如何控制洁净室的压差
洁净室压差控制要求及控制方法

洁净室压差控制要求及控制方法洁净室(Cleanroom)是一种特殊的环境控制系统,用于在制造、实验和其他敏感应用中维持高度洁净和无尘的空气环境。
洁净室在许多行业中都起到关键作用,如生物医药、半导体制造和食品加工等。
而洁净室压差控制是确保洁净室内外环境隔离的重要方面之一。
本文将介绍洁净室压差的控制要求,并探讨一些常用的压差控制方法。
一、洁净室压差控制要求洁净室压差是指洁净室内外的气压差异。
该压差的控制是为了保持洁净室内的空气无尘和洁净,并防止污染物进入洁净室内部。
关于洁净室压差控制的要求如下:1. 正压差:洁净室应保持正压差。
这意味着洁净室内的气压应高于洁净室外的气压。
正压差可以防止外界的污染物进入洁净室,确保洁净室的空气质量符合要求。
2. 压差等级:洁净室的压差等级应根据具体应用需求进行确定。
不同行业和应用有不同的要求,通常采用的压差等级有ISO 14644标准中的A、B、C、D四个等级,等级A的要求最高,等级D的最低。
3. 压差稳定性:洁净室的压差应具有较高的稳定性。
压差波动过大会导致空气流动混乱,增加微粒的扩散和堆积,从而影响洁净室内的空气质量。
因此,压差的控制应保持在允许范围内,波动尽可能小。
4. 通风量控制:洁净室的通风系统应能够提供足够的空气流量,以保持正压差和压差稳定。
通风量的控制是实现压差控制的重要手段之一。
二、洁净室压差控制方法为了满足洁净室压差的要求,需要采取适当的控制方法。
以下是一些常用的洁净室压差控制方法:1. 风机调速:洁净室的通风系统通常采用风机进行空气循环。
通过调整风机的转速来控制通风量,从而调节洁净室的内外压差。
2. 门窗密封:洁净室的门窗应具有良好的密封性能,以防止外界空气的渗透。
可采用气密性好的材料制作门窗,并加装密封胶条等措施,确保密封性能。
3. 空气过滤:洁净室的通风系统应配置高效空气过滤器,以阻拦微粒和污染物进入洁净室。
根据不同的洁净等级,可选用不同精度的过滤器。
洁净室的压差控制及正压保持方法

洁净室的压差控制及正压保持方法集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-随着现代工业高速发展,其产品技术含量更为复杂,为适应愈来愈多的行业依赖于洁净无尘室内生产和装配自己的产品,保证设备的质量稳定和高使用寿命。
于是现代被不断运用于我们各行各业。
如何保证现代洁净室内等级始终满足生产工艺的要求。
现代洁净室技术将洁净室设计建造、洁净室测试与检测、洁净室运行三大范畴介绍,了解洁净室内正压压差控制机理,保证洁净室高效节能运行,是满足现代工业生产对洁净室环境迫切要求。
洁净室首先由建筑设计院根据建设单位要求,根据所属行业产品的环境要求特性配套相应洁净度等级去作好设计工作。
这是属于洁净室设计建造的前提工作,同时也是基础性工作。
(一)洁净室压差的建立洁净室的测试和检测是建设施工单位依据设计单位设计施工图纸,在所有通风和空调设计安装到位后,对一些项目进行的分项分别测试和测定,主要有风量调试和压差调试,洁净度测试,洁净室室内温、湿度的测定。
(1)风量调试:根据设计施工图纸设计计算的送、回管路;设计风量的大小,确定各管路送回风阀门的开启状态,以及各支路风量大小来测试。
本文不在赘述。
(2)洁净度测试:分为空态条件下测试、静态条件下测试、动态条件下测试,分别测试洁净室内粉尘的含量。
空态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,但工艺设备、生产人员还未进入情况下测试的。
静态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,工艺设备已经安装完成但未运行,室内没有生产人员的情况下进行测试的。
动态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,工艺设备、生产人员都已工作的情况下进行测试的。
