì)算參數(shù)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)包括溫濕度基數(shù)及其允許波動(dòng)范圍、空氣流速、潔凈度、噪聲、壓力、振動(dòng)。工藝性空調(diào)的室內(nèi)計(jì)算參數(shù)是按工藝過程的特殊要求提出的，同時(shí)又考慮到人體衛(wèi)生要求；舒適性空調(diào)主要從人體舒適感出發(fā)，確定室內(nèi)計(jì)算參數(shù)。只有當(dāng)采用采暖通風(fēng)達(dá)不到溫濕度要求標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才應(yīng)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)。對(duì)舒適性空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)見表12一1當(dāng)工藝無特殊要求時(shí)，生產(chǎn)廠房夏季工作地點(diǎn)的溫度，應(yīng)按車間內(nèi)外溫差計(jì)算。其室內(nèi)外溫差的限度，根據(jù)各地夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度確定，不得超過表12—2的規(guī)定。集中采暖時(shí)，對(duì)無特殊要求的冬季室內(nèi)溫度按下列規(guī)定：輕作業(yè)不低于15℃中作業(yè)不低于12℃重作業(yè)不低于10℃冬季作業(yè)地帶的平均風(fēng)速按下規(guī)定：室內(nèi)散熱量＜23W/m2≤0.3m/s室內(nèi)散熱量≥23W/m2≤0.5m/s夏季工作區(qū)風(fēng)速按下列規(guī)定：一般0.2～0.5m/s室內(nèi)溫度高于300C≥0.5m/s二、空調(diào)房間的氣流組織影響氣流組織的因素是送、回風(fēng)口的位置和型式等?？照{(diào)房間的送風(fēng)方式有側(cè)送、散流器送風(fēng)、孔板送風(fēng)、條縫送風(fēng)和噴口送風(fēng)5種。主要采用前3種?；仫L(fēng)口的位置對(duì)室內(nèi)氣流的流型及溫度、風(fēng)速影響很小，因?yàn)榛仫L(fēng)口的速度場(chǎng)為半球狀，其速度與作用半徑的平方成反比，吸風(fēng)氣流的速度衰減很快?；仫L(fēng)口均設(shè)置在回流區(qū)，如側(cè)送時(shí)，回風(fēng)口在送風(fēng)口的同側(cè)下方。一般采用集中回風(fēng)或走廊回風(fēng)。走廊回風(fēng)時(shí)，在內(nèi)墻下側(cè)設(shè)置百葉柵口，在走廊一端集中回風(fēng)?？照{(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量應(yīng)按夏季室內(nèi)最大余熱量、散濕量及室內(nèi)散發(fā)有害氣體量確定。對(duì)發(fā)散余熱房間空調(diào)所需風(fēng)量與送風(fēng)溫差成反比。送風(fēng)溫差的確定與送風(fēng)方式有關(guān)。對(duì)貼附側(cè)送、散流器平送、孔板送風(fēng)等方式的工藝性空調(diào)的送風(fēng)溫差與最小的換氣次數(shù)見表12—3。1、側(cè)送送風(fēng)口設(shè)于側(cè)墻上部，向室內(nèi)橫向送風(fēng)，在房間上部以貼附射流形式出現(xiàn)，整個(gè)工作區(qū)為回流，有較均勻的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)。一般小房間宜采用單側(cè)送風(fēng)，大房間可采用雙側(cè)送風(fēng)回風(fēng)口對(duì)氣流組織影響較小，側(cè)送一般有：單側(cè)上送下回、上回或走廊回風(fēng)，雙側(cè)內(nèi)送下回或上回風(fēng)等（圖12—5）。