设备管理_空气洁净设备及其应用课件

第二章 补充 空气洁净技术 第三章空气洁净设备及其应用 1 办公室 与IAQ相关的污染物 打印机 复印机散发物的特性及可能的控制方法 运行使用方式 设备本身改良等 超细颗粒物的主要来源 2 电子市场 大作业 3 抽烟 烹调燃烧过程产生污染物特性及控制方法 狭小空间抽烟的影响 SVOC 中国特色的烹调方式的颗粒物特征 4 新颖题目牙科诊室的气溶胶污染物拆迁爆破对周围环境的影响及控制大气气溶胶 室外颗粒及SVOC对室内的影响 5 颗粒物穿透建筑物围护结构缝隙的研究基于理论 CFD方法实验验证对比发现规律 6 颗粒物沉积规律风道 室内解决某个疑难问题 风道 家具顶部及粗糙壁平面颗粒物沉降问题发现规律 数据来源可靠 明确实验方法描述准确 有误差分析计算模型描述准确 算例分析数据验证可靠 来自实测或文献论文格式中英文摘要引言背景模型和方法算例描述和计算结果分析结论及参考文献 空气过滤器 过滤效率是空气过滤器最重要的指标 它是指在额定的风量下 过滤器前后空气含尘浓度之差与过滤器前空气含尘浓度之比的百分数 对于洁净空调系统 不同级别的过滤器通常是串联使用的 若有个过滤器串联使用 则其总效率 C1 C2 分别为过滤器前后的含尘浓度 穿透率与过滤效率 过滤效率是衡量空气过滤器捕集尘粒能力的参数 也可以用穿透率来评价过滤器的好坏 穿透率是指过滤后空气的含尘浓度与过滤前空气的含尘浓度之比的百分数 可用上式表示采用穿透率可以明确表示过滤器前后的空气含尘量 用它来评价比较高效过滤器的性能较直观 过滤器面速和滤速 过滤器面速是指过滤器的断面上所通过的气流速度可用上左式表示 滤速是指过滤器通过滤料的气流速度 可用上右式表示 滤速反映滤料的通过能力 过滤性能 一般高效和超高效过滤器的滤速为2 3cm s 亚高效过滤器的滤速为5 7cm s Q 通过过滤器的风量 m3 h F 过滤器的迎风截面积 m2 f 滤料净面积 m2 过滤器阻力 阻力构成 一是滤料的阻力二是过滤器结构的阻力 纤维过滤的滤料阻力是由气流通过纤维层时迎面阻力造成的 该阻力的大小与在纤维层中流动的气流状态是层流或紊流有关一般因为纤维极细 滤速很小 此时纤维层内的气流属于层流 过滤器滤料阻力公式及图表 动力粘度 Pa s 滤料的滤速 m s H 滤料的厚度 m 充填率 m2 df与有关的系数 df 纤维的直径 m 纤维的断面形状系数 图3 1各种滤纸 布 滤料 阻力 A 结构系数 过滤器滤料阻力 结构阻力是气流通过有过滤器的滤材和支撑材料构成的通路时 是以面风速为代表的 气流特性已不是层流 纤维过滤器全阻力由滤料阻力和结构阻力构成 过滤器全阻力公式及图表 以滤速来表示 全阻力公式如右式 右式 过滤器滤速 m s C m 系数 对于国产高效过滤器 C值在3 10之间 m在1 1 1 36之间 如右图的实验图 图3 2高效过滤器阻力与流量 流速 的关系 过滤器全阻力与积尘量的关系 随着积尘量的增加 过滤器阻力变化的趋势 从图上可见多数呈抛物线型 一般当积尘量达到某一数值时 阻力增加较快 这时应更换或清洗过滤器 以确保净化空调系统的经济运行 图3 3过滤器积尘与阻力的关系 终阻力建议值 过滤器容尘量 过滤器的容尘量是指过滤器的最大允许积尘量 它是过滤器在特定试验条件下容纳特定试验粉尘的重量 一般情况下 过滤器的容尘量指在一定风量作用下 因积尘而阻力达到规定值 一般为初阻力的2倍 时的积尘量 国内试验粉尘曾规定用黄土高原的浮土 国际标准化组织指定了 AC细灰 为试验粉尘 美国亚利桑那荒漠地带某特定地点的浮尘 空气过滤器分类 国家标准 空气过滤器 分成四类粗效过滤器中效过滤器高中效过滤器亚高效过滤器 国家标准 