建设施工单位由分别根据以上的测试结果,对在不同的生产环境条件下对粉尘含量浓度测试,以达到建设设计者和建设单位所要求的洁净度等级,保证这个粉尘浓度始终低于这个数值,合格交付建设单位使用。
(3)压差调试:为防止外部污染物进入洁净室而使室内洁净度增高,要求室内压力保持高于外部压力也就是说在洁净室内要求不同洁净度房间必须保持一定压力梯度,这样可在室内维持一定的压差下有效避免洁净室被邻室污染或污染邻室。
洁净室压差控制要求及控制方法

邱济夫
中电奥星制药系统工程(上海)有限公司
摘要:分析了洁净室压差控制的目的与作用,总结了洁净室压差控制的要求,并对洁净室压 差控制的方法进行了总结与探讨。 关键词:洁净室 压差控制 控制方法
1.引言 洁净室是指悬浮粒子浓度受控的房间。对于 洁净室而言,维持其洁净度级别至关重要,是进 行洁净室内相关生产活动的必需条件。一般来说, 洁净室的设计、建造和运行都要尽量减少周围环 境对洁净室内部空间的干扰和影响,而压差控制 是维持洁净室洁净度等级、减少外部污染、防止 交叉污染的最重要、最有效的手段。 洁净室静压差具有如下作用[1],[2]: (1)洁净室门窗关闭时,防止周围环境的污 染由门窗缝隙渗入洁净室内; (2)洁净室门窗开启时,保证足够的气流速 度,尽量减少门窗开启和人员进入瞬时进入洁净 室的气流,保证气流方向,以便把进入的污染减 小到最低程度。 当洁净室内工艺生产或活动使得室内空气内 含高危险性的物质,如青霉素等高致敏性药物、 高传染性高危险的病毒、细菌等,洁净室压差需 保持相对负压。 国内外标准、规范[3],[4],[5],[6] ,[7] ,[8] ,[9]对 于洁净室的对外压差做了规定,或者给出了压差 控制的要求和指南。 本文将讨论洁净室压差控制的要求,并对洁 净室压差控制的方法进行探讨。 2.洁净室压差控制要求 2.1 概述 国内外标准、规范对洁净室压差控制的推荐 值不尽相同。《洁净厂房设计规范》中规定,“不 同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压 差,应不小于 5Pa,洁净区与室外的压差,应不 小于 10Pa”。 由于各个行业洁净室内污染控制的需求不 同,各个行业之间对于洁净室压差控制的要求也 不尽相同。电子、医院、医药工业、动物实验等 行业的洁净室,因为其污染控制需求不同,产生
洁净室压差控制的基本原理

洁净室压差控制的基本原理洁净室是一种特殊的环境控制系统,用于控制空气中的微尘、微生物和其他颗粒物的浓度。
洁净室的关键之一是压差控制,即在洁净室与周围环境之间维持一定的气压差。
洁净室压差控制的基本原理是通过控制进出洁净室的空气流量来实现。
洁净室通常会设置两个压差控制点,即进风口和出风口。
进风口处的气压要高于出风口处的气压,这样可以保证洁净室内的空气不会外泄,从而确保洁净室内的空气质量。
洁净室的进风口通常位于洁净室的顶部或侧壁,而出风口通常位于洁净室的底部。
进风口处的气压一般会通过空调系统的送风机控制,而出风口处的气压则通过排风机控制。
这样,通过控制送风机和排风机的转速,可以调节进出洁净室的空气流量,从而实现压差控制。
洁净室压差控制的关键是要保持进风口和出风口之间的气压差在一定的范围内。
一般来说,洁净室的进风口气压应高于出风口气压0.02-0.05英寸水柱。
如果进风口气压过高,会导致过多的空气进入洁净室,增加空调系统的负荷,同时也会增加能耗和运行成本。
而如果进风口气压过低,会导致洁净室内的空气外泄,降低洁净室的洁净度。
为了实现洁净室压差控制,可以采用不同的控制方法。
一种常见的方法是使用压差控制器。
压差控制器可以监测进风口和出风口之间的气压差,并根据设定的压差范围自动调节送风机和排风机的转速,以保持压差在设定范围内。
另一种方法是使用可变风量系统。
可变风量系统可以根据进出洁净室的空气流量需求自动调节送风机和排风机的转速,以实现压差控制。
