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洁净室检测与调试1 洁净室检测的重要性2 相关规范和检测内容3 各参数的主要检测仪表4 各项指标的检测方法 程序规则 判定标准及讨论5 净化空调系统的调试特点6 制药厂空调净化系统调试检测实例7 关于空调的基本概念和净化空调系统调试 1 洁净室检测的重要性 1 1竣工验收的检测 两个阶段1 1 1 调试检测阶段 空态或静态下进行 施工单位为主 1 1 2 洁净室综合性能全面评价阶段 空态或静态下进行 有资质第三方承担 1 2洁净室正常运行时的定期检测 动态还是静态视具体情况而定 正常运行 初 中 高效过滤器阻力 风量 洁净度 原因不是效率降低而是换气次数不够 决定初 中效是否需清洗 高效是否更换 突发情况 正压破坏 高效破裂 污染突增 大修后 应按1 1方式重新检测 参照表2 1 表2 2 1 3目前国内普遍对检测重视不够 现状 以竣工验收检测代替综合性能评价 以洁净度单项指标代替各项指标 重视竣工验收检测 忽视正常运行中的定期检测 2 相关规范及检测内容2 1国外 FS209A E ISO14644 14698 2 2国内 洁净厂房设计规范 附录GBJ73 84 GB50073 2001 洁净厂房施工及验收规范 JGJ71 902 3检测内容目前国内并行使用的两规范进行比较 表1 1 还应注意行业规范的规定 例如表1 2 有矛盾时应按行业规范执行 GB50073 2001较新 三项必测和八项选测 见下表 GB50073中三项基本项目GB50073中八项洽商选测项目 一般生物洁净室需加测基本项目1 生物粒子浓度测定2 高效过滤器装置检漏测定 2 4对主要检测项目的分析2 4 1从洁净室基本原理要素分析三个基本必须测项目的重要性 a 密闭正压防止外气侵入 b 送风净化初 中 高效过滤 保证进风洁度 c 换气充足充足的稀释能力 2 4 2高效过滤器检漏的重要性 a 滤漏与泄漏的关系b 泄漏的危害 生物粒子孳生 平行流洁净室可靠性下降 2 4 3注意事项 检测状态 动 静关系 不能以一 洁净度 概全 3 各参数主要的测定仪表3 1风压 U型压差计 倾斜压力计 比托管 弹性压差计等 3 2风速和风量 风速 机械式 散热率式 比托管式 热电偶式 热球风速计 风量 用风口法和风管法 均为平均风速 断面积 仪表同风速检测仪表 3 3洁净度 尘埃粒子计数器 白炽光 只能测0 5微米以上 激光能测更小粒子达0 1微米 原因 激光光强高100倍以上 多级冲击采样器 离心式采样器 多用于生物粒子或较大粒子 3 4温度 膨胀式 压力式 热电偶式 电阻式等仪表 3 5相对湿度 干湿球温度计 电子式湿度计等 3 6噪声 A级 与人耳感觉相近 倍频程 判断噪音来源3 7照度 光 电元件 3 8仪表使用注意事项3 8 1应定期进行标定 a 国家计量部门的标定 有国家技术监督局的授权书 温度 压力 风速等b 行业归口的科研单位标定 国家计量部门暂无此项业务如粒子计数器 等 c 仪器出厂时的标定 风速仪 粒子计数器 净室综合性能评价测定 a b 施工单位调试测定 a b c 3 8 2应熟读仪器使用说明书 3 8 3注意仪器初始零点的调整和灵敏度的调整 4 各项指标的检测方法 程序规则 判定标准 4 1 风速和风量 平均风速 截面面积4 1 1 单向流洁净室 4 1 2 乱流洁净室 风口法4 1 3 干管和支管 风管法 注意稳定段长度 3d 5d 注意 风速测点前应无遮挡物 尽量用支架固定 若手持时在风速 0 1m s时误差较大 测量者身体位置 应尽量减少身体的干扰 4 1 4 判定标准 总风量 0 20 各风口风量 15 新风量 10 4 2 静压差测定4 2 1注意事项 a检查所有门是否关严 b测压管周围要尽量密封 尽量从门下软垫处伸管 如开门缝则会造成压差下降 重要位置以加测压表为好 c测洁净区与室外时 注意刮风和朝向的影响 d要求从洁净度高到低依次进行 但在调试时宜从外至内调整 4 2 2合格标准 a不同级别及室内洁区与非洁区之间 5Pab洁净室与室外应 10Pac100级以上单向流门内0 6m处洁净度应合格 4 2 3当洁净室直接有孔洞 传送带 与外界相通时 应以污染泄漏流速 0 2m s来衡量 4 3 洁净度测定4 3 1注意事项 a 测定前提 风量 正压调完 室内按要求进行清洁打扫 生物洁净室应按要求消毒 