空气洁净技术(洁净空调系统的设计)

5.4 空调系统方案
二、洁净空调系统的特殊要求
（一）静压差 1、要求 静压差涉及两个问题：
（1）需要维持多大的静压差； 防止室外空气从门窗缝隙渗透的静压差； 防止开门时室外空气侵入的静压差。
表5-1正压差的确定
场合
GMP(1998)
不同级别洁净室之间；洁净区与非洁净区之间 ≥5Pa
洁净室(区)对室外
S-1
2X200 3950
1500X800
13700
底3.200
700 320X250
1500X800
8200 底2.860 1000X630
400X250
5800
320X250
1000X500
320X250
7700 800X500
500X250
1200
空调负荷的组成（室内负荷、新风负荷）。
5.2 空调负荷的计算
三、发尘量的计算
g C q 2.5
（pc/m3·min）
F
P
q
1 P （per/ m2）
F F
式中 C––人的发尘量， pc/（per·m3·min）； P ––人数； F ––洁净室面积，m2； q‘––当量人员密度，per/ m2； β––房间的当量人员密度，β=8 m2 / per。
1、6级及以上。
2、7级。
3、8级及以下。
4、中效空气过滤器宜集中设置在净化空气调节系统的正压段；
5、高效或亚高效空气过滤器宜设置在净化空气调节系统的末端；
6、特殊情况可考虑回风设置中效空气过滤器。
不同条件时的系统形式，请同学设计。 （7级）
▪
室内空气含尘浓度大；
▪
室外空气含尘浓度大；
▪
空调房间与机房距离较远；
空气洁净技术
第5章 洁净空调系统的设计
5.1 设计依据
一、标准规范 1. 《洁净厂房设计规范》（GB50073—2001） 2. 《医药工业洁净厂房设计规范》（GMP-97） 3. 《药品生产质量管理规范》（GMP—98） 4. 《洁净室施工及验收规范》（JGJ71—90） 5. 《医院洁净手术部建设标准》 6. 《医院洁净手术部建筑技术规范》 二、设计任务书 三、建筑设计平剖面图
5.4 空调系统方案
2、方法 （5）自动调节办法实现正压控制。
VD
VD VD
VD
S
S
S
MC
VD
MD
MD
MD
MD
MD
VD 手动调节阀 MD 电动调节阀 S 压差变送器 MC 上位机
（图5-5）自动调节控制正压流程示意图
5.4 空调系统方案
二、洁净空调系统的特殊要求
（二）对人、物净化的要求 （1）吹淋室
5.2 空调负荷的计算
一、室内外参数的确定
2、室外参数
室外气象参数确定方法与一般空调系统相同。
表5-3 室外新风含尘浓度
地区分类
计数含尘浓度（pc/L）
工业城市内
3X105
工业城市郊区
2X105
非工业区或农村
1X105
取含尘浓度：106 pc/L
5.2 空调负荷的计算
二、空调负荷的计算
复习各基本概念： 得热量， 冷负荷， 除热量， 设备（再热负荷）负荷，
250X250 250X250
S-2
250X250
S-2
1500
1000X400
1800
3300
630X400
3900 630X400 3900
320X250
500X320
320X320
400X320 3900
320X200
5550 400X320
6650 400X200
400X200
S-1
250X200
5.3 空调系统风量的计算
一、空调系统送风量
研究方法：
（简化边界条件）
物理模型 转换
数学模型
求解
计算结果
改发
进展
结论
总结
结果认定
分 析
（现状） （因素） （优化）
5.3 空调系统风量的计算
一、空调系统送风量
1、均匀分布计算 非单向流
为了计算非单向流洁净室内的含尘浓度和换气次数，必须确 定尘粒在洁净室内的分布状况。一般分为均匀分布和不均 匀分布两种类型，本文讨论均匀分布况下的计算理论和方 法。
进行空气净化处理； 2、净化空调系统的风机宜采用变频措施。
5.4 空调系统方案
一、空调系统方案
（三）过滤器选择（洁净度要求）
1、过滤器级数
空气洁净度7（100000）级及高于7（100000）级的空气净化处 理，应采用初效、中效、高效过滤器三级过滤。对于7（100000） 级空气净化处理，也可采用亚高效空气过滤器代替高效过滤器。 低于7（100000）级的空气净化处理，应采用初效、中效过滤器 二级过滤。
