藥廠凈化空調(diào)系統(tǒng)--凈化空調(diào)系統(tǒng)裝置

HVAC設(shè)備是實現(xiàn)用戶對受控潔凈室環(huán)境條件要求的主要設(shè)備。GMP區(qū)域所使用HVAC設(shè)備，與運(yùn)行系統(tǒng)的相關(guān)控制裝置及操作工序相配套，主要實現(xiàn)以下功能：
①維持潔凈室內(nèi)的溫度；
②維持潔凈室與相鄰環(huán)境的正壓和負(fù)壓要求，有效防止交叉污染；
③將HVAC系統(tǒng)對空調(diào)空間所造成的空氣污染降低到Z低程度；
④滿足室內(nèi)通風(fēng)要求，并為保持室內(nèi)正壓提供補(bǔ)風(fēng)；
⑤通過加濕或除濕處理，保持室內(nèi)相對濕度；
⑥如有要求，可提供維持潔凈室潔凈度分級和斷面風(fēng)速所需的空氣流量。
（一）空氣處理機(jī)組
空氣處理機(jī)組是HVAC系統(tǒng)的主要沒備，通過不同功能的組合可以實現(xiàn)對空氣的混合、過濾、加熱、冷卻、加濕、除濕、消聲、加壓輸送等。空氣處理設(shè)備的風(fēng)量、供冷量、供熱量、機(jī)外靜壓、噪聲及漏風(fēng)率等性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到潔凈室受控環(huán)境條件的實現(xiàn)與否。
1、分類和標(biāo)記
空氣處理機(jī)組屬于成套設(shè)備，通常是由對空氣進(jìn)行一種或幾種處理功能的單元段組合而成的。其組件包括金屬箱體、風(fēng)機(jī)、加熱和冷卻盤管、加濕器、空氣過濾裝置等。
國家標(biāo)準(zhǔn)《組合式空調(diào)機(jī)組》(GB/T 14294-2008)對組合式空調(diào)機(jī)組的分類、標(biāo)記等進(jìn)行了規(guī)定。
空氣處理機(jī)組按結(jié)構(gòu)型式可分為：臥式W、立式L、吊頂式D及其它Q。按用途特征可分為：通用機(jī)組T、新風(fēng)機(jī)組X、凈化機(jī)組J及其它專用機(jī)組Z。
空氣處理機(jī)組的基本規(guī)格可按額定風(fēng)量表示，見下表：

空氣處理機(jī)組的標(biāo)記代號應(yīng)符合下表的規(guī)定：

2、空氣處理機(jī)組常用功能組合形式
空氣處理機(jī)組的功能段可以根據(jù)需要自由組合，也可以獨立做成一部分。如僅配置風(fēng)機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行加壓輸送的送/排風(fēng)風(fēng)機(jī)箱；配置不同級別過濾器和風(fēng)機(jī)的過濾箱等。
根據(jù)HVAC系統(tǒng)設(shè)計，滿足GMP受控環(huán)境的主要有以下幾種較為常用的、經(jīng)濟(jì)的功能段組合形式。
（1）常規(guī)方式

該組合特點如下：
①本組合具有凈化空調(diào)系統(tǒng)
具備的功能段，故適合于凈化空調(diào)系統(tǒng)及一般中央空調(diào)系統(tǒng)；
②功能段組合簡單，總長較短；
③一次回風(fēng)方式；
④當(dāng)混合段僅有一個風(fēng)口時，可用于全新風(fēng)處理的新風(fēng)機(jī)組；
⑤當(dāng)室內(nèi)回風(fēng)空氣比較干凈時，也可直接將回風(fēng)口設(shè)置在初效過濾段之后。
（2）Z經(jīng)濟(jì)的帶初、中效過濾凈化的空調(diào)機(jī)組功能段組合

該組合特點如下：
①本組合選用板式的初效過濾器，適用于新風(fēng)較清潔的地區(qū)；
②表冷和加熱放置于一個段內(nèi)，縮短機(jī)組的總長度；
③選用無渦殼風(fēng)機(jī)，電機(jī)與風(fēng)機(jī)直接聯(lián)動，無皮帶粉塵產(chǎn)生，對末端高效過濾有效保護(hù)；
④一次回風(fēng)方式。
（3）適合有二次回風(fēng)的系統(tǒng)使用的空調(diào)機(jī)組功能段組合

該組合特點如下：
①本組合具有凈化空調(diào)系統(tǒng)具備的功能段，故適合于凈化空調(diào)系統(tǒng)及一般中央空調(diào)系統(tǒng)；
②功能段組合簡單，總長較短；
③二次回風(fēng)方式。
（4）帶能量回收的空調(diào)系統(tǒng)使用的空調(diào)機(jī)組功能段組合