側(cè)送風(fēng)口常采用可調(diào)節(jié)的百葉風(fēng)口和雙層、三層百葉送風(fēng)口。圖12—5側(cè)送a．側(cè)送同側(cè)下回；b．側(cè)送上回2、孔板送風(fēng)孔板送風(fēng)的風(fēng)口是安裝于吊頂?shù)目装濉Ｋ惋L(fēng)由風(fēng)管送入孔板上方的穩(wěn)壓層，經(jīng)由孔板上的孔眼送入空調(diào)室內(nèi)（圖12—6）?？装逅惋L(fēng)的射流擴(kuò)散和混合較好，工作區(qū)溫度和風(fēng)速分布較均勻?？照{(diào)房間孔板送風(fēng)有全面孔板和局部孔板兩種。全面孔板下方有可形成下送平行流，主要用于有潔凈度要求房間；當(dāng)送風(fēng)溫差和風(fēng)速較小時(shí)，形成不穩(wěn)定流。局部孔板下方的工作區(qū)一般為不穩(wěn)定流?？装逅惋L(fēng)的回風(fēng)口一般均設(shè)置在房間下部。3、散流器進(jìn)風(fēng)散流器送風(fēng)有平送和下送兩種（圖12—7）a．平送；b．下送散流器平送能形成貼附射流，工作區(qū)處于回流區(qū)，溫度和風(fēng)速比較均勻。平送時(shí)回風(fēng)口位置影響很小。散流器下送的送風(fēng)射流以擴(kuò)散角為20o～30o射出，形成向下的空氣流。散流器下送要求房間凈高為3.5～4m，在藥廠使用受到局限。三、空氣的熱濕處理為將一定的送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)的空氣送入空調(diào)房間，需對(duì)空氣進(jìn)行熱濕處理，如夏季需冷卻減濕，冬季需加熱加濕處理等。1、表面式空氣處理

加熱劑或冷卻劑通過散熱器對(duì)空氣進(jìn)行冷熱交換的方法稱為表面式空氣處理。通過散熱器對(duì)空氣加熱的稱為加熱器，對(duì)空氣冷卻的稱為表面冷卻器。后者有水冷式表面冷卻器和直接蒸發(fā)式表面冷卻器兩種。（1）水冷式表面冷卻器水冷式表面冷卻器多采用人工冷源，冷水進(jìn)口溫度應(yīng)比空氣出口溫度至少低3.50C，冷水溫升為2．5～6．5℃。冷卻器多采用鋼、銅、鋁管外繞肋片，由2～10排組成?？諝饨?jīng)過表面冷卻器主要是減焓降濕過程。需加濕時(shí)需另設(shè)加濕器，為克服此缺點(diǎn)，也有采用帶淋水的表面冷卻器，可起加濕、除塵用。水冷式表面冷卻器內(nèi)不得用鹽水作冷媒；在冬季也可通入65℃以下的熱水作加熱器使用。（2）直接蒸發(fā)式表面冷卻器小型空調(diào)中，制冷壓縮機(jī)的冷量可通過直接蒸發(fā)式表冷器對(duì)空氣降溫減濕，故可以將空氣處理部分與壓縮制冷部分組成一個(gè)緊湊的組合式空調(diào)系統(tǒng)。直接蒸發(fā)表冷式空調(diào)機(jī)組內(nèi)制冷壓縮機(jī)所用制冷劑曾采用氟里昂，現(xiàn)已采用無氟制冷劑，表冷器的蒸發(fā)溫度應(yīng)比空氣出口溫度至少低3．5℃；滿負(fù)荷時(shí)，蒸發(fā)溫度不宜低于0℃；低負(fù)荷時(shí)，應(yīng)防止其表面結(jié)冰。2、淋水式空氣處理在淋水室中利用不同溫度的水直接噴淋于所需處理的空氣中，使其產(chǎn)生熱質(zhì)交換，從而達(dá)到所需的空氣溫濕度。根據(jù)改變水溫可達(dá)到降溫降濕，又可達(dá)到增溫增濕作用。淋水室按氣流方向有臥式和立式淋水室；按室內(nèi)有無填料層分為無填料層的一般淋水室和有填料層的淋水室；按空調(diào)器內(nèi)淋水室數(shù)有單級(jí)淋水室和雙級(jí)淋水室。圖12—8為臥式單級(jí)淋水室。圖12—8臥式單級(jí)淋水室1．前檔水板；2．噴嘴與排管；3．后檔水板；4．底池；5．冷水管；6循環(huán)水管：7．水泵；8．補(bǔ)水管；9．溢水管；10．