高效空气过滤器 也分成四类高效A过滤器高效B过滤器高效C过滤器高效D过滤器 欧洲 G F H U 表3 2空气过滤器分类 粗效空气过滤器 粗效过滤器其滤芯形式一般采用板式 折叠式 楔形袋式和自动卷绕式等 滤料多采用容易清洗和更换的金属网 泡沫塑料 无纺布 DV化学组合毡等 主要用于新风过滤 沉降性微粒和各种异物 要求容尘量大 阻力小 价格低 结构简单 粗效过滤器的效率以过滤5 m为准 严禁采用油浸式过滤器 中效过滤器 滤芯形式一般为插片板式 楔形袋式 板式和折叠式等多种形式等 滤料多采用中 细孔泡沫塑料或其他纤维滤料 如玻璃纤维毡 无纺布 复合无纺布和长丝无纺布等 作为一般空调系统的最后过滤器和净化空调系统中高效过滤器的预过滤器 用于截留1 10 m的悬浮微粒 效率是以过滤1 m为准 高中效过滤器 材料与中效过滤器相似 可以用作一般净化程度的系统的末端过滤器 也可以为了提高净化空调系统的净化效果 更好地保护高效过滤器 而用作中间过滤器 主要用于截留1 5 m的悬浮性微粒 效率也以过滤1 m为准 亚高效过滤器 用于洁净空调的滤芯有玻璃纤维滤纸 棉短纤维滤纸和静电过滤器等形式 可以作为洁净室末端过滤器使用 也可以作高效过滤器的预过滤器 还可以作为净化空调系统新风的末级过滤 提高新风品质 效率以过滤0 5 m的微粒为准 高效过滤器 洁净空调采用的高效过滤器有玻璃纤维滤纸 石棉纤维滤纸和合成纤维三类 常作为三级过滤的末端过滤器 它是洁净室最主要的末级过滤器 效率习惯以过滤0 3 m的微粒为准 效率以过滤0 12 m的微粒为准 习惯称为超高效过滤器 必须在初 中效过滤器的保护下使用 粗效过滤器 高中效过滤器 按使用目的洁净室过滤器分类 新风处理用过滤器通常采用粗效 中效 高中效 亚高效等 室内送风用过滤器通常是亚高效 高效或高效 化学过滤器等 排气用过滤器一般采用高效 超高效或HEPA 化学过滤器或ULPA 化学过滤器等 按使用目的洁净室过滤器分类 洁净室内设备用过滤器一般采用高效 超高效或HEPA 化学过滤器或ULPA 化学过滤器等 制造设备内装过滤器通常采用HEPA ULPA或HEPA 化学过滤器或ULPA 化学过滤器这些过滤器与制造设备密切相关 而制造设备的要求差异很大 所以一般均为 非标准型 过滤器 高压配管用空气过滤器通常用于压力 0 1MPa的气体输送过程用过滤器 此类过滤器与上述过滤器在滤材 结构形式上等均有很大差异 按过滤器材料不同的过滤器分类 滤纸过滤器洁净技术中使用最为广泛的一种过滤器 目前滤纸常用玻璃纤维 合成纤维 超细玻璃纤维以及植物纤维素等材料制作 纤维层过滤器泡沫材料过滤器化学过滤器 按过滤器材料不同的过滤器分类 滤纸过滤器洁净技术中使用最为广泛的一种过滤器 目前滤纸常用玻璃纤维 合成纤维 超细玻璃纤维以及植物纤维素等材料制作 纤维层过滤器泡沫材料过滤器化学过滤器 空气过滤器效率的试验方法 不同效率的空气过滤器不能用同一种方法进行检测 所以对不同的空气过滤器应分别采用不同的方法进行检测 试验方法 质量法 比色法 粒子计数器法 DOP法 计数扫描法 油雾法 钠焰法 典型空气过滤器结构原理 泡沫塑料过滤器泡沫塑料过滤器采用聚乙烯或聚酯泡沫塑料作过滤层 泡沫塑料预先进行化学处理 将内部气孔薄膜穿透 具有一系列连通的孔隙 尘粒通过时 由于惯性 扩散作用使空气得以净化 其孔径一般为200 m 300 m 纤维填充式过滤器纤维填充式过滤器由框架和滤料组成 采用不同粗细的纤维作为填料 典型空气过滤器结构原理 纤维毡过滤器纤维过滤器由各种纤维做成的无纺布 毡 作滤料一般做成袋式或卷挠式 纸过滤器用植物纤维素滤纸 蓝石棉纤维滤纸 超细玻璃纤维滤纸作滤料 静电过滤器荷电区和收尘区组成 