該組合特點如下：
①本組合適用于排風(fēng)量較大的空調(diào)系統(tǒng)，利用排風(fēng)的能量先對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理(夏季預(yù)冷，冬季預(yù)熱)。使空調(diào)系統(tǒng)更節(jié)能；
②具有凈化空調(diào)系統(tǒng)具備的功能段，故適合于凈化空調(diào)系統(tǒng)及一般中央空調(diào)系統(tǒng)；
③空調(diào)機(jī)組總長較長；
④新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)的管道需要合理設(shè)計。
（5）配有轉(zhuǎn)輪除濕的空調(diào)系統(tǒng)使用的空調(diào)機(jī)組功能段組合

該組合特點如下：
①本組合適用于濕度要求值較低的系統(tǒng)；
②具有凈化空調(diào)系統(tǒng)具備的功能段，故適合于凈化空調(diào)系統(tǒng)及一般中央空調(diào)系統(tǒng)；
③功能段總長較長；
④二次回風(fēng)方式；
⑤轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)再生所需的再生風(fēng)、排風(fēng)等需要合理設(shè)計，風(fēng)管系統(tǒng)較復(fù)雜。
（6）風(fēng)機(jī)段一備一用的空調(diào)系統(tǒng)使用的空調(diào)機(jī)組功能段組合

①本組合適用于運(yùn)行不能中止的空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)一備一用，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口帶有止回閥；
②具有凈化空調(diào)系統(tǒng)具備的功能段，故適合于凈化空調(diào)系統(tǒng)及一般中央空調(diào)系統(tǒng)；
③兩風(fēng)機(jī)段可根據(jù)機(jī)房布局采用上下并聯(lián)或左右并聯(lián)設(shè)置。
（7）風(fēng)機(jī)串聯(lián)使用的空調(diào)機(jī)組功能段組合