排水管air空氣進(jìn)入后，經(jīng)前擋水板，便均勻地流過整個(gè)斷面，然后進(jìn)人淋水區(qū)，與從噴嘴噴出的水滴接觸，最后經(jīng)后檔水板流出。前擋水板又稱分風(fēng)板，使空氣流速均勻，后檔水板是截留夾帶于空氣中的水滴。噴嘴安裝于排管上，單級(jí)淋水室一般采用二至三排噴嘴，通常采用對(duì)噴形式。排間間距為600—1200mm。噴嘴噴出的水滴最后落于底池中。淋水室內(nèi)所噴淋的水可采用天然冷源（地下水、深井回灌水、山澗水）或人工冷源。淋水室與泵、管路等占地較大，水與空氣直接接觸易受污染，在藥廠多用于風(fēng)沙很大的地區(qū)。3、空氣加濕空調(diào)系統(tǒng)中，冬季空氣濕度很低，過渡季節(jié)停用制冷設(shè)備時(shí)濕度不夠，需用加濕器對(duì)空氣增濕。集中加濕方法有：淋水室中噴循環(huán)水和噴蒸汽加濕。藥廠中常用噴蒸汽加濕方法。加濕器常布置在空調(diào)箱的二次加熱器和風(fēng)機(jī)入口之間，以有利于蒸汽與空氣迅速混合。加濕器有干蒸汽加濕器和電加濕器二種。干蒸汽加濕器使用公用管網(wǎng)蒸氣，設(shè)備簡單，運(yùn)行費(fèi)用低，加濕性能好，使用廣泛。圖12—9所示為一種干蒸汽加濕器原理。圖12—9干蒸汽加濕器

1．外管；2．噴管；3．內(nèi)管蒸汽由頂部接管進(jìn)入即由外管內(nèi)向下流動(dòng)，復(fù)經(jīng)內(nèi)管由下向上運(yùn)動(dòng)，其間蒸汽夾帶的冷凝水流至外管底部排出。蒸汽復(fù)又進(jìn)人噴管，在噴管內(nèi)蒸氣受內(nèi)外管蒸汽的加熱，經(jīng)噴管小孔噴出的是干蒸汽。電加濕器電加濕器是用電能使水汽化，將蒸汽直接混入空氣中的加濕設(shè)備。電加濕耗電大，運(yùn)行費(fèi)用高，只用于無蒸汽場(chǎng)合。電加濕器又分為電極式和電熱式兩種，如圖12—10所示。圖12—10電加濕器a．電極式;b．電熱式1．電極；2．電熱元件；3．蒸汽出口電極式加濕器用金屬棒作為電極，水作為電阻，外殼接地。電流從水中通過，水被加熱而汽化。水位越高，導(dǎo)電面積越大，通過電流越強(qiáng)，產(chǎn)生蒸汽量越多。電熱式加濕器是將電熱元件通電加熱后使水沸騰產(chǎn)生蒸氣的加濕設(shè)備。容器封閉后，器內(nèi)可產(chǎn)生0.01-0.03MPa的低壓蒸汽。4、空氣除濕對(duì)一般的工藝性或舒適性空調(diào)采用表面式或淋水式空氣處理即可滿足室內(nèi)空氣溫濕度要求，但對(duì)個(gè)別藥品劑型的操作房間、低溫干燥設(shè)備或倉庫等要求較低的濕度，應(yīng)采用除濕設(shè)備去除空氣中的水分。常用的除濕方法如下。1）冷凍除濕：利用風(fēng)機(jī)使空氣通過冷凍系統(tǒng)的熱交換器而降溫使空氣中水分析出。2）固體除濕：利用硅膠的吸附作用或氯化鈣的吸收作用除去空氣中的水分。3）液體除濕：利用二縮三乙二醇（三甘醇）等水溶液表面的蒸汽分壓遠(yuǎn)低于空氣中水蒸汽分壓，吸收空氣中的水分。除濕方法的選擇與除濕量、運(yùn)行費(fèi)用和除濕劑再生的難易等有關(guān)。對(duì)于除濕量較大的裝置多采用氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和三甘醇除濕機(jī)。（1）氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)是利用固體氯化鋰的親水性來吸收空氣中水分成為結(jié)晶水，在高溫時(shí)，氯化鋰的水蒸氣分壓高于空氣中水蒸氣分壓，又可將吸收的水分釋出，循環(huán)使用。采用石棉紙作載體，將吸濕劑和保護(hù)加強(qiáng)劑吸附在紙上。吸濕劑采用氯化鋰和氯化錳形成的共晶體，保護(hù)加強(qiáng)劑用精制聚合鋁，以保護(hù)吸濕劑不脫落和提高吸濕紙的強(qiáng)度。除濕機(jī)工作原理見圖12-11。