空气洁净技术(空气过滤器培训教材一)

1、 第第5章章 洁净空调系统的设计洁净空调系统的设计 5.1 设计依据设计依据 一、标准规范一、标准规范 1 1. 洁净厂房设计规范洁净厂房设计规范（GB50073GB5007320012001） 2. 医药工业洁净厂房设计规范医药工业洁净厂房设计规范（GMP-97GMP-97） 3. 3. 药品生产质量管理规范药品生产质量管理规范（GMPGMP9898） 4. 洁净室施工及验收规范洁净室施工及验收规范（JGJ71JGJ719090） 5. 5. 医院洁净手术部建设标准医院洁净手术部建设标准 6. 6. 医院洁净手术部建筑技术规范医院洁净手术部建筑技术规范 二、设计任务书二、设计任务书 三、建筑

2、设计平剖面图三、建筑设计平剖面图 5.2 空调负荷的计算空调负荷的计算 一、室内外参数的确定一、室内外参数的确定 1、室内参数、室内参数 表表5-1 洁净车间应控制的设计参数洁净车间应控制的设计参数 应控制的参数应控制的参数 1 1 2 2 空气洁净度级别空气洁净度级别 要求要求要求要求( (含细菌浓度含细菌浓度) ) 换气次数（非单向流）换气次数（非单向流） 要求要求要求要求 工作区截面风速（单向流）工作区截面风速（单向流） 要求要求要求要求 静压差静压差 保持静压差保持静压差保持正压保持正压 温湿度温湿度 要求要求要求要求 噪噪 声声 空态空态动态动态 新风量新风量 要求要求要求要求 5.

3、2 空调负荷的计算空调负荷的计算 一、室内外参数的确定一、室内外参数的确定 1、室内参数、室内参数 表表5-2 5-2 洁净室的温、湿度范围洁净室的温、湿度范围1 1 房间性质房间性质 温度（温度（） 湿度（湿度（% %） 冬季冬季 夏季夏季 冬季冬季夏季夏季 生产工艺有温湿度生产工艺有温湿度 要求的洁净室要求的洁净室 按生产要求确定按生产要求确定 生产工艺无温湿度生产工艺无温湿度 20-22 24-2620-22 24-2630-3530-3550-7050-70 要求的洁净室要求的洁净室 人员净化及生活用室人员净化及生活用室 16-20 26-3016-20 26-30 5.2 空调负荷的

4、计算空调负荷的计算 一、室内外参数的确定一、室内外参数的确定 1、室内参数、室内参数 2 2规定规定 一、生产工艺对温度和湿度无特殊要求时，以穿着洁净工作一、生产工艺对温度和湿度无特殊要求时，以穿着洁净工作 服不产生不舒服感为宜。空气洁净度服不产生不舒服感为宜。空气洁净度100级、级、10000级区级区 域一般控制温度为域一般控制温度为2024，相对湿度为，相对湿度为4560%。 100000级区域一般控制温度为级区域一般控制温度为1828，相对湿度为，相对湿度为 5065%。 二、二、 生产工艺对温度和湿度有特殊要求时，应根据工艺要求生产工艺对温度和湿度有特殊要求时，应根据工艺要求 确定。确

5、定。 5.2 空调负荷的计算空调负荷的计算 一、室内外参数的确定一、室内外参数的确定 2、室外参数、室外参数 室外气象参数确定方法与一般空调系统相同。室外气象参数确定方法与一般空调系统相同。 表表5-3 室外新风含尘浓度室外新风含尘浓度 地区分类地区分类计数含尘浓度（计数含尘浓度（pc/L） 工业城市内工业城市内 3X105 工业城市郊区工业城市郊区 2X105 非工业区或农村非工业区或农村1X105 取含尘浓度：取含尘浓度：106 pc/L 5.2 空调负荷的计算空调负荷的计算 二、空调负荷的计算二、空调负荷的计算 复习各基本概念：复习各基本概念： 得热量，得热量， 冷负荷，冷负荷， 除热量

6、，除热量， 设备（再热负荷）负荷，设备（再热负荷）负荷， 空调负荷的组成（室内负荷、新风负荷）。空调负荷的组成（室内负荷、新风负荷）。 5.2 空调负荷的计算空调负荷的计算 三、发尘量的计算 （pc/m3min） （per/ m2） 式中 C人的发尘量， pc/（perm3min）； P 人数； F 洁净室面积，m2； q当量人员密度，per/ m2； 房间的当量人员密度，=8 m2 / per。 q C g 5 . 2 F P F F P q 1 5.3 空调系统风量的计算空调系统风量的计算 一、空调系统送风量一、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、为控制室内空气洁净度所

7、需要的送风量 按均匀分布按均匀分布 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）；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；、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；、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）。、按换气次数规定的送风量（非单向流洁净室）。 5.3 空调系统风量的计算空调系统风量的计算 一、空调系统送风量一、空调系统送风量 研究方法：研究方法： （简化边界条件）（简化边界条件） 转换转换 求解求