几种常用的过滤器 ZJK 1型自动卷挠式人字形空气过滤器粗效过滤器 它是由箱体 滤料和固定滤料部分 传动部分 控制部分等组成 滤料采用DV型化纤组合滤料 滤料积尘到一定程度 由过滤器的自控系统自动更新 图3 4ZJK 1空气过滤器 几种常用的过滤器 YB玻璃纤维过滤器两层平行的金属网框体内放置玻璃纤维毡组成 根据过滤面积大小分为大 D 型和小 X 型两种单体 每个单体过滤风量为200m3 h 图3 5YB型玻璃纤维过滤器 几种常用的过滤器 YZG型中效过滤器为V型单元式 滤料为密细无纺布 结构为多折型 由专门的机械将滤料折叠并在滤料正反面按一定间隔贴线构成滤料两侧的空气通路 其特点是滤料面积与过滤器迎风面面积之比大 图3 6YZG型中效过滤器 几种常用的过滤器 管式高中效过滤器采用管状结构 由面板 五合板或塑料 和滤管组成 滤管直径75mm 滤管更换方便 可以单独安装或插入管道安装 具有处理风量大 阻力低 容尘量高 重量轻等特点 图3 7管式高中效过滤器 几种常用的过滤器 GZ型空气过滤器属干袋式过滤器类 采用活动框架 低阻力无纺布滤料 选用不同的滤料 可组成中效或高中效过滤器 滤袋可做成不同长度 更换清洗 图3 8GZ型空气过滤器 几种常用的过滤器 JKG 2A静电过滤器由尼龙网层 电过滤器 高压发生器和控制盒等组成 具有过滤效率高 空气阻力低 积尘后阻力变化较小等特点 可以用清洁水定期清洗 图3 9JKG 2A型静电过滤器 过滤产品实例 CKD初效过滤器滤料新型复合无纺布主要用于一般空调系统的空气净化过滤器的前置过滤器 注 苏信净化样本 图3 10初效过滤器 过滤产品实例 ZKD中效过滤器滤料新型复合无纺布主要用于一般空调系统的空气净化过滤器的前置过滤器 注 苏信净化样本 图3 11中效过滤器 过滤产品实例 GK GW高效过滤器主要用于超净化机箱等要求高温空气净化的设备和系统 最高耐温达300 注 苏信净化样本 图3 12GK GW高效过滤器 过滤产品实例 图3 14GKWL无隔板高效过滤器 图3 13GKLW高效过滤器 空气过滤器的选用 一般情况下 粗效过滤器可以满足一般空调房间的净化要求 粗效和中效过滤器联合使用可以满足洁净室 初级 的净化要求 粗 中效和高效过滤器的联合作用可以满足洁净室 中 高级 的净化要求 空气过滤器的选用 洁净空调设计中空气过滤器应按额定风量选用 要根据洁净要求确定最末一级过滤器的效率 选择起保护作用的过滤器 妥善匹配相邻两级过滤器的效率 相差不能太大 可能产生有害气体或微生物的洁净室 高效过滤器应靠近洁净室 阻力效率接近的高效过滤器应安装在同一洁净区内 过滤器的使用寿命和选取原则 根据洁净场所的实际参数和要求 综合经济效益 实用等因素选用适当的过滤器 典型过滤器 T 过滤器使用寿命 d P 过滤器的容尘量 g N1 过滤器前空气的含尘浓度 mg m3 Q 过滤器风量 m3 h t 过滤器一天的工作时间 h 计算过滤器的计重效率 选用原则 方法一 考虑单一指标最佳 比如相同过滤效率的前提下 阻力最小 方法二 综合指标 典型场所过滤器 过滤器送风口 过滤器送风口是由高效过滤器和送风口组合在一起构成的过滤部件 它由过滤器 箱体和扩散孔板组成 进风口可放在箱体的顶部或侧面 具有结构紧凑 使用方便等特点 图3 151 进风口2 箱体3 过滤器 过滤器送风口实例 图3 17空气自净器 苏净样本 图3 19高效送风口 苏净样本 风机过滤单元 过滤器送风口与风机连接在一起形成的过滤单元 其主要有管道型和循环型 管道型仅需设末端高效过滤器 循环型需要设置预过滤器 图3 16管道型 循环型风机过滤单元 风机过滤单元FFU实例 FFU FanFilterUnitFFU为不同尺寸 