濕空氣進(jìn)入轉(zhuǎn)輪吸濕區(qū)時(shí)，水分被吸收并放出汽化潛熱。再生區(qū)，120℃的熱空氣從另一方向吹入，使水分汽化排至室外。吸濕和再生同時(shí)進(jìn)行，可獲得連續(xù)穩(wěn)定的干燥空氣。該機(jī)可與空調(diào)系統(tǒng)串聯(lián)。具有除濕量大、性能穩(wěn)定、操作方便、無公害、有殺菌作用等優(yōu)點(diǎn)，1．待處理空氣入口；2．轉(zhuǎn)輪；3．再生空氣入口（2）三甘醇除濕機(jī)利用三甘醇溶液具有較低的水蒸氣分壓可直接吸收空氣中水分，達(dá)到除濕目的。其吸濕能力與三甘醇濃度和溫度有關(guān)，溫度越低，吸濕能力越大。再生時(shí)，提高溫度，可將水分蒸出。除濕機(jī)由吸濕和再生二個(gè)裝置組成，均采用噴淋方法達(dá)到氣液接觸。三甘醇濃度為95％，吸濕裝置內(nèi)通冷卻水進(jìn)行冷卻，再生裝置內(nèi)通蒸汽加熱，再生溫度為84～87℃。三甘醇除濕機(jī)能連續(xù)處理大量空氣，最大的裝置除濕量可達(dá)480kg/h，具有運(yùn)行平穩(wěn)，故障較少和具有殺菌作用等優(yōu)點(diǎn)，但吸濕時(shí)需較低的溫度，需要較多的冷卻水。四、空調(diào)系統(tǒng)1、空調(diào)系統(tǒng)分類1）按空氣處理設(shè)備的設(shè)置分類①集中式系統(tǒng)：空氣的過濾、冷卻、加熱、加濕和風(fēng)機(jī)等處理設(shè)備集中設(shè)置在空調(diào)機(jī)房內(nèi)，由風(fēng)管送入各房間。集中式系統(tǒng)按送入每個(gè)房間的送風(fēng)管數(shù)可分為單風(fēng)管系統(tǒng)和雙風(fēng)管系統(tǒng)。單風(fēng)管系統(tǒng)是只有一個(gè)送風(fēng)管，夏季送冷風(fēng)，冬季送熱風(fēng)；雙風(fēng)管系統(tǒng)是冷熱風(fēng)管各一個(gè)，混合后送入房間。一般多采用單風(fēng)管系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)按送入房間的風(fēng)量是否變化可分為定風(fēng)量系統(tǒng)和變風(fēng)量系統(tǒng)。定風(fēng)量系統(tǒng)是送入各房間的風(fēng)量保持不變；變風(fēng)量系統(tǒng)的風(fēng)量隨室內(nèi)溫濕度變化而變化。對(duì)一般空調(diào)宜用變風(fēng)量系統(tǒng)，對(duì)有凈化要求的需用定風(fēng)量系統(tǒng)。②分散式系統(tǒng)將整體式空調(diào)機(jī)組（指直接蒸發(fā)式機(jī)組）直接裝在房間內(nèi)或附近，每個(gè)機(jī)組只供一個(gè)或幾個(gè)小房間。對(duì)個(gè)別房間的一般空調(diào)宜采用，對(duì)有潔凈要求的不宜采用。2）單風(fēng)管集中式系統(tǒng)分類：

單風(fēng)管集中式定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)按回風(fēng)的利用情況可分為直流式、一次回風(fēng)、二次回風(fēng)和全循環(huán)系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)全部采用新風(fēng)不用回風(fēng)的系統(tǒng)稱為直流式系統(tǒng)；全部采用回風(fēng)循環(huán)使用的稱為全循環(huán)系統(tǒng)。在表冷器或淋水室處理之前與新風(fēng)進(jìn)行混合的空調(diào)房間的回風(fēng)稱為一次回風(fēng)。在表冷器或淋水室處理之后的空氣進(jìn)行混合的室內(nèi)回風(fēng)稱為二次回風(fēng)。