除了压差控制,洁净室还需要进行定期的过滤器更换和维护工作,以确保空气中的微尘和微生物达到洁净室要求的标准。
此外,洁净室的运行条件和环境因素也会对压差控制产生影响,因此需要进行定期的检测和调整。
洁净室压差控制是保证洁净室内空气质量的重要措施。
通过控制进出洁净室的空气流量,保持进风口和出风口之间的压差在一定范围内,可以有效地防止洁净室内的空气外泄,从而确保洁净室的洁净度。
同时,需要结合过滤器更换和维护工作,定期检测和调整洁净室的运行条件,以保证洁净室的正常运行。
洁净室压差控制要求及控制方法

洁净室压差控制要求及控制方法邱济夫中电奥星制药系统工程(上海)有限公司摘要:分析了洁净室压差控制的目的与作用,总结了洁净室压差控制的要求,并对洁净室压差控制的方法进行了总结与探讨。
关键词:洁净室 压差控制 控制方法1.引言洁净室是指悬浮粒子浓度受控的房间。
对于洁净室而言,维持其洁净度级别至关重要,是进行洁净室内相关生产活动的必需条件。
一般来说,洁净室的设计、建造和运行都要尽量减少周围环境对洁净室内部空间的干扰和影响,而压差控制是维持洁净室洁净度等级、减少外部污染、防止交叉污染的最重要、最有效的手段。
洁净室静压差具有如下作用[1],[2]:(1)洁净室门窗关闭时,防止周围环境的污染由门窗缝隙渗入洁净室内;(2)洁净室门窗开启时,保证足够的气流速度,尽量减少门窗开启和人员进入瞬时进入洁净室的气流,保证气流方向,以便把进入的污染减小到最低程度。
当洁净室内工艺生产或活动使得室内空气内含高危险性的物质,如青霉素等高致敏性药物、高传染性高危险的病毒、细菌等,洁净室压差需保持相对负压。
国内外标准、规范[3],[4],[5],[6] ,[7] ,[8] ,[9]对于洁净室的对外压差做了规定,或者给出了压差控制的要求和指南。
本文将讨论洁净室压差控制的要求,并对洁净室压差控制的方法进行探讨。
2.洁净室压差控制要求2.1 概述国内外标准、规范对洁净室压差控制的推荐值不尽相同。
《洁净厂房设计规范》中规定,“不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差,应不小于5Pa,洁净区与室外的压差,应不小于10Pa”。
由于各个行业洁净室内污染控制的需求不同,各个行业之间对于洁净室压差控制的要求也不尽相同。
电子、医院、医药工业、动物实验等行业的洁净室,因为其污染控制需求不同,产生了不同的压差控制要求。
2.2 医院洁净室压差控制要求根据《医院洁净手术部建筑技术规范》,医院洁净手术部中,Ⅰ级、Ⅱ级高级别洁净手术室对相邻低级别洁净室的静压差为+8Pa,其余洁净手术室或洁净室对相邻低级别洁净室的静压差为+5Pa,预麻醉室对相邻洁净室的静压差为-8Pa。
洁净区的压差控制和压差表使用说明

洁净区的压差控制和压差表使用说明对制药厂各洁净室压差进行控制,其目的是保证洁净室在正常工作或平衡暂时受到破坏时,空气都能从洁净度高的区域流向洁净度低的区域,使洁净室的洁净度不受到污染空气的干扰。
下面根据压差控制法规要求分8个方面进行压差控制和压差表安装的详细介绍。
1. 压差控制法规要求2010版GMP认证对于洁净车间的压差要求:洁净区与非洁净区之间、不同等级洁净区之间的压差应不低于10帕斯卡,相同洁净度等级不同功能的操作间之间应保持适当的压差梯度,以防止污染和交叉污染。
药品2010版GMP无菌药品附录第三十四条规定“应当在压差十分重要的相邻级别区之间安装压差表”。
2. 确定洁净区各洁净室的压差2.1同一洁净区各洁净室的压差在实际工程中,确定同一洁净区各洁净室的压差,可以把每个洁净室的压力与洁净区走廊相比较,以洁净区走廊压力值为基准。
因为洁净区走廊贯穿每一个洁净室,每个洁净室与洁净区走廊的压差确定了,洁净室之间的压差也就确定了。
所有洁净室的压力值都以洁净区走廊压力值为基准,互相间的压差值就不会混乱。
