洁净区压差的设计控制原理与措施

� 在洁净室回（排）风支管调节阀阀轴上安装电动执行系统，从而与相对应的 阀门配套组成电动调节阀。根据反馈的洁净室压差值，微调阀门开度，自动 调节洁净室内压差恢复到设定值。此种方式用于控制洁净室内压差比较可 靠、精确，在工程实践中应用较多，该系统可安装在需要显示压差的洁净室 或典型洁净室的回（排）风支管调节阀上。 � 在洁净室送风支管、回（排）风支管上安装文丘里风量控制阀。文丘里阀有 三种类型——定风量阀，可提供稳定的气流量；双稳态阀，可提供两种不同 的气流量，即最大、最小流量；变风量阀，可通过对指令低于1秒钟的响应 和流量反馈信号闭环控制空气流量。 � 文丘里阀具有不受风管压力变化影响、反应迅速（小于1秒钟） 、调节精确等 特点，但设备比较昂贵，适合用在系统压差控制必须是高精度、高可靠性的 场合。 � 通过使用定风量阀、双稳态阀可以严格控制洁净室送风量、排风量，从而形 成稳定的压差风量，控制洁净室的压差稳定。 � 使用送风变风量阀对房间进行调控，使送风管阀流量追踪排风管阀流量，可 形成稳定的压差风量，控制洁净室压差稳定。 � 使用送风定风量阀、回风变风量阀对房间进行调控，使回风阀跟踪房间压差 的变化，并自动调整房间压差，可形成稳定的压差风量，控制洁净室压差稳 定。 七、压差控制方式的选择 1、有些企业送风、回风都使用定风量阀，送风、回风都比较稳定，那么对于开 门、关门、人员、物料的进、出对压差的的扰动，消除能力几乎为0，不能很好 地保证压差的动态情况下的稳定性。
洁净区各房间压差的确定 四、 四、洁净区各房间压差的确定 � � � 下面是一家制药企业的车间压差平面图。 （参见第 5 页） 室外大气压差为 0 一般区更鞋间设计为 5Pa，略高于室外，以前的法规似乎要求车间内一般区 对室外需大于 10Pa，后来的法规上找不到了，就按照 5Pa 设计了。 � 法规要求洁净区与非洁净区相对压差大于 10Pa，实际上应该是“缓冲间” 对于一般区“更鞋间”相对压差大于 10Pa， “缓冲间”才是真正意义上的 D 级区，缓冲、二更、一更、一般区更鞋间之间保证压差梯度即可。
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� 也有专家提出，二更就已经是洁净区了，法规要求更衣后段符合高级别洁净 区的静态要求， 我个人认为二更应该也算是 D 级区吧，那么就要求二更和更 鞋大于 10Pa。其实一更也是送洁净空气、按照洁净区来管理的了。 � � � 为了保证各房间有明显的压差梯度，缓冲间“绝对压力”设计为 20Pa。 那么二更 15Pa、一更 10Pa，更鞋 5Pa,这样才算是一个合理的压差梯度。 这家工厂的设计是 D 级走廊、缓冲、二更、一更、一般区更鞋间每一个房间 之间都安装了压差计，有些专家主张“缓冲间”和“更鞋间”之间安装压差 计就可以了。 � 压差计装在更鞋间进一更的门口，就是 2 根软管，一根在缓冲间、一根在更 鞋间， 显示的就是 D 级洁净区与非洁净区之间的压差， 大于 10Pa 就 OK 了， 满足法规要求。 如果把二更当做 D 级区，当然也可以测二更与更鞋间之间的 压差。 � � 不过通常我们的压差设计都是足够大的，D 级走廊设计绝对压差为 25Pa。 D 级区各房间对于走廊的相对压差，根据工艺性质设计，比如，外包装间污 染相对大一些，需对 D 级走廊保持负压，那么外包装间设计绝对压差 为 15Pa。待检成品暂存、清洗间，均设计为对走廊负压。 � � 洗瓶间对走廊微正压。 这里有一个非常明显的设计缺陷，洗瓶间和走廊之间没有设计缓冲，这样很 不利于隧道烘箱的各段之间的压差自动平衡的自动化调节，因为开关门对隧 道烘箱的压差平衡的影响实在太大了。
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ouryao.cBiblioteka m2、有些企业送风、回风都使用变风量阀，结果经常出现调节紊乱的现象，若干 参数如果都在变化，自控系统无所适从，不知道该听谁的指挥了。 3、所以，一般采用送风定风量、回风变风量，是一种相对比较好的控制方式。 如何维持良好的压差稳定性 八、 八、如何维持良好的压差稳定性 1、定期更换新风滤网，以减少新风滤网堵塞造成的压差降低。 2、定期更换初效、中效过滤器，以减少送风量的波动带来的压差混乱。 3、不要频繁地开门、关门，以免自控系统反复调节出现失灵和压差紊乱。 4、减少每次开、关门时间，以免出现风量泄漏、压差降低超过系统的调节范围。 5、关门必须关严，否则漏风量过大，会造成压差混乱。 6、使用自动门，可以设定开门时间、保持时间、关门时间，保证压差不受到很 大的波动影响。 7、定期检查没一个门的密封性。 8、定期检查现场的压差装置及显示数据。 9、随时监控在线压差显示系统的数据，随时了解现场发生的状况，并及时提醒 操作人员注意压差的稳定保持。
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� 对于空调箱来说，风机转速一定，送风量一定，回风增加，新风可以自动减 少，回风减少时，新风会自动增加。 � 当新风滤网堵塞时，新风量不够，就需要更多的回风来满足送风量要求，那 么回风增大，就会造成房间的绝对压差减少，而回风 VAV 就会自动关小， 降低回风，这两个调节呈现相反方向的矛盾趋势，当故障程度超过了系统的 可调节范围，系统就会打破平衡，房间的绝对压差下降，造成气流混乱。 � � 对于每个房间来说，送风量与回风量的差值越大，房间的绝对压差越大。 对于整个空调系统来说，送风量=回风量+新风量，也就是说新风量越大， 房间的绝对压差越大。 � 所以洁净区各洁净室维持正压差的压差风量，需要由室外新风补充。
