药厂净化空调系统--净化空调系统装置

HVAC设备是实现用户对受控洁净室环境条件要求的主要设备。GMP区域所使用HVAC设备，与运行系统的相关控制装置及操作工序相配套，主要实现以下功能：
①维持洁净室内的温度；
②维持洁净室与相邻环境的正压和负压要求，有效防止交叉污染；
③将HVAC系统对空调空间所造成的空气污染降低到Z低程度；
④满足室内通风要求，并为保持室内正压提供补风；
⑤通过加湿或除湿处理，保持室内相对湿度；
⑥如有要求，可提供维持洁净室洁净度分级和断面风速所需的空气流量。
（一）空气处理机组
空气处理机组是HVAC系统的主要没备，通过不同功能的组合可以实现对空气的混合、过滤、加热、冷却、加湿、除湿、消声、加压输送等。空气处理设备的风量、供冷量、供热量、机外静压、噪声及漏风率等性能的优劣直接关系到洁净室受控环境条件的实现与否。
1、分类和标记
空气处理机组属于成套设备，通常是由对空气进行一种或几种处理功能的单元段组合而成的。其组件包括金属箱体、风机、加热和冷却盘管、加湿器、空气过滤装置等。
国家标准《组合式空调机组》(GB/T 14294-2008)对组合式空调机组的分类、标记等进行了规定。
空气处理机组按结构型式可分为：卧式W、立式L、吊顶式D及其它Q。按用途特征可分为：通用机组T、新风机组X、净化机组J及其它专用机组Z。
空气处理机组的基本规格可按额定风量表示，见下表：

空气处理机组的标记代号应符合下表的规定：

2、空气处理机组常用功能组合形式
空气处理机组的功能段可以根据需要自由组合，也可以独立做成一部分。如仅配置风机对系统进行加压输送的送/排风风机箱；配置不同级别过滤器和风机的过滤箱等。
根据HVAC系统设计，满足GMP受控环境的主要有以下几种较为常用的、经济的功能段组合形式。
（1）常规方式

该组合特点如下：
①本组合具有净化空调系统
具备的功能段，故适合于净化空调系统及一般中央空调系统；
②功能段组合简单，总长较短；
③一次回风方式；
④当混合段仅有一个风口时，可用于全新风处理的新风机组；
⑤当室内回风空气比较干净时，也可直接将回风口设置在初效过滤段之后。
（2）Z经济的带初、中效过滤净化的空调机组功能段组合

该组合特点如下：
①本组合选用板式的初效过滤器，适用于新风较清洁的地区；
②表冷和加热放置于一个段内，缩短机组的总长度；
③选用无涡壳风机，电机与风机直接联动，无皮带粉尘产生，对末端高效过滤有效保护；
④一次回风方式。
（3）适合有二次回风的系统使用的空调机组功能段组合

该组合特点如下：
①本组合具有净化空调系统具备的功能段，故适合于净化空调系统及一般中央空调系统；
②功能段组合简单，总长较短；
③二次回风方式。
（4）带能量回收的空调系统使用的空调机组功能段组合

该组合特点如下：
①本组合适用于排风量较大的空调系统，利用排风的能量先对新风进行预处理(夏季预冷，冬季预热)。使空调系统更节能；
②具有净化空调系统具备的功能段，故适合于净化空调系统及一般中央空调系统；
③空调机组总长较长；
④新风、送风、回风、排风的管道需要合理设计。
（5）配有转轮除湿的空调系统使用的空调机组功能段组合

该组合特点如下：
①本组合适用于湿度要求值较低的系统；
②具有净化空调系统具备的功能段，故适合于净化空调系统及一般中央空调系统；
③功能段总长较长；
④二次回风方式；
⑤转轮除湿机再生所需的再生风、排风等需要合理设计，风管系统较复杂。
（6）风机段一备一用的空调系统使用的空调机组功能段组合

①本组合适用于运行不能中止的空调系统，风机一备一用，风机出风口带有止回阀；
②具有净化空调系统具备的功能段，故适合于净化空调系统及一般中央空调系统；
③两风机段可根据机房布局采用上下并联或左右并联设置。
（7）风机串联使用的空调机组功能段组合