不同洁净度等级的洁净室 微环境提供高质量的洁净空气 新建 改建洁净厂房 能减少振动 降低噪音 安装方便 图3 20风机过滤单元 洁净工作台 结构原理洁净工作台是设置在洁净室内或室外 可根据使用环境要求在操作台上保持高洁净度的局部净化设备 分类按气流组织分为非单向流式和单向流式按排风方式可分为全循环式 直流式 前部排风式 全面排风式按工艺要求分为专用工作台和通用工作台按结构分为整体式和脱开式 流洁净工作台示意图 图3 22全循环式洁净工作台 图3 21水平 垂直流洁净工作台 图3 23前部排风式洁净工作台 流洁净工作台选用原则 工艺装备或器具在水平方向对气流阻挡最小时 选用水平单向流洁净工作台 在垂直方向对气流阻挡最小时 选用垂直单向流洁净工作台 工艺过程产生有害气体或粉尘时 选用排气式洁净工作台 工艺过程对防振要求较高时 选用脱开式洁净工作台 洁净台 洁净气流由里向外水平方向的流向 水平流线 开方式 用变风量风机系统 材质为不锈钢 可分单人 双人 图3 24双人洁净工作台 苏净样本 洁净台实例 图3 26单人医用洁净工作台 苏净样本 图3 25单人洁净工作台 苏净样本 洁净台 垂直单向流流形 应用于医疗卫生 制药 化学实验等 垂直流形 准闭合式台面 材质不锈钢 可调变风量系统 图3 27双人医用洁净工作台 苏净样本 洁净工作台 图3 29VS洁净工作台 苏净样本 图3 28HS洁净工作台 苏净样本 洁净台实例 图3 31双人生物洁净工作台 苏净样本 图3 30单人生物洁净工作台 苏净样本 自净器 结构原理自净器指由风机初效 中效和高效 亚高效 过滤器及送风口 回风口组成的一种空气净化设备 分类高效型空气自净器静电空气自净器 高效空气自净器示意图 图3 33悬挂式自净器 图3 32移动框式自净器 空气自净器 高效型空气自净器由预过滤器 高效过滤器和风机组成 具有过滤效率高 在一定范围内造成洁净空气环境 使用灵活等特点 有移动式 悬挂式 风口式等型式 静电空气自净器由预过滤器 静电过滤器和风机组成 有体积小 噪声低 过滤效率较高等特点 可以置于洁净室的涡流区作为辅助净化设备使用 可以单独使用 自净器的应用 对操作点进行局部临时洁净净化设置在洁净室易出现涡流区的部位以减少尘菌滞留 作为洁净环境的简易循环机组 自净器实例 提供局部洁净工作的净化设备 由初效 高效过滤器和风机及箱体组成 结构简单 使用方便且安装后可进行室内空气循环 适用于1万到10万级洁净室内 图3 34移动式自净器 苏净样本 自净器实例 空气自净器是一种提供局部洁净工作环境的空气净化单元 洁净室简易送风设备 图3 35空气自净器 苏净样本 洁净层流罩 结构原理洁净层流罩是垂直单向流的局部洁净送风装置 局部区域空气洁净度可达100级以上 分类风机层流罩无风机层流罩 有 无风机层流罩 风机层流罩主要由预过滤器 风机 高效过滤器和箱体组成 无风机层流罩由高效过滤器和箱体组成 进风来自空调系统 图3 36层流罩 a 风机型 b 无风机型 气幕的层流罩 为了保证操作区的洁净度 设有一种带气幕式层流罩 也可在层流罩下方设置一定高度的垂帘 其材质用塑料薄膜 有机玻璃等 图3 37带气幕的层流罩 层流车实例 图3 38层流车 苏净样本 层流罩实例 可以灵活安装在需要高洁净度的工艺点上方 可以单独使用也能多个组合成带状 气流呈垂直单向流层流罩有风机外装和风机内装两种 安装方式有悬挂式和落地支架式两种 图3 39层流罩 苏净样本 净化单元 结构原理净化单元是一种可形成水平送风的净化机组 主要由预过滤器 风机 高效过滤器及上下箱体组成 新风和回风经预过滤器吸入负压箱 通过风机作用 经高效过滤器净化后送出 