N1 r1 3
洁净室含尘浓度的影响因素： （1）大气尘M （2）室内单位容积发尘量g （3）换气次数N
5.3 空调系统风量的计算
单向流
n
bg
M
1
N 1
rN 1 1 1 2 1
r1 2 1 3
3
b––系数，取1/12—1/6。
按气流速度计算的送风量： L = 3600 F v (m3/h)， G = Lρ
《2》规定，不宜合为一个系统的情况为：
▪
单向流洁净室与非单向流洁净室；
▪
高效空气净化系统与中效空气净化系统；
▪
运行班次和使用时间不同的洁净室；
▪
特殊药物的空气净化系统应符合第8.5.3条要求。(青霉素等单独设
置)
5.4 空调系统方案
一、空调系统方案
（二）空气净化处理 1、对较大型洁净厂房的净化空调系统的新风宜集中
G4 =ε G ε—漏风系数，%；等于或高于6级，2%；低于6级，4%。
5.4 空调系统方案
一、空调系统方案
（一）系统划分
《1》规定，不宜合为一个系统的情况为：
▪
运行班次和使用时间不同的洁净室；
▪
生产工艺中某工序散发的物质或气体对其他工序的产品质量有影
响；
▪
对温、湿度控制要求差别大；
▪
净化空调系统与一般空调系统。
5.3 空调系统风量的计算
一、空调系统送风量 1、为控制室内空气洁净度所需要的送风量 —— 按均匀分布
或不均匀分布理论计算（非单向流洁净室）或按气流速度 计算的送风量（单向流洁净室）； 2、根据热湿负荷计算和稀释有害气体所需的送风量； 3、按空气平衡所需的送风量； 4、按换气次数规定的送风量（非单向流洁净室）。
320X250
2400
630X500 9200
风淋室是用于吹除人、物表面附着的尘埃，同时起气 闸作用，防止未经净化的空气进入洁净区域。是进行人身、 物料净化和防止室外空气侵入洁净区的有效设备。 小室式、通道式 （2）传递窗 机械式、洁净式、灭菌式、封闭可取式 （三）通风机的选择 阻力的确定
请同学设计。
小室式 吹淋室
通道式 吹淋室
洁净式 传递窗
2、过滤器选择
初效空气过滤器不应选用浸油式过滤器。
3、过滤器布置
▪
中效空气过滤器宜集中设置在净化空气调节系统的正压段；
▪
高效或亚高效空气过滤器宜设置在净化空气调节系统的末端；
▪
特殊情况可考虑回风设置中效空气过滤器。
（四）冷热源、换热设备的选择与安装
5.4 空调系统方案
一、空调系统方案
（五）系统形式
出在稳定状态下，室内含尘浓度n与初效过滤器效率1、中 效过滤器2 、高效过滤器3 之间的表达式。
L
G
V = N，即换气次数，V = g 为空间单位体积的产尘量。
求
n
g
M 1
rN 1 1 1 2
N1 r1 3
1 3
（pc/L）
5.3 空调系统风量的计算
非单向流
n
g
M 1
rN 1 1 1 2 1 3
M
空调系统制冷及加热流程图
案例二、牡丹江某药业有限公司空调净化工程
▪设 计 说 明 ▪施 工 图
▪操 作 说 明
车间洁净区域划分图
高效过滤器平面布置图
空调系统图
空调系统制冷及加热流程图
案例三、大连某制药厂针剂车间空气净 化系统工程
▪设 计 说 明
▪施 工 图
▪操 作 说 明
车间洁净区域划分图
≥10Pa
（2）需要多大的送风量（换气次数）才能维持住该静压差。 维持静压差采用缝隙法和换气次数法进行计算。
5.4 空调系统方案
二、洁净空调系统的特殊要求
（一）静压差 2、方法
（1）手动调节送、回、排风阀门，实现正压控制。
VD 4 VD
VD VD
VD VD
VD
VD
VD
VD
VD
VD 手动调节阀
（图5-3）手动调节控制正压流程示意图图
5.5 洁净室气流组织
房间的洁净度----非单向流或单向流----非单向流的送风形式、 单向流的水平或垂直。 1、洁净室的气流应满足空气洁净度和人体健康的要求，并 应使洁净工作区气流流向单一； 2、回风口宜均匀布置在洁净室下部； 3、余压阀宜设在洁净空气流的下风侧，不宜设在工作面高 度范围内。非单向流洁净室内设置洁净工作台时，其位置应 远离回风口。 4、洁净室内有局部排风装置时，其位置应设在工作区气流 的下风侧。 气流组织计算。
≮15 h-1
大于8级 大于100000级 ≮12 h-1
5.3 空调系统风量的计算
二、空调系统新风量