該組合特點如下：
①本組合應(yīng)用于系統(tǒng)阻力較大、回風(fēng)風(fēng)管與送風(fēng)風(fēng)管宜分開的空調(diào)系統(tǒng)；
②具有凈化空調(diào)系統(tǒng)具備的功能段，故適合于凈化空調(diào)系統(tǒng)及一般中央空調(diào)系統(tǒng)：
③排風(fēng)量、回風(fēng)量通過調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)；
④兩風(fēng)機(jī)的配電要求比通常其它系統(tǒng)要復(fù)雜一些；
⑤以上各組合不是獨立不變的，根據(jù)使用環(huán)境的不同，加以綜合選用。
3、空氣處理設(shè)備的技術(shù)要求
空氣處理設(shè)備的基本規(guī)格和參數(shù)應(yīng)滿足GMP空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)要求。空氣處理設(shè)備的各組成部分，例如冷盤管、熱盤管、加濕器、除濕器、風(fēng)機(jī)、風(fēng)口、電機(jī)、過濾器及其它零部件，必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，同時應(yīng)能夠達(dá)到設(shè)計能力的1.15倍、以滿足需求量增大或未來擴(kuò)容的要求。
空氣處理設(shè)備應(yīng)具有較高的可靠性，并且重要部件的維護(hù)符合要求。為了便于操作人員工作，內(nèi)部照明燈可能比便攜式照明裝置更方便。照明裝置應(yīng)采用電壓不超過36V安全照明，每個有檢修門的功能段設(shè)置一個燈具。照明裝置應(yīng)采用防水全密封型。接線盒應(yīng)采用防風(fēng)雨型，線管穿過處應(yīng)密封不透氣；電線、電子元件和端子應(yīng)標(biāo)識清楚；高壓端子必須標(biāo)明；內(nèi)部電源電纜應(yīng)屏蔽；箱體采用絕熱、隔聲材料，應(yīng)無毒、無腐蝕、無異味和不易吸水，其材料外露部分和箱體應(yīng)具有不燃或難燃特性。
（二）風(fēng)口
目前潔凈室常用的氣流組織的送風(fēng)方式有三種：孔板送風(fēng)、側(cè)送、散流器送風(fēng)。這些送風(fēng)裝置對于各房間/空間內(nèi)外的空氣分配至關(guān)重要。必須安裝在正確的位置，才能保證空氣在空間供氣側(cè)到回流側(cè)的安善分配和清掃作用，達(dá)到凈化空氣和清除污染物的均勻氣流形式。安裝位置不正確可能導(dǎo)致死區(qū)(局部微粒濃度增大)或氣流過大(產(chǎn)生不利的空氣湍流)。對于空氣需求量較少的分級空間，采用低流量多出氣口通常比高流量單出氣口效果好。由于這些裝置設(shè)在空間四圍(通常在天花板上)，材料選擇應(yīng)與房間功能相適應(yīng)。若用于潔凈室，最好采用不銹鋼，以免用腐蝕性清潔劑清洗導(dǎo)致腐蝕和生銹。終端過濾組件(過濾箱)采用從房間一側(cè)可接近的HEPA過濾器，用于供給清潔空氣并防止空氣處理機(jī)組未運(yùn)轉(zhuǎn)時污染空氣從房間流出。
（三）風(fēng)機(jī)和驅(qū)動裝置
1、風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動裝置的類型及特點
應(yīng)用于HVAC系統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)一般多采用離心式或軸流式通風(fēng)機(jī)，作為系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)，排風(fēng)機(jī)，不同的使用場所根據(jù)其性能特點可選用不同類型的風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)一般安裝在空氣處理機(jī)的供氣側(cè)，可采用無蝸殼風(fēng)機(jī)/送氣風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)可采用直接驅(qū)動或皮帶驅(qū)動方式。排氣/抽氣工作一般采用直接驅(qū)動或皮帶驅(qū)動翼式軸流風(fēng)機(jī)或離心式風(fēng)機(jī)。為了提高效率，應(yīng)選擇送氣風(fēng)機(jī)，并采用不過載翼形鋁制葉輪。還應(yīng)設(shè)有與進(jìn)口輪轂相配的吸入錐，以保證高效、低噪聲運(yùn)轉(zhuǎn)。在中-低壓力運(yùn)行的大風(fēng)量機(jī)組，則可采用翼式軸流風(fēng)機(jī)。管狀結(jié)構(gòu)、高效轉(zhuǎn)子和整體式導(dǎo)直葉片具有較高的工作性能，而所需的空間最小。這種風(fēng)機(jī)被認(rèn)為適合采用可變空氣量的暖通空調(diào)系統(tǒng)、潔凈室高氣流量和排氣/抽氣。它們可用作空氣處理機(jī)的回風(fēng)機(jī)，也可用于排氣/抽氣用途(排風(fēng)罩、生物安全柜)，具有較高的效率。此類機(jī)組應(yīng)采用直接驅(qū)動配置方式(電機(jī)在氣流中)，但也可采用皮帶驅(qū)動。
另一種直接驅(qū)動風(fēng)機(jī)配置方式是一系列較小的無蝸殼風(fēng)機(jī)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單個大型風(fēng)機(jī)。這種布置方式可減小空氣處理機(jī)的總占地面積，便于靈活設(shè)計、簡化維修工作、縮短停機(jī)時間、降低空氣處理機(jī)的低頻噪聲，通常還能夠節(jié)約能源。這種多個直接驅(qū)動風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的方式具有一定的冗余度，因此可提高可靠性。風(fēng)機(jī)應(yīng)盡量選用通過AMCA認(rèn)證的產(chǎn)品。因為連接到空氣處理設(shè)備的出口和/或進(jìn)口的管道會改變風(fēng)機(jī)的性能。以下四種類型為風(fēng)機(jī)性能檢測的標(biāo)準(zhǔn)裝置類型：A型，自由進(jìn)口和自由出口；B型，自由進(jìn)口和管道出口；C型，管進(jìn)進(jìn)口和自由出口；D型，管道進(jìn)口和管道出口。B型即常鼓風(fēng)運(yùn)行，C型即抽風(fēng)運(yùn)行。由于不同裝置檢測的風(fēng)機(jī)特性會有所不同，因而風(fēng)機(jī)選型時應(yīng)分清風(fēng)機(jī)是抽風(fēng)運(yùn)行還是鼓風(fēng)運(yùn)行，應(yīng)注意選用Z接近其使用狀態(tài)的風(fēng)機(jī)類型。
2、風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動裝置的性能要求
空氣處理設(shè)備在選擇風(fēng)機(jī)時，為保證風(fēng)機(jī)在其預(yù)期壽命內(nèi)正常運(yùn)行，應(yīng)考慮以下幾方面：
①結(jié)構(gòu)材料(剛度、重量、易清潔性、腐蝕情況)根據(jù)工作條件(清潔/污染空氣、溫度、濕度、嚴(yán)苛性)確定；
②軸承；
③直接驅(qū)動與皮帶驅(qū)動；
④靜壓力及流量感測；
⑤潤滑；
⑥安全防護(hù)裝置。
為了保證空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量能達(dá)到設(shè)計要求，空氣處理設(shè)備中的風(fēng)機(jī)應(yīng)根據(jù)額定風(fēng)量和機(jī)組全靜壓進(jìn)行選型。風(fēng)管管道及送風(fēng)管道末端風(fēng)口所需求的機(jī)外靜壓要求和設(shè)備自身各功能段在額定風(fēng)量運(yùn)行時的阻力降，如冷熱盤管、空氣過濾器、消聲器、連接風(fēng)口等各段的阻力之和即機(jī)組全靜壓。風(fēng)機(jī)規(guī)格不應(yīng)太小，否則工作轉(zhuǎn)速會超過1800r/min，這樣會縮短軸承壽命。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高還可能導(dǎo)致危險的振動并產(chǎn)生較大的噪聲。直接驅(qū)動風(fēng)機(jī)不需要更換皮帶、不需要護(hù)罩，沒有皮帶脫落問題，也不需要調(diào)整皮帶。此外，因為沒有軸承，也不需要潤滑。皮帶驅(qū)動風(fēng)機(jī)采用同步帶和配套帶輪代替三角帶和皮帶輪。其優(yōu)點是：運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不打滑、壽命長，維修工作較少、皮帶脫落物很少甚至沒有、單根同步帶可達(dá)到與多根三角帶相同的效果、能耗低；缺點是噪聲可能比較大。為了減少軸承問題，風(fēng)機(jī)應(yīng)選用平均壽命不少于100000h的軸承。