足够的预净 空吹 时间 b 最多二人穿洁净服进入 且尽量在下风向 c 仪器需校准 移动测点后要有1 2min稳定时间 4 3 2 布点 面积平米数的0 5次方 向上园整 4 3 3 采样量 只与洁净级别相关 当采样量很大时 可连续采样累加 当采样量很小时 采样时间应 1min 采样量 2L 当只有一个测点时 在此点上最少采样3次 4 3 4 数据整理简化方法 采样数据多于10个 4 3 5 问题讨论 a 光散射等价直径 问题b 上限浓度 问题 4 4 微生物粒子检测4 4 1 条件 系统调试完成 各运行参数合格 确定检测时的状态 按规定进行必要的清扫及消毒 a 测试时不超过两个人需穿洁净服 b 保证足够的予净时间 5级 10min 6级以下 30min c 按表4 7要求布置浮游菌采样点数 d 按表4 8要求布置沉降菌采样点数 e 按表4 9要决定最少培养皿数 4 4 2 检测操作方法 见 10 11 4 5安装后高效空气过滤器的检漏4 5 1前题 a 应检查高效HEPA空气过滤出厂检验的数据 有时可能没有 对HEPA过滤器 可用透过率0 01 计 b 过滤器前应有足够的粒子浓度 应 3 5 104个 升 HEPA 或 3 5 106 107 ULPA c 如浓度不够则应补充粒子 冷DOP 芭三香等 4 5 2方法 沿段面S型扫描 距离20 30mm 测头移动速度5 20mm s 4 5 3合格标准 计算最大泄漏与原始浓度的比值M 对HEPA过滤器M 2 出厂透过率 M 0 02 ULPA过滤器M 3 出厂透过率4 6污染泄漏检测 对象 对有孔的洁净室或有孔洞相通的不同级别洁净室 方法 测量合理流向的风速应 0 2m s 注意 此数字与要求正压值0 5Pa压差 有一定矛盾 4 7气流流型试验 测点位置 垂直单向流 要测四个截面 纵 横及距地0 8 1 5m两水平剖面 水平单向流 要测五个截面 纵剖面 工作区水平面 房间中心和距送器风口0 5m剖面 非单向流 三个截面 具有代表性的送 回风口的中心的纵 横剖面 及工作区高度的水平面 测点间距 0 2 1m 方法 悬线 发烟 绘图4 8自净时间测定4 8 1大气尘为基准 待洁净度停止运行一段时间 或打开门窗 使室内浓度与非洁净区大气尘浓度相近时 4 8 2人工发尘 香烟 兰香等 为基准 在洁净室中央高1 8m以上发烟1 2min 停止发烟稳定1min以上 4 8 34 8 3在上述条件下 关闭门窗 启动空气净化系统 用计数器测量刚开机前以及随着开机时间延续定时读数直到稳定记录低值为止 4 8 4合格标准 有一套详细计算 可以省去 一般如不超过40分钟即可以认为合格 4 9温度及相对湿度检测4 9 1条件 净化空调系统稳定运行24h以上 仪表精度应适合 4 9 2方法 a位置应距地面0 8m 距墙 0 5m 或依主要工作区域分布 b宜连续进行8 48h 且应有冬 夏转换季节 c非恒温室可只测中心一点 d对湿度波动有要求的 宜放在送 回 风口附近及主要工作区检测 4 9 3检测仪器 见教材资料表4 13 4 9 4合格标准 有恒温要求的应保证90 以上测点合格 无恒温要求的一点合格即可 注意 动态 静态的区别 4 10照度检测 条件 光源需稳定 新荧光灯使用需超过100小时 只测一般照度 方法 平面距地0 8m左右 水平间距1 2m 布点距墙1m左右 可与洁净度测点同步 绘图记录 合格 符合规范或设计要求 一般均匀度不应小于0 7 4 11噪声检测 一般只测A级噪声 与人耳接近 有要求时再测培频程噪声 布点 50m2房间测中心一点 超过时每增加50m2加测一点 距地面1 1m处 合格标准 按规范要求 乱流 60dB A 平行流 65dB A 或按具体设计要求 例如 医院要求更低 水厂 制药厂某工序可高 注意背景噪声的影响 三项测试汇总 4 13判定标准应用中的几个问题 4 13 1动态与静态下洁净度的关系乱流 5倍平行流 3倍4 13 2在不同的现行规范中判定标准不同的问题 1 行业优先 2 发布时间晚优先 3 国际统一标准优先 4 按要求最严的优先执行 5 洁净室空调净化系统的调试要点 5 1要注意做好准备工作 由施工单位为主进行 但要熟悉系统全貌和设计指标 检查所有仪表的完好和标定期 洁净室彻底清扫 并运行24h以上 确定调试状态 如非动态要事先估计动态下冷 热负荷加入后对温 湿度的影响 调试内容和顺序 见5 1 空调设备的调试 