如固体制剂车间,可以确定洁净区走廊正压值为18帕(洁净区室外为0帕);粉碎间、称量间散尘严重,一般通过前室与洁净区走廊相连,为避免房间内含尘量较大的气流通过走廊扩散到其它房间,可以确定粉碎间、称量间正压值为12帕,前室正压值为15帕。
这样,粉碎间、称量间相对于前室为负压,前室相对于洁净区走廊为负压。
气流从洁净区走廊流向前室,从前室流向粉碎间、称量间。
净干器具存放间用于存放洗净、烘干的器具,为避免污染,可确定该房间正压值为21帕,以避免走廊气流流入该房间。
2.2不同等级洁净区之间的压差确定不同等级洁净区之间的压差,可以先确定低洁净度级别洁净室的正压,再依次提高正压值基数,确定高洁净度级别洁净室正压。
2.3特殊情况洁净区的压差药品的生产车间,比如软胶囊生产车间,在同一洁净区内有相对湿度不同的洁净室,对此,应控制比较干燥的洁净室,相对相邻洁净室为正压,以免湿空气流向干燥的洁净室。
洁净室的压差控制及正压保持方法讨论

空态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,但工艺设备、生产人员还未进入情况下测试的。
静态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,工艺设备已经安装完成但未运行,室内没有生产人员的情况下进行测试的。
动态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,工艺设备、生产人员都已工作的情况下进行测试的。
建设施工单位由分别根据以上的测试结果,对在不同的生产环境条件下对粉尘含量浓度测试,以达到建设设计者和建设单位所要求的洁净度等级,保证这个粉尘浓度始终低于这个数值,合格交付建设单位使用。
(3)压差调试:为防止外部污染物进入洁净室而使室内洁净度增高,要求室内压力保持高于外部压力也就是说在洁净室内要求不同洁净度房间必须保持一定压力梯度,这样可在室内维持一定的压差下有效避免洁净室被邻室污染或污染邻室。
压差调试的过程为保证洁净室换气次数及设备排风和除尘效果,尽量不改变送风量及设备排风机和除尘风机的风量。
主要通过调节回风量和系统排风量进行压差调整。
《洁净室设计规范》明确说明洁净室室内压力保持高于外部压力,则称为正压洁净室,反之称为负压洁净室。
正压与负压是相对而言,一个洁净室对大气而言是正压洁净室,但对另外一个房间而言可能是负压洁净室。
并规定不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差不小于5Pa,洁净区与室外的压差不小于10Pa.人净区内各功能房间应顺人净路线为:非洁净走廊、换鞋、一次更衣室、二次更衣室、缓冲间、洁净内走廊。
洁净室内走廊与非洁净区至少维持30Pa正压压差。
这种压差建立基本原理是送风量大于回风量、排风量、渗漏风量来维持正压。
通过洁净室的送入风量与排风量+压差风量(余风量)之间达到平衡便建立压差。
对全新风空气系统:新风量=排风量+压差风量对循环空气系统:新风量+回风量=回风量+排风量+压差风量归根到底洁净室压差,即新风量=排风量+压差风量,它们之间平衡关系建立。
总之,设计、施工和调试是保证净化系统正常运行的三个重要环节,通过调试我们可以对系统运行中出现的问题有所了解,从而可以完善设计方案,规范施工操作,避免以上问题的出现。
洁净区压差

洁净区压差一、洁净区压差的定义和作用洁净区压差,指洁净区内外的气压差异,通常以帝制(Pa)为单位。
它是指在洁净室内部和外部之间形成的气流,使得空气从外部向内部流动,从而保证了洁净室内的空气质量。
洁净区压差的作用是防止污染物进入到洁净区内部,同时也能够控制洁净区内的空气流动方向和速度。
二、如何测量和控制洁净区压差1.测量测量洁净区压差需要使用压差计或者风速计等工具。
常见的测量方法有静态压法和动态压法。
静态压法是通过比较两个位置之间的静态压力来计算出气流速度和风量。
动态压法则是通过测量两个位置之间的总压力来计算出气流速度和风量。
2.控制为了保证洁净室内外的气流方向正确、稳定,需要对洁净区内外之间的气体进行控制。