该组合特点如下：
①本组合应用于系统阻力较大、回风风管与送风风管宜分开的空调系统；
②具有净化空调系统具备的功能段，故适合于净化空调系统及一般中央空调系统：
③排风量、回风量通过调节阀进行调节；
④两风机的配电要求比通常其它系统要复杂一些；
⑤以上各组合不是独立不变的，根据使用环境的不同，加以综合选用。
3、空气处理设备的技术要求
空气处理设备的基本规格和参数应满足GMP空调系统的技术要求。空气处理设备的各组成部分，例如冷盘管、热盘管、加湿器、除湿器、风机、风口、电机、过滤器及其它零部件，必须符合国家有关标准规定，同时应能够达到设计能力的1.15倍、以满足需求量增大或未来扩容的要求。
空气处理设备应具有较高的可靠性，并且重要部件的维护符合要求。为了便于操作人员工作，内部照明灯可能比便携式照明装置更方便。照明装置应采用电压不超过36V安全照明，每个有检修门的功能段设置一个灯具。照明装置应采用防水全密封型。接线盒应采用防风雨型，线管穿过处应密封不透气；电线、电子元件和端子应标识清楚；高压端子必须标明；内部电源电缆应屏蔽；箱体采用绝热、隔声材料，应无毒、无腐蚀、无异味和不易吸水，其材料外露部分和箱体应具有不燃或难燃特性。
（二）风口
目前洁净室常用的气流组织的送风方式有三种：孔板送风、侧送、散流器送风。这些送风装置对于各房间/空间内外的空气分配至关重要。必须安装在正确的位置，才能保证空气在空间供气侧到回流侧的安善分配和清扫作用，达到净化空气和清除污染物的均匀气流形式。安装位置不正确可能导致死区(局部微粒浓度增大)或气流过大(产生不利的空气湍流)。对于空气需求量较少的分级空间，采用低流量多出气口通常比高流量单出气口效果好。由于这些装置设在空间四围(通常在天花板上)，材料选择应与房间功能相适应。若用于洁净室，最好采用不锈钢，以免用腐蚀性清洁剂清洗导致腐蚀和生锈。终端过滤组件(过滤箱)采用从房间一侧可接近的HEPA过滤器，用于供给清洁空气并防止空气处理机组未运转时污染空气从房间流出。
（三）风机和驱动装置
1、风机及其驱动装置的类型及特点
应用于HVAC系统的通风机一般多采用离心式或轴流式通风机，作为系统的送风机、回风机，排风机，不同的使用场所根据其性能特点可选用不同类型的风机。风机一般安装在空气处理机的供气侧，可采用无蜗壳风机/送气风机或离心风机。风机可采用直接驱动或皮带驱动方式。排气/抽气工作一般采用直接驱动或皮带驱动翼式轴流风机或离心式风机。为了提高效率，应选择送气风机，并采用不过载翼形铝制叶轮。还应设有与进口轮毂相配的吸入锥，以保证高效、低噪声运转。在中-低压力运行的大风量机组，则可采用翼式轴流风机。管状结构、高效转子和整体式导直叶片具有较高的工作性能，而所需的空间最小。这种风机被认为适合采用可变空气量的暖通空调系统、洁净室高气流量和排气/抽气。它们可用作空气处理机的回风机，也可用于排气/抽气用途(排风罩、生物安全柜)，具有较高的效率。此类机组应采用直接驱动配置方式(电机在气流中)，但也可采用皮带驱动。
另一种直接驱动风机配置方式是一系列较小的无蜗壳风机来代替传统的单个大型风机。这种布置方式可减小空气处理机的总占地面积，便于灵活设计、简化维修工作、缩短停机时间、降低空气处理机的低频噪声，通常还能够节约能源。这种多个直接驱动风机并联运行的方式具有一定的冗余度，因此可提高可靠性。风机应尽量选用通过AMCA认证的产品。因为连接到空气处理设备的出口和/或进口的管道会改变风机的性能。以下四种类型为风机性能检测的标准装置类型：A型，自由进口和自由出口；B型，自由进口和管道出口；C型，管進进口和自由出口；D型，管道进口和管道出口。B型即常鼓风运行，C型即抽风运行。由于不同装置检测的风机特性会有所不同，因而风机选型时应分清风机是抽风运行还是鼓风运行，应注意选用Z接近其使用状态的风机类型。
2、风机及其驱动装置的性能要求
空气处理设备在选择风机时，为保证风机在其预期寿命内正常运行，应考虑以下几方面：
①结构材料(刚度、重量、易清洁性、腐蚀情况)根据工作条件(清洁/污染空气、温度、湿度、严苛性)确定；
②轴承；
③直接驱动与皮带驱动；
④静压力及流量感测；
⑤润滑；
⑥安全防护装置。
为了保证空调系统的送风量能达到设计要求，空气处理设备中的风机应根据额定风量和机组全静压进行选型。风管管道及送风管道末端风口所需求的机外静压要求和设备自身各功能段在额定风量运行时的阻力降，如冷热盘管、空气过滤器、消声器、连接风口等各段的阻力之和即机组全静压。风机规格不应太小，否则工作转速会超过1800r/min，这样会缩短轴承寿命。风机转速过高还可能导致危险的振动并产生较大的噪声。直接驱动风机不需要更换皮带、不需要护罩，没有皮带脱落问题，也不需要调整皮带。此外，因为没有轴承，也不需要润滑。皮带驱动风机采用同步带和配套带轮代替三角带和皮带轮。其优点是：运转过程中不打滑、寿命长，维修工作较少、皮带脱落物很少甚至没有、单根同步带可达到与多根三角带相同的效果、能耗低；缺点是噪声可能比较大。为了减少轴承问题，风机应选用平均寿命不少于100000h的轴承。