送风洁净度可达100级 分类水平送风屏 围壁及顶棚构成装配式洁净室 净化单元 SHJ DY型净化送风单元1 预过滤器2 风机3 负压箱4 风机5 喷嘴6 吹淋区 图3 40SHJ DY型净化送风单元 装配式洁净室 结构原理装配式洁净室是按一定模数分散设计制造的基本构件在现场组装投入运行的净化装置 特点装配式洁净室安装周期短投入运行快拆装方便 装配式洁净室分类 根据其围场结构的材质不同装配式洁净室分为钢板板壁结构 铝型材框架结构 塑料贴面胶合板壁结构 透明薄膜围档结构等 根据使用功能不同无空调的洁净室 有空调的洁净室 移动式洁净室等 根据气流组织不同垂直单向流洁净室 水平单向流洁净室 空气吹淋室 空气吹淋室结构原理空气吹淋室是进行人身净化和防止污染空气进入洁净区的装置 利用高速 25m s 的洁净气流清除已进入洁净区的人身服装或物料表面的尘粒 吹淋室的两扇门不同时开启 可以兼作洁净室的气闸 防止外部空气进入洁净区 空气吹淋室 空气吹淋室结构示意1 预过滤器2 高效过滤器3 电加热器4 高效过滤器5 正压箱6 均流板图示双风机结构的把电加热器和高效过滤器安装在风机的正压段 图3 41空气吹淋室结构示意图 空气吹淋室的分类 空气吹淋室按结构小室式和通道式两种 空气吹淋室根据作用方式喷嘴型和条缝型两种 条缝型吹淋室的特点 可旋转条缝型喷口的射流对人体的接触面比喷嘴型均匀 可旋转条缝型喷口的射流对人体作用的剪力衰减比喷嘴型慢 可旋转条缝型喷口射流的吹淋效果比喷嘴型优越 空气吹淋室实例 图3 43空气吹淋室 苏净样本 图3 42钢板风淋室 苏净样本 空气吹淋室性能和要求 室内净宽为0 8米 长度按1 2人 m设计 吹淋气流速度25 35m s 吹淋时间30 60s 吹淋气流温度30 35 设自动控制和无风断电保护装置 吹淋室的送风需经过高效过滤器过滤 小室式吹淋室的门要联锁和自动控制并设手动开关装置 空气吹淋室的选用 一个吹淋室最大班次通过人员30人以内 采用 单人 小室式吹淋室 当人员超过30人时采用 单人 小室式并联或 多人 小室式 当最大班次通过人员在80人以上时 采用通道式吹淋室 传递窗 传递窗结构原理传递窗是洁净室内外与洁净室之间传递物件的开口装置 它可以暂时隔断洁净室内外气流 防止污染物发生传播 传递窗的分类机械式 气闸式 灭菌式 封闭可取式 机械式传递窗 利用机械联锁的内外两道窗扇对污染进行阻隔 一扇打开时 另一扇窗马上被关闭 将物件放入窗体中间后 再将窗扇关闭 随后将另一扇窗打开 取出物件 气闸式和灭菌式传递窗 气闸式传递窗在传递窗窗体中设有风机及高效过滤器 开窗前先启动风机 使传递窗体之间形成洁净气流气幕 灭菌式传递窗在窗体内设置有紫外线消毒装置 在物件传递过程中照射杀灭细菌 主要用于生物洁净室或传递物件带菌的场合 封闭可取式传递窗 设置自动开关装置 在洁净室洁净工作台内 将物件放入洁净盒中关好 放进封闭可取式传递窗内 开关装置自动将洁净盒底板打开 落下物件 再放入洁净室 洁净车间传递窗必须在室内装修全部结束后才允许安装 安装完毕用硅胶封闭好才能使用 传递窗实例 图3 45100级传递窗 苏净样本 图3 44标准传递窗 苏净样本 余压阀 余压阀结构原理余压阀是一个单向开启的风量调节装置 为了维持一定的室内静压而设置的 余压阀按静压差调整开启度 用重锤的位置来平衡风压 图3 45余压阀原理及外形图 余压阀的性能 通过余压阀的风量一般在5 20m3 min之间 压差在5 40Pa之间 余压阀对静压的急剧变化有良好的适应性 一般安设在静压差不同的洁净室之间下风侧的外墙上 不能设置在影响下游侧室内气流的场所 余压阀的选择应用 余压阀的结构应能正确的动作 可动部件加工精度满足要求 静压差急