一般采用负压控制或正压控制的方式来控制洁净区压差。
负压控制是指在洁净室内部维持一个较低的气压,使得空气从外部向内部流动,这样可以保证洁净室内的空气不会被外界污染物污染。
正压控制则是指在洁净室内部维持一个较高的气压,使得空气从内部向外部流动。
这样可以避免室外的污染物进入到洁净室内。
三、影响洁净区压差的因素1.风量风量是指单位时间内通过一个特定截面积的空气体积。
风量越大,洁净区压差就越大,而且对于某些类型的工业生产线来说,需要更高的风量来确保它们能够正常运行。
2.过滤器过滤器是用于过滤空气中微小颗粒和液体颗粒等杂质的装置。
如果过滤器损坏或者没有正确安装,则会影响到洁净区内外之间的气流,并可能导致空气中污染物进入到洁净区内部。
3.气密性洁净室的气密性对于保持洁净区压差非常重要。
如果洁净室的气密性不好,就会导致空气从外部流入到洁净区内部,从而影响到洁净区压差。
4.温度和湿度温度和湿度也会影响到洁净区压差。
如果温度和湿度变化过大,就会导致空气的密度发生变化,从而影响到洁净区内外之间的气流方向和速度。
四、如何保证洁净区压差稳定1.定期检查设备为了确保洁净区压差稳定,需要定期检查设备是否正常工作。
包括风机、过滤器、风道等设备的运行情况。
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如何控制洁净室的压差?如何控制洁净室的压差呢?今天就以制药行业为例,来进行说明,制药企业 HVAC(空调净化)系统是保证药品质量的关键系统之一,而压差控制在制药企业净化空调系统中是一个关键的环节。
例如无尘厂房必须保持一定的正压使外界未经净化的空气不会进人净化区域,保证洁净级别;并且通过对各净化区域的不同的压差控制,达到净化分区的作用。
只有保证合理的气流组织和对压差的有效控制,才能达到GMP规定的洁净度要求和工艺要求。
压差控制在实现中是比较困难,特别是在生物制药安全实验室中,要得到并保持精确、稳定的压差对于控制工程师而言绝对是一件具有挑战性的任务。
因此在设计压差控制系统时,必须要根据实际情况从以下几个方面进行分析和确定:①风险分析评估;②定风量系统和变风量系统选择;③压差控制和余风量控制方法;④控制信号与噪声的影响;⑤制稳定性及响应速度;⑥建筑结构对压差控制的影响;风管泄漏对压力控制的影响。
GMP第十六条规定:洁净室(区)的窗户、天棚及进入室内的管道、风口、灯具与墙壁或天棚的连接部位均应密封。
空气洁净级别不同的相邻房间之间的静压差应>5Pa,洁净室(区)与室外大气的静压差应>10Pa,并应有指示压差的装置。
为达到这一要求,制药企业生产必须设置HVAC系统。
一、HVAC系统的构成HVAC系统的任务是保证洁净室的空气参数达到所要求的状态,通常由通风系统、空气处理设备、冷源/热源、空调水系统及自控系统组成,其构造概况如图所示。
HVAC系统构造(1)通风系统:包括送风系统、回风系统及排风系统。
(2)空气处理设备:利用物理方法对空气进行各种处理(净化、加热、冷却、加湿、除湿等 )以达到规定状态。
(3)冷、热源:冷源通常是各类冷水机组等制冷设备,其为空气处理设备提供7〜12 C低温水;热源通常包括电加热器、锅炉、热水及热泵机组等,为空气处理设备提供热量。
(4)空调水系统:包括循环水泵及其管路系统。
⑸自控系统:包括空气净化、温湿度控制、压差控制及安全、节能方面的自动控制和调节装置。
二、HVAC系统基本流程2.1HVAC系统与一般空调系统的区别由于制药企业生产工艺特殊性及 GMP要求,其HVAC系统工艺要求也有其特点,以保证生产区域空气洁净度、温湿度、压差、风量、风速、微生物等技术要求,其与一般空调系统的区别主要体现在空气过滤、气流组织、室内压力控制、风量能耗及造价等方面。
22基本流程室外大气(新风)通过送风管道进入空调机组,经过相应温湿度处理,并经过初、中效两级净化过滤,由送风机送入送风管道分配到各送风口(装有高效过滤器)进入生产区域,洁净室设有回风口或排风口,一部分洁净室空气经回风口回到空调机组再利用,另一部分经排风口由排风机排到室外。