采用二次回風(fēng)可減少空氣處理室的風(fēng)量，還可減少再加熱的熱量，但當(dāng)室內(nèi)散濕量很大時(shí)，引入二次回風(fēng)造成室內(nèi)濕度波動(dòng)。按空氣處理時(shí)加熱器情況可分為一次加熱和二次加熱。在表冷器前或淋水室前用加熱器加熱空氣的稱為一次加熱；在其后的加熱器稱為二次加熱。一次加熱可防表冷器凍結(jié)，二次加熱是保證送風(fēng)溫度和相對(duì)濕度。一次回風(fēng)采用表冷器冷卻系統(tǒng)如圖12—12所示：圖12—12一次回風(fēng)的表冷系統(tǒng)1．最小新風(fēng)問；2．第一次加熱器（預(yù)熱器）；3．過濾器；4．表面式冷卻器；5．第二次加熱器；6．加濕器；7．送風(fēng)機(jī)；8．回風(fēng)機(jī)；9．排風(fēng)閥2、一、二次回風(fēng)系統(tǒng)一次回風(fēng)系統(tǒng)在夏季為了降低濕度需將空氣先冷卻除水，然后再加熱至送風(fēng)溫度，浪費(fèi)冷量、熱量。采用二次回風(fēng)可節(jié)約冷、熱量，同時(shí)通過表冷器的風(fēng)量可減少。二次回風(fēng)需在空調(diào)器中冷卻器和二次加熱器之間增加一個(gè)回風(fēng)管，使冷卻后的空氣與室內(nèi)二次回風(fēng)混合。當(dāng)室內(nèi)散濕量很大，如采用二次回風(fēng)時(shí)，需將空氣冷卻至相當(dāng)?shù)偷臏囟?，以除去回風(fēng)中的水分，冷凍機(jī)耗電量增加。此時(shí)不宜采用二次回風(fēng)。對(duì)于表冷系統(tǒng)，冬季使用二次回風(fēng)一般不能節(jié)約冷、熱量，因而冬季無需采用二次回風(fēng)。3、全新風(fēng)系統(tǒng)：藥廠中粉塵、毒性較大藥品的生產(chǎn)或車間中有易燃物質(zhì)（甲、乙類生產(chǎn)廠房）需采用全新風(fēng)系統(tǒng)。全新風(fēng)系統(tǒng)是耗冷、熱量最大的系統(tǒng)，只有不允許回風(fēng)時(shí)才能采用。第二節(jié)空氣凈化所謂凈化就是指為了達(dá)到必要的空氣潔凈度，而去除污染物質(zhì)的過程。潔凈室是根據(jù)需要對(duì)空氣中塵粒、微生物、溫度、濕度、壓力和噪聲進(jìn)行控制的密閉空間，并以其空氣潔凈度級(jí)別符合有關(guān)規(guī)定為主要特征。空氣潔凈技術(shù)措施是一項(xiàng)涉及各專業(yè)的綜合性措施。不僅要采取合理的凈化空調(diào)措施，而且要求工藝、建筑、上下水、電氣等專業(yè)采取相應(yīng)的措施，做到施工、安裝、生產(chǎn)、維護(hù)的嚴(yán)格要求。一、空氣潔凈度級(jí)別潔凈度指潔凈環(huán)境中空氣含塵量多少的程度。根據(jù)塵粒粒徑監(jiān)測(cè)儀器精確度，表征粒徑的下限多以0.5μm和5μm的計(jì)數(shù)濃度為級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)數(shù)濃度量綱體制，國際單位制以粒／m3表示，公制以粒／L表示，英制以粒／ft3表示。等級(jí)名稱的命名各國有所不同，美國以顆粒數(shù)量（粒／ft3）命名級(jí)別（如100級(jí)、10000級(jí)、100000級(jí));中國以nX35表示顆粒數(shù)量（粒/m3)，再以n命名級(jí)別，如100X35粒/m3，潔凈度級(jí)別定為100級(jí)。WHO的GMP中定位四級(jí)，其中A級(jí)（層流工作臺(tái)）和B級(jí)相當(dāng)于100級(jí)，C級(jí)相當(dāng)于10000級(jí)，D級(jí)相當(dāng)于100000。我國《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》除對(duì)含塵濃度有規(guī)定外，因其是微生物潔凈室，規(guī)范中對(duì)活微生物濃度也作了規(guī)定，如表12—5本規(guī)范對(duì)潔凈室（區(qū)）的溫度和相對(duì)濕度要求應(yīng)與藥品生產(chǎn)工藝相適應(yīng)。