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每个高效过滤器上有手动调节阀，可以调节各高效之间的风量平衡，保证每 个房间的送风的均匀性。
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每一个房间的支风管上安装一台定风量阀，控制单个房间若干个的高效过滤 器的送风量，当支风管的定风量阀调节余地足够大时，一旦上游风量有所波
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动，定风量阀会随动，保持支管的送风量的稳定性，也就保证了每个房间送 风量的稳定性。 。 � 当空调箱的送风量裕度足够大时，随着初效、中效的衰减。堵塞，总的送风 量会有减少的趋势，如果总风管上装有风量传感器，风量的降低会反馈给风 机，让风机会变频自动加大送风量，达到自动控制空调箱总送风量的目的。 � � 每个房间的送风量=回风量+泄漏量。 每个房间的送风量能够自动保持稳定的话，房间的绝对压差应该与回风量、 泄漏量有关。泄漏量与房间的密封性有关，也就是说，一个房间在关门的时 候，相同的绝对压差下泄漏量一定，回风量越小，房间的绝对压差越大，而 房间的绝对压差越大，漏风量也将越大。 � 根据以上原理，调节房间绝对压差的方法，就是减少回风量，并尽可能保证 房间的密封性。 � 如果开门，风量泄漏突然增大，绝对压差将会突然降低，大量的风会从门口 泄露出去。 � � 如果回风量不减少，房间绝对压差的降低，有可能会引起气流倒灌。 所以，当开门时，或者当送风量突然波动、减少时，房间绝对压差会有降低 的趋势，每个房间的回风管道上都装有一个回风 VAV 变风量调节阀，这个 VAV 是根据房间的绝对压差来控制的。压差降低时，VAV 会关小，减少回 风量，使压差保持稳定，压差升高时时，VAV 会开大，增加回风量，使压差 保持稳定。
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� 从 D 级走廊到 C 级走廊， 依次绝对压差为 25Pa、 30Pa、 35Pa、 40Pa、 45Pa， 设计理由同一般区进入 D 级区，都是为了保证一个叫合理的压差梯度， 同时 C 级走廊对 D 级走廊相对压差大于 20Pa， 即使 C 级气闸间对于 C 级更鞋也 有 15Pa，符合法规要求的大于 10Pa 的规定。 � � � 精制因为是防爆区，所以，对 C 级走廊设计为负压。 容器清洗、洁具间也设计为对 C 级走廊负压。 同时， 洁具间对容器清洗间也有 5Pa 的负压。 所以容器清洗应该设计为 40Pa 比较合适。 � C 级走廊进入 B 级区走廊，绝对压差依次为 45Pa、55Pa、60Pa。实际在调 试过程中，B 级区的一更对于 C 级区走廊，还是要有一个微正压。 � � B 级区的各个功能房间，设计的绝对压差为 65Pa。 个人认为，灌装间和轧盖间应开分开设计，同时灌装间与 B 级走廊增加一个 气闸间比较合适，因为还有另外一个无菌操作间，以避免交叉污染。 � 图上的压差标识均为房间对室外的“绝对压差” ，且图上标识的为理论数据， 也就是说实际每一级别之间的相对压差都应该大于 10Pa，那么每个房间的 绝对压差就都应该大于标识值，如果每一级别都大于标识值的话，实际上层 层递加，B 级区走廊的压差远不止 60Pa，最高级别的洁净功能房间，也远 不止 65Pa。 � 至此，各个房间的绝对压差设计完成，压差平面图绘制完成。
保持压差所采取的措施 六、 六、保持压差所采取的措施 � 一般的情况下，送风系统采取定风量的方式较多，即首先保证洁净室送风量 相对恒定，调节洁净室回风量或排风量，从而控制洁净室压差风量，维持洁 净室压差值。 � 在洁净室回、 排风支管上安装手动对开多叶调节阀或蝶阀， 调节回、 排风量， 控制室内压差。 � 在空调系统调试时调好洁净室内压差，在空调系统运行过程中，洁净室内压 差偏离设定值时，再调节就比较麻烦。 � 在洁净室回（排）风口，安装阻尼层（如单层无纺布、不锈钢滤网、铝合金 滤网、尼龙滤网等） ，能够有效地保证洁净室的正压，但需经常更换作为阻 尼层的过滤网，以防洁净室内正压过高。 � 在相邻房间隔墙上安装余压阀，以控制正压。其优点是设备简单，可靠，缺 点是余压阀尺寸比较大，通风量有限，不方便安装，也不方便与风管连接， 。 第 8 页共 10 页
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洁净区各房间保持压差的原理 五、 五、洁净区各房间保持压差的原理
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上图是一个空调系统的送风、回风示意图 室外新风通过新风滤网过滤后进入空调箱，和回风一起通过初效过滤器、表 冷器、加热器、中效过滤器、送风主管道、送风支管道、各房间的高效过滤 器进入各房间。
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� 有人说这种污染可以通过自净来解决，但是自净需要时间，瞬间如果污染到 了房间的设备设施、甚至已经污染到了物料，自净是没有任何作用的。 � 所以，保证压差控制的必要性显而易见。