三、洁净室压差控制3.1压差控制的目的为保证洁净室在正常工作或空气平衡暂时受到破坏时,气流能从空气洁净度高的区域流向空气洁净度低的区域,使洁净室的洁净度不会受到污染空气的干扰,因此洁净室必须保持一定的压差。
3.2洁净室压差建立原理及压差风量确定3.2.1洁净室压差值的选择洁净室压差值的选择应适当,选择过小,洁净室压差易被破坏,洁净度受到干扰;选择过大,HVAC系统新风量增大,负荷增加,过滤器寿命缩短。
因此,洁净室压差值大小应合理确定。
(对一般洁净室为正压,生物学安全洁净室为负压)洁净室压差是由送入新风量的大小来保持的,即:压差建立的基本原理是送风量大于回风量、排风量、漏风量之和,其中漏风量大小取决于建筑物维护结构的密封程度,如门缝、窗缝、壁板拼缝、各种管线接口等缝隙,这些将影响到漏风量的大小,使室内压差很难维持或不稳定。
无论是全新风空气系统,还是循环空气系统,通过洁净室的送入风量与排风量和压差风量(余风量)之间达到平衡便建立了压差。
3.2.2洁净室压差风量的确定对于洁净室压差风量的确定一般采用换气次数法和缝隙法两种方法,因缝隙法既考虑洁净室围护结构气密性又考虑维持室内压差控制值所需风量,因此比换气次数法更合理准确。
根据洁净室维持的压差值,其所需的压差风量可按下式计算:Q=a-工(q • L)式中Q--维持洁净室压差值所需的压差风量,m3/h;A--根据围护结构气密性确定的安全系数,可取 1.1〜1.2;Q--当洁净室为某一压差值时,其围护结构单位长度缝隙的渗漏风量,m3/h m;L--围护结构的缝隙长度,m。
3.3洁净室压差实现3.3.1洁净室压差的波动因素影响洁净室压差的波动因素:通常包括室外风压、风速的变化;HVAC系统阻力的变化: 风管的泄漏及洁净室维护结构气密性变化等。
3.3.2洁净室压差控制方法洁净室压差控制方法基于压差建立的原理,对其影响因素进行有效控制或调节,以便保持洁净室压差的稳定。
洁净室压差控制方法分为人为干预调节和自动化控制。
3.321人为干预调节洁净室压差方法(1)定期检查并维护洁净厂房围护结构气密性,尽量减少漏风量;定期清洗或更换过滤器,保证系统正常阻力。
⑵回风口控制:是简单而又行之有效的方法,通过调回风口上的百叶格栅或空气阻尼层改变其阻力来调整回风量,达到压差控制的目的。
因百叶的调量不大,还会改变气流方向,所以这种方法只能是粗调。
(3)余压阀控制:在洁净室内有足够剩余风量时,可调节余压阀上的平衡压块,改变其开度,实现压差控制。
⑷调节回风阀或排风阀。
(5)调节新风阀或送风阀。
3.322自动化控制洁净室压差方法(1)传感器控制:通过相应传感器检测室内压差或送、排风管路压力或风流量,然后调整送风量或排风量,可以通过管路上的电动阀门或风机的转速(变频器控制风机)来实现,这是一种较精确的自动控制,目前较多采用。
(2)微机控制系统:包括直接数字控制系统和集散型控制系统,它们以微处理器为基础,实现了自动化监控,可以在满足系统安全运行及各项指标的同时,更好保证工艺要求,最大限度实现节能控制。
微机控制系统是将系统中的传感器或变送器的输出信号直接输入到微型计算机中,由微机处理后直接驱动执行器(电动密闭阀等)动作,实现洁净室压差、温湿度、洁净度等指标的检测、控制及管理。
四、结语新版GMP的实施,其借鉴了国际先进标准和药品监管经验,更加注重科学性,其中着重细化了软件要求,在硬件上也提出了较高的技术要求,尤其是关键的洁净设计原则的变化,压差及洁净级别的提高带来的将是能耗的增加,合理布局、减少交叉污染和确保能耗降到最低是改造的关键,制药企业面临着更大的机遇与挑战,计算机控制与网络技术势必会在 HVAC系统运行及维护管理中大量应用。
压差控制方法对于压差控制系统来说,其所达到的结果实质上是对渗人或渗出空气的控制,就其控制策略而言可分为被动式和主动式控制。