無特殊要求時(shí)，溫度應(yīng)控制在18～260C，相對(duì)濕度控制在45～65％?？諝鉂崈舳燃?jí)別不同的相鄰房間之間的靜壓差應(yīng)大于5Pa，潔凈室（區(qū)）與室外大氣的靜壓差應(yīng)大于10Pa。空氣潔凈度的測(cè)試要求在靜態(tài)條件下檢測(cè)。主要工作室的照度宜為300LX，有特殊要求的生產(chǎn)部位可設(shè)置局部照明。我國《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)環(huán)境參數(shù)的設(shè)計(jì)要求另有以下四項(xiàng)具體規(guī)定：空氣潔凈級(jí)別100級(jí)、10000級(jí)區(qū)域一般控制溫度為20～24℃，相對(duì)濕度為45％～60％；100000級(jí)區(qū)域控制溫度為18-28℃，相對(duì)濕度為50％～65％。輔助工作室、走廊、氣閘室、人員凈化和物料凈化用室的照度值可低于300LX，但不宜低于150LX。潔凈室內(nèi)應(yīng)保持一定的新鮮空氣量，其數(shù)值應(yīng)取下列風(fēng)量中的最大值：非單向流潔凈室總送風(fēng)量的10％～30％，單向流潔凈室總送風(fēng)量的2％～4％；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)新鮮空氣量＞40m3/(h/人)潔凈室內(nèi)噪聲級(jí)，動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí)不宜超過75dB。世界衛(wèi)生組織和一些國家的GMP要求二、大氣塵特性和含塵量大氣塵是懸浮于大氣中的微粒，是由固態(tài)微粒和液態(tài)微粒與空氣組成的氣溶膠。固態(tài)微粒如粉塵、固態(tài)霧、煙等；液態(tài)微粒如液態(tài)霧、煙霧等。大氣中塵粒計(jì)數(shù)濃度隨地區(qū)不同有很大差異，此外，還和時(shí)間、季節(jié)、風(fēng)速、濕度、周圍環(huán)境等有關(guān)。大氣塵計(jì)數(shù)濃度范圍大致如下：工業(yè)中心2.5X105～3X105粒/L（≥0.5μm）大城市內(nèi)1.2X105～2.0X105農(nóng)村地區(qū)0.3X105～1.0X105

三、空氣過濾機(jī)理和特性1、空氣過濾的機(jī)理：制藥工業(yè)空氣凈化所采用濾材有玻璃纖維、泡沫塑料、無紡布等，其過濾機(jī)理有下述幾種。1）慣性作用：含塵氣體通過纖維時(shí)，氣體流線發(fā)生繞流，但塵粒由于慣性作用徑直前進(jìn)與纖維碰撞而附著。這一作用隨氣速和粒徑的增大而增大。2）擴(kuò)散作用：由于氣體分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)微粒的碰撞而使粒子產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)，因擴(kuò)散作用便與纖維接觸而被附著。塵徑越小、氣速越低，擴(kuò)散作用越明顯。3）攔截作用：含塵氣流通過纖維層時(shí)，若塵粒的粒徑小于密集的纖維間隙時(shí)，或塵粒與纖維發(fā)生接觸時(shí)，塵粒即被纖維阻留。2、影響過濾效果的因素4）靜電作用：含塵氣流通過纖維時(shí)，由于摩擦作用，塵粒和纖維都可能帶上電荷，由于電荷作用，塵?？赡艹练e在纖維上。5）其他：重力作用，分子間力等。1）塵粒的粒徑：塵粒的粒徑越大，慣性作用和攔截作用越顯著，過濾效果越高；反之，粒徑越小，擴(kuò)散作用越顯著。通常用0.3μm左右的塵粒檢測(cè)高效過濾器的過濾效果。2）過濾速度：隨著濾速的增加，慣性作用增大；反之，減小風(fēng)速，擴(kuò)散作用增大。故隨著濾速增加，過濾效率先是下降，然后上升。