略 5 2净化空调系统的特点净化空调与一段空调不同之处 过滤净化措施增加 风量偏大 压力偏高 正压梯度严格 5 2 1通风量的调试 图5 1 静压高 漏风可能性大 系统平衡不好控制 一般是 由大到小 由小到大 a 阀门全开 由大到小 总风量应大于设计风量 至少10 20 各平管 支管 只调比例 b 陆续调整 由小到大 计算本支路各房间风量比例 按此比例调整各间风量的比例 再调整各支管之间的平衡 最后再校核总风量是否合格 c 如有自控装置按设计说明调整 图5 1风量调节原理图 5 2 2正压调整a 在风量首先调节后 大多数房间应有正压 若多数无正压 应关小回风总阀 b 各别房间可用加大排风口阻力方式提高正差 一般风量变化不大 c 正压应有上限 一般50 70Pa以下以防门缝啸叫 5 3关于漏风量的测定5 3 1规范中规定的方法 体积较大不易做到 图5 2 5 3 2相同原理下 设计一种小装置 图5 3 6 调试检测实例 某制药厂空调净化系统 图6 1 一般分九步 第一步 向甲方索取设计资料并去现场了解情况 第二步 与甲方商定检测状态 第三步 用风管法测总管 干管风量 第四步 从外向内检查各室正压梯度 第五步 回风法去测定各室风量 第六步 测各室洁净度第七步 测量照度及噪声第八步 测量温度和相对湿度第九步 整理检测报告检测报告的示例 7 关于空调基本概念和系统调试的有关问题基本概念7 1空气的性质和状态7 1 1空气的组成纯 干 空气 氮 氧 二氧化碳 稀有气体 自然界的空气均包含有水蒸汽故称 湿空气 空调研究对象 湿空气 中水蒸汽含量很少 比例不固定 随气候 天气而变 但对人的生产和生活影响很大 为研究方便人为划分了一些主要的状态参数 7 1 2空气的状态参数7 1 2 1压力 1 大气压力 标准大气压 纬度45 处海平面 空气温度为0 时的压力 2 水蒸汽分压力湿空气中水蒸汽与干空气分布于同一体积 温度也相同 湿空气的压力为干空气与水蒸汽压力之和 所以水蒸汽含量越多 其分压力越大 3 相对压力在工程中 由风机在风管内形成的压力 全压 动压 静压 7 1 2 2温度摄式温标 0 100 绝对温标 273 15 不含热量 7 1 2 3湿度空气中水蒸汽的含量 1 绝对湿度 在一个立方米内 含有水蒸汽的重量 克 立方米 2 含湿量由于空气体积随温度的变化 不利于定量研究 湿空气中的每公斤干空气所混合含有的水份称含湿量 克 公斤 注意 此时 湿 不是水 而是水蒸汽 3 饱和湿度 在一定温度下 空气中的水蒸汽含量达到最大值 注意 此最大值是变数 温度越高饱和状态下含水蒸汽越多 4 相对湿度 即空气中水蒸汽接近饱和的程度 r1 r2100 r1 某温度下 空气的绝对湿度r2 同温度下 饱和绝对湿度 绝对湿度 含湿量 饱和湿度 相对湿度 含义及联系 7 1 2 4焓焓代表空气的总热量 干空气和水蒸汽所含热量之和 焓的零点 人为确定0 时干空气的焓为零 0 时水的焓为零 所以在0 时的湿空气 焓值肯定应大于零 显热 由于物体 干空气及水蒸汽 温度上升而增加的热量 焓 潜热 当水变为水蒸汽时所吸收的热量 焓 7 1 2 5湿球温度主要与干湿球温度计相关湿球 由于水份蒸发夺取温包上的热 使湿球温度下降 干球 反映的就是当时空气环境的温度 当空气达到饱和时 湿球水不再蒸发 此时 干 湿球温度相等 湿球温度永远不会高于干球温度 湿球的工作状态 水与空气接触时的热 湿交换过程 潜热交换 水蒸发 需气化潜热 随水蒸汽带入周围空气中显热交换 气化潜热 造成水及附近空气温度下降 与周围环境形成温差 此时周围环境向水传热与水份蒸发需热相等就形成动态平衡 综上所述 温度 干球温度 t 湿球温度tw 含湿量d 相对湿度 焓i 为需要经常使用的状态参数 7 2空气 湿空气 的焓 湿图 i d图 及其应用 7 2 1 参见教材图7 1 上述五个主要状态及水蒸汽分压力等做成相互关系的图表 横坐标为含湿量 纵坐标为焓 为便于使用有135 的夹角 四组等值线 等含湿量线 等焓线 等温线 等相对湿度线 在i d图上任意一点都代表一个空气状态 知道了任意两个状态参数就可以确定状态点 并可以查出其余状态参数 7 2 2 i d图的应用 1 依据任意两个状态参数确定状态点 并查出其余状态参数 2 确定空气的露点温度 3 确定湿球温度 以干球 湿球温度确定空气状态点 4 确定两种不同状态空气的混合状态点 5 反应各种处理的变化过程 冷却过程