定风量(CAV)是一种被动式的控制方法,它使用手动风量调节阀,通过简单的送风和排风平衡,送风比排风少(或多)一定的量(余风量),来达到所期望的压差。
在选择定风量这样的控制策略时必须认真的考虑,因为定风量系统有突出的局限性。
主要有以下几点:(1)所有时间,设备必须保持恒定的送风量和排风量。
⑵不能有任何排风设备(如生物安全柜等)增加或减少,灵活性差。
未来的扩展会由于系统容量限制而受限。
(3)必须按全负荷设计,要有较大的余量来弥补由于过滤器等造成的送风和排风系统性能的下降,连续的全负荷运行使能耗极大,因此运行成本非常高。
(4)由于风机系统、过滤器系统等性能下降或风阀位置改变等情况下,系统经常要重新进行风平衡调试,需要大量的维护。
⑸由于在所有时间都是大风量运行,噪音会过高。
因此如果不能接受以上的局限性时,就不应选取这样的控制策略。
目前,通过在送风管和排风管上采用压力无关型的定风量控制装置(如文丘里阀)的定风量系统,在一定程度上可以主动的、动态的调节流量,消除系统静压波动造成的对流量的影响,从而保证流量的恒定和控制的稳定。
变风量系统(VAV)是一种主动式的压力控制策略,它通过电动风量调节阀连续不断的对送风量或排风量进行调节,以保持希望的压力。
主动式的VAV压力控制方法可以分为两种:纯压差控制(0P)和余风量(又称为流量追踪)控制(AV).2.1纯压差控制方法纯压差控制方法相对而言简单明了,其基本原理如图1。
其控制原理为:压差传感器测量室内与参照区域的压差(0P),与设定点(即期望的压差)比较后,控制器根据偏差按 PID 调节算法对送风量(或排风量)进行控制,从而达到要求的压差。
可以看出,送风量(或排风量)是压差(△ p)设定点以及 PID常数(a B的函数。
另外一种相似的压差控制方法则是根据伯努利原理,利用一个装在小管内的风速探头,将小管置于洁净室与参照区之间的开孔中,由于洁净室内与参照区的压力差将使空气从此小管中流过,管中的风速探头就可传感洁净室内与参照区之间的空气流速,从而根据伯努利原理利用风速计算出洁净室与参照区的压差,根据此压差信号,按照上述的方法,控制器对洁净室的送风或排风量进行控制,达到所期望的压差值,这样的方法称为伪压差”控制方法。
2.2余风量(气流追踪)控制方法洁净室的送风量与排风量之间保持一定的风量差(称为余风量),必然会导致洁净室产生一定的压差。
余风量(气流追踪)控制即控制系统实时测量风量(送风和排风量)变化,通过调节送风量或排风量,动态的达到相应的风量平衡,使送风量和排风量之间保持恒定的风量差,从而维持恒定的压差。
其基本原理见图2,控制系统利用气流测量装置实时测量送风量和排风量,排风量可以在排风主管上测量,或如图中在各个单独的排风上进行测量并求和,控制器据此调节送风量,使其追踪排风量的变化,保持一定的余风量,从而达到所希望的压差值。
可以看出余风量控制是一个开环控制系统。
在这里,余风量就是达到所希望压差时渗人或渗出洁净室的空气流量(单位为CFM)。
负的余风量即总排风量大于总送风量,它将导致负压的产生,而正的余风量则是总送风量大于总排风量,它将导致正压产生。
在图2中的风量等式中,余风量是定值。
但在实际情况下,它是变化的,例如当流量传感器发生偏移时,实际的余风量也将发生变化。
因此,应该考虑选择足够大的余风量来弥补由于围护结构气密程度、风管泄漏以及流量测量装置精度误差等造成的影响。
上述的两种压差控制方法,在实际运用中都必须按照预定的频率进行验证。
例如对余风量控制,每半年就应该进行对设定的余风量进行校正。
2.3混合控制系统由于生物安全等级 3或4级的生物安全实验室的研究和实验对象非常危险,实验室的压差控制以及气流方向控制更加重要,必须确保压差和气流方向得到稳定可靠的控制。
对于这样压差控制非常关键的地方,采用纯压差控制和余风量控制两种方法混合的控制系统是很好的选择,它可以确保对实验室压差稳定可靠的控制。
通常的做法是采用余风量控制作为基本控制方法,同时加人压差传感器和控制器对余风量控制系统的余风量进行设定。