對(duì)高效過濾器，為減小阻力，并充分利用擴(kuò)散作用濾塵，所以濾速要小。3）纖維直徑和密實(shí)性：纖維直徑減小時(shí)，過濾效率提高，故高效過濾器的濾材選用直徑只有幾微米的纖維。纖維密實(shí)性增加，氣速增加，慣性和攔截作用提高，但阻力增加得比效率大得多，故過濾器的纖維密實(shí)性應(yīng)適當(dāng)。4）附塵影響：隨著塵粒在纖維表面沉積，過濾效率有所增加。但積塵到一定程度后，塵?？赡苤匦嘛w散，效率不斷下降。舊過濾器積塵很多，既增加阻力又降低風(fēng)量，故過濾器阻力或積塵量增加到一定程度后需要進(jìn)行更換。3、過濾器的一般特性1）面速和濾速：面速指通過過濾器斷面的氣流速度，以m3/(m2.s)表示。面速越大，過濾器的安裝面積越小。濾速指通過濾材面積的氣流速度。濾速反映濾材的通過能力。平面形濾材的濾速等于面速。2）過濾效率：在額定風(fēng)量下，過濾前后空氣含塵濃度的變化與過濾前含塵濃度之比稱為過濾效率η，如對(duì)一個(gè)過濾器：如串聯(lián)第二個(gè)過濾器，此過濾器效率為：串聯(lián)后之總效率η為：n個(gè)過濾器串聯(lián)，則總過濾效率為：3）穿透率與凈化系數(shù)：穿透率指過濾后含塵濃度與過濾前含塵濃度之比，即：或穿透率表示微粒穿透過濾器的程度。凈化系數(shù)以穿透率的倒數(shù)表示：凈化系數(shù)表示經(jīng)過濾器后塵粒濃度降低的程度。4）阻力：過濾器阻力由濾材阻力和過濾器結(jié)構(gòu)阻力兩部分組成。濾材阻力和濾速的一次方成正比。結(jié)構(gòu)阻力為氣流通過框架、波紋板等結(jié)構(gòu)的阻力。結(jié)構(gòu)阻力和面速有關(guān)。綜合濾材和結(jié)構(gòu)阻力之和的過濾器全阻力△P可歸納為：△P=cumU為濾速；對(duì)高效過濾器，c＝3～10，m=1.35-1.365）容塵量：容塵量表示過濾器允許沾塵的最大量，超過此值過濾器阻力過大，效率下降。容塵量是指正常運(yùn)行的過濾器阻力達(dá)到規(guī)定值（一般為初阻的1倍或數(shù)倍）時(shí)，或效率下降到初始效率的85％以下時(shí)過濾器上沉積灰塵的質(zhì)量。四、過濾器空氣凈化系統(tǒng)中，一般采用三級(jí)過濾，即粗效、中效和高效過濾器。它們所起的作用是：粗效過濾器用于過濾10

m以上大塵粒和異物；中效過濾器用以濾除1-10

m的懸浮塵粒；高效過濾器用以濾除1

m以下以控制送風(fēng)系統(tǒng)含塵量。1）粗效過濾器：粗效過濾器一般由粗、中孔泡沫塑料、滌綸無紡布、化纖組合濾料等作為濾材。粗效過濾器主要靠塵粒的慣性沉積，因此風(fēng)速可稍大，濾速可采用0.4～1.2m/s。過濾效率一般在20％一30％（對(duì)粒徑≥0.5

m)。粗效過濾器可制成平板型、抽屜型、自動(dòng)卷繞人字型等形狀。2）中效過濾器：中效過濾器一般由中、細(xì)孔泡沫塑料、無紡布、玻璃纖維作為濾材。過濾效率一般在30％～50％。濾速可采用0.2～0.4m/s。圖12—15為抽屜式及袋式中效過濾器。3）高效過濾器和亞高效過濾器：高效過濾器主要采用超細(xì)玻璃纖維濾紙、石棉纖維濾紙作為濾材；亞高效過濾器用玻璃纖維濾紙或短棉絨纖維濾紙作濾材。前者過濾效率≥99.91％，后者為90％～99.9％。為提高對(duì)微小塵粒捕集效果，需采用低濾速，故濾材需多次折疊，使其過濾面積為過濾器截面積的50～60倍。過濾器形狀如圖12—16。濾紙間以波紋板分隔。過濾器構(gòu)造尺寸為：484mmX484mmX220mm，過濾面積為12m2，五、潔凈空的氣流組織氣流組織指對(duì)潔凈室內(nèi)的氣流流向和均勻度按一定要求進(jìn)行組織。對(duì)全室空氣凈化的氣體流向有單向流（層流）及非單向流（亂流）二種，其中單向流又可分為垂直單向流與水平單向流。對(duì)潔凈度100級(jí)需采用單向流，1000級(jí)以下采用非單向流。