钱潍生-洁净车间空调系统（无菌）

汇智医药化工设计院 钱潍生 在制药工程验收及半年以后的回访中，经常遇 到业主提出有关洁净送风系统的各种各样的问题，尽 管都一一做了解答，但感觉很多概念没有从理论建立 起来，一旦遇到相关问题，仍不能做出正确的判断和 解决，现在就以上问题，做一个较为系统的分析，以 便使企业的工程技术人员更顺利地工作。 1）GMP2010修改版标准 级别 静态 动态 等于或大于相应粒径尘粒的最大允许浓度 （粒/m3） 0.5m 5.0 m 0.5 m 5.0 m A(100级) 3520 20 3520 20 B(100级) 3520 29 352000 2900 C(10000级) 352000 2900 3520000 29000 D(100000级) 3520000 29000 不做规定 不做规定 2）国家标准 空气洁 净度等 级（N） 表中粒径的最大浓度限值（个/m3） 0.1m 0.2m 0.3m 0.5m 1m 5m 1 10 2 / / / / 2 100 24 10 4 / / 3 1000 237 102 35 8 / 4 10000 2370 1020 352 83 / 5 100000 23700 10200 3520 832 29 6 1000000 237000 102000 35200 8320 293 7 / / / 352000 83200 2930 8 / / / 3520000 832000 29300 9 / / / 35200000 8320000 293000 级别级别 送风量送风量 A 0.36m/s0.54m/s B 40次/h50次/h C 25次/h D 18次/h 按气流流型洁净室可划分为： 一、单向流洁净室 二、非单向流洁净室 三、混合流洁净室 四、矢流洁净室 五、各种气流流型洁净室的风量、冷量、 初投资和运行费的比较 1、单向流（层流）洁净室，其中又分垂直单 向流洁净室和水平单向流洁净室。 图1 单向流气流流型 2、单向流气流的净化原理是活塞和挤压原理，把灰尘从 一端向另一端挤压出去，用洁净气流置换污染气流。包括 垂直单向流和水平单向流。 垂直单向流是气流以一定的速度（0.36m/s0.54m/s） 从顶棚流向地坪的气流流型。这种气流能创造100级、10 级、1级或更高洁净级别。但其初投资很高、运行费很高， 工程中尽量将其面积压缩到最小，用到必须用的部位。 水平单向流是气流以一定的速度（0.36m/s0.54m/s） 从一面墙流向对面的墙的气流流型。该气流可创造100级 的净化级别。其初投资和运行费低于垂直单向流流型。 二、非单向流洁净室 1、非单向流洁净室的气流流型又可分 为顶送下回；顶送下侧回；顶送顶回等。 图2 非单向流气流流型 2、非单向流气流的净化原理是稀释原理。 一般型式为高效过滤器送风口顶部送风； 回风的型式有下部回风、侧下部回风和顶 部回风等。依不同送风换气次数，实现不 同的净化级别，其初投资和运行费用也不 同。 三、混合流洁净室 图3 混合流气流流型 混合流气流是将垂直单向流和非单向流 两种气流组合在一起构成的气流流型。这种 气流的特点是将垂直单向流面积压缩到最小， 用大面积非单向流替代大面积单向流以利节 省初投资和运行费。 选上侧圆弧型高效过滤器风口送风，侧下 回风口回风的气流流型。 图4 矢流气流流型 矢流洁净室的气流是以放射型的流线流 出，流线之间没有竖向交叉，可用相对少量的 送风获得较高级别的洁净度。多用在医药、医 疗和电子等行业的小洁净室中。在某些特殊的 实验室中也得到广泛的应用。 五、各种气流流型洁净室的风量、冷量、初投资 和运行费的比较（仅供参考） 不同洁净级别洁净厂房的送风量、冷量、投资、耗电的指标 气流流 型 洁净级别 （级） 送风量 （m/s）（ 次/h） 耗冷指标 （W/m2） 投资指标 （元/ m2） 耗电指标 （W/m2） 单向流 垂 直 A 0.36m/s 13001500 1000013000 1.251.35 水 平 A 0.36m/s 8001000 50006000 0.91.0 非单向 流 B 4060次/h 600700 28003000 0.250.33 C 2530次/h 500600 20002200 0.220.26 D 1520次/h 350400 14001600 0.130.16 注： 1、表中的送风量,单向流以断面风速表示， 非单向流以换气次数表示。 2、表中冷量指标一般指工业洁净厂房。 3、表中的初投资包括洁净厂房的围护、冷 冻供应系统、空调净化系统，不含土建结构和 自动控制的投资。 4、表中的耗电量系指制冷系统和空调送风 系统耗电，不含电加热和电加湿的耗电量。 水 制冷 （压缩机做功） 制热 水源热泵 地源热泵 热水 蒸汽 1）水 2）空气 空气 制冷 (压缩机做功) 制热 空气源热泵 5.1 基本构造（4大件）： 1）压缩机；2）冷凝器；3）节流器；4）蒸发器。 5.2 工作介质 1）制冷剂：氟利昂、液氨等。 2）载冷剂：盐水、软化水、空气。 3）冷却剂：软化水、中水、空气。 5.3 工作原理 6.1我们对空气进行处理有3项工作： 1、洁净度； 2、空气的温度：18-26； 3、空气的湿度：45-65%，=p/P*100%。 空气的一种特性： 6、常用净化中央空调器工作原理 1）高效过滤器(安装在静压箱上)； 2）中效过滤器(安装在中央空调中)； 3）初效过滤器(安装在中央空调中)。 总阻力（初）=250+400+800=1450 总阻力（终）=500+400+800=1700 设备、器件设备、器件 初阻力（初阻力（Pa） 终阻力（终阻力（Pa） 中央空调机组 800 800 管道、阀门 400/100m 400/100m 高效过滤器 250 500 从图中我们可以看出，风 机全压最初只要达到1450Pa 即可获得我们所需的风量， 但最终必须达到1700Pa才可 获得所需风量。 中央空调的节能，是一项非常有意义的工作， 它涉及到所采用的制冷系统，中央空调，冷却水机 组及可采用的控制方式。这项工作做的好，从理论 上讲，能节省30%以上的能量，并大大减小运动设 备的磨损。作为我们这样一个能