8、解 改改 发发 分分 进进 展展 析析 总结总结 （现状）（现状） （因素）（因素） （优化）（优化） 物理模型数学模型计算结果 结果认定结论 5.3 空调系统风量的计算空调系统风量的计算 一、空调系统送风量一、空调系统送风量 1、均匀分布计算、均匀分布计算 非单向流非单向流 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。法。 均

9、匀分布，就是假定室内灰尘是均匀分布的，如果有灰尘发均匀分布，就是假定室内灰尘是均匀分布的，如果有灰尘发 生源，则发生的尘粒由于扩散和气流的带动和冲淡，能很生源，则发生的尘粒由于扩散和气流的带动和冲淡，能很 快地在室内达到平衡。为了简化计算，还进一步假定：通快地在室内达到平衡。为了简化计算，还进一步假定：通 风量是稳定的；发尘量是常数；大气尘浓度是常数；忽略风量是稳定的；发尘量是常数；大气尘浓度是常数；忽略 室内外灰尘的密度和分散度的变化对过滤器效率的影响；室内外灰尘的密度和分散度的变化对过滤器效率的影响； 忽略渗入的灰尘量和管道产尘的可能性；忽略灰尘在管道忽略渗入的灰尘量和管道产尘的可能性；忽

10、略灰尘在管道 内和室内的沉降。内和室内的沉降。 5.3 空调系统风量的计算空调系统风量的计算 非单向流非单向流 例例有一净化空调系统带有三级过滤器，其中初效和中效过滤器有一净化空调系统带有三级过滤器，其中初效和中效过滤器 只处理新风，高效过滤器处理全部送风量。假定进入洁净空只处理新风，高效过滤器处理全部送风量。假定进入洁净空 间和空间内产生的尘粒能及时均匀地在空间内扩散，且净化间和空间内产生的尘粒能及时均匀地在空间内扩散，且净化 系统的风量系统的风量L及回风率及回风率r一定，画出在室外空气含尘浓度为一定，画出在室外空气含尘浓度为M， 室内产尘量为室内产尘量为G，空间体积为，空间体积为V的条件下

11、的系统原理图，推导的条件下的系统原理图，推导 出在稳定状态下，室内含尘浓度出在稳定状态下，室内含尘浓度n与初效过滤器效率与初效过滤器效率 1、中效、中效 过滤器过滤器 2 、高效过滤器、高效过滤器 3 之间的表达式。之间的表达式。 = N，即换气次数，即换气次数， = g 为空间单位体积的产尘量。为空间单位体积的产尘量。 L V G V 3 321 11 1111 rN NrMg n 5.3 空调系统风量的计算空调系统风量的计算 非单向流 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 3 321 11 1111 rN NrMg n 5.3 空调系统风

12、量的计算空调系统风量的计算 单向流 b系数，取1/121/6。 按气流速度计算的送风量： L = 3600 F v (m3/h)， G = L n 32 321 111 1111 rN NrMbg 5.3 空调系统风量的计算空调系统风量的计算 一、空调系统送风量 2、根据热湿负荷计算和稀释有害气体所需的送风量 G = Q/（In Io）=W/(dn do) G = X/（yn yo） 3、按空气平衡所需的送风量 Go = Gc 4、按换气次数规定的送风量（非单向流洁净室） 7级 10000级 25 h-1 8级 100000级 15 h-1 大于8级 大于100000级 12 h-1 5.3

13、空调系统风量的计算空调系统风量的计算 二、空调系统新风量 1、正压要求 1规定采用缝隙法或换气次数法计算。 2、健康要求：40m3/（ perh）； 3、按总风量百分比计算（规范2）； 垂直单向流100级，2%； 水平单向流100级，4%； 非单向流1 000级，10%； 非单向流10 000级，20%； 非单向流100 000级，30%； 4、补充送风系统漏风。 G4 = G 漏风系数，%；等于或高于6级，2%；低于6级，4%。 5.4 空调系统方案空调系统方案 一、空调系统方案 （一）系统划分 1规定，不宜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

14、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。 2规定，不宜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 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

15、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。 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 空调系统方案空调系统方案 一、空调系统方案 （五）系统形式 1、6级及

16、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。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； 5.4 空调系统方案空调系统方案 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 （2）需要多大的送

17、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 （图5-3）手动调节控制正压流程示意图图 VDVDVD VD VD VD VD VDVDVD VD 手动调节阀 5.4 空调系统方案空调系统方案 二、洁净空调系统的特殊要求 （一）静压差 2、方法 （2）回风设阻尼过滤网 （3）余压阀 5.4 空调系统方案空调系统方案 2、方法 （4）用控制新风量的办法实现正压控制。 VD 4 （图5-4）自动调节新风控制正压流程示意图

18、VDVDVD VD MD VDVDVD VD 手动调节阀 MD MD 电动调节阀 S S 压差变送器 5.4 空调系统方案空调系统方案 2、方法 （5）自动调节办法实现正压控制。 VD （图5-5）自动调节控制正压流程示意图 VDVDVD VD MD VD 手动调节阀 MD MD 电动调节阀 S S 压差变送器 MC SS MDMDMD MC 上位机 5.4 空调系统方案空调系统方案 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 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