單向流是指在潔凈室中空氣沿著平行流線，以一定流速、單一通路、單一方向流動(dòng)的氣流；非單向流是指具有多個(gè)通路循環(huán)特性或氣流方向不平行的，不滿足單向流定義的氣流。1）垂直單向流各流線保持單一方向相互保持平行，互不干擾，可達(dá)到很高潔凈度。實(shí)現(xiàn)單向流必須有足夠氣速，以克服空氣對(duì)流。垂直單向流的斷面風(fēng)速需在0．25m/s以上，故室內(nèi)換氣次數(shù)400次/h左右，因此造價(jià)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用了高。A．滿布垂直平行流；B．側(cè)布垂直平行流2）水平單向流：送風(fēng)墻滿布高效過濾器，對(duì)側(cè)回風(fēng)墻布有回風(fēng)口，可獲得水平單向流。為克服塵粒中途沉降，斷面風(fēng)速不小于0.35m/s。水平單向流造價(jià)比垂直單向流低，但空氣流動(dòng)過程中含塵濃度逐漸增加。C．水平平行流；3）非單向流非單向流潔凈室的斷面比風(fēng)口斷面大得多，不能在全室形成均勻風(fēng)速，工作面上氣流分布很不均勻。進(jìn)入的凈化氣流與室內(nèi)氣流混合后，將室內(nèi)含塵氣體進(jìn)行了稀釋，最后達(dá)到室內(nèi)穩(wěn)定的含塵濃度。室內(nèi)潔凈度也就與稀釋程度有關(guān)，亦即與換氣次數(shù)有關(guān)。10000級(jí)潔凈度的換氣次數(shù)≥25次/h，100000級(jí)則≥15次/h。D．密集流線型激流器頂送雙側(cè)下回；E．孔板頂送雙側(cè)下回；F．上側(cè)送同側(cè)下回；G．帶擴(kuò)散板高效過濾器風(fēng)口頂送下側(cè)回；H．無擴(kuò)散板高效過濾器風(fēng)口頂送下側(cè)六、空氣凈化處理潔凈室通常采用粗效、中效和高效三級(jí)過濾。末級(jí)過濾器是高效過濾器的系統(tǒng)稱為高效空氣凈化系統(tǒng)，用于空氣潔凈度100000及其以上的空氣凈化處理。對(duì)于100000級(jí)的末級(jí)也可采用亞高效過濾器。對(duì)300000級(jí)的空氣凈化處理，末級(jí)過濾器應(yīng)采用中效過濾器。集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)的基本流程如圖12—18所示：圖12—18凈化空調(diào)系統(tǒng)基本流程1.粗效過濾器；2．溫濕度處理室；3．風(fēng)機(jī)；4．中效過濾器；5．高效過濾器；6．排風(fēng)1）在采用一次回風(fēng)時(shí)，風(fēng)機(jī)也可設(shè)在溫濕度處理室之前。2）當(dāng)系統(tǒng)阻力較大等原因，回風(fēng)管可設(shè)回風(fēng)機(jī)。3）中效過濾器一般設(shè)置在系統(tǒng)的正壓段，以防止外界空氣滲入系統(tǒng)。4）高效過濾器應(yīng)布置在靠近潔凈室的送風(fēng)口。5）為防止系統(tǒng)停止運(yùn)行后外空氣經(jīng)回風(fēng)管進(jìn)入潔凈室，可在新風(fēng)入口管段設(shè)置電動(dòng)密閉閥或中效過濾器，或在風(fēng)機(jī)處并聯(lián)一個(gè)維持潔凈室正壓的值班風(fēng)機(jī)。6）凡生產(chǎn)中產(chǎn)生大量有害物質(zhì)且局部處理不能滿足衛(wèi)生要求，或?qū)ζ渌ば蛴形：r(shí)，則不能回風(fēng)，采用直流式凈化系統(tǒng)。7）單向流和非單向流潔凈室間以及運(yùn)行班次和使用時(shí)間不同的潔凈室，其凈化空調(diào)系統(tǒng)均直分開設(shè)置。七、局部凈化局部凈化指僅使室內(nèi)工作區(qū)域特定的局部空間的空氣含塵濃度達(dá)到所要求的潔凈度級(jí)別的凈化方式局部凈化比較經(jīng)濟(jì)，當(dāng)全室凈化不能滿足要求時(shí)，可采用全室空