空调系统及环境监测基础知识

1、质量保证部质量保证部目录目录n一、空调系统基础知识n二、空调系统的基本构成n三、空调系统的日常监测项目一、空调系统基础知识一、空调系统基础知识n名称释义：nHVAC：（Heating, Ventilation and Air-conditioning ）空气调节系统（采暖通风与空气调节系统）nAHU: （Air Handling Unit 简称 AHU）空气处理机组nFFU：（Fan Filter Units 简称 FFU）风机过滤单元nHEPA：（High efficiency particulate air Filter 简称 HEPA）高效过滤器n（1）环境空气n（2）原辅料、包装材料、

2、药液n（3）包装容器本身的质量问题和清洗情况n（4）制剂设备n（5）操作人员药品生产的污染来源药品生产的污染来源n1、空调系统是空气净化技术的一种具体应用，其功能是净化空气中的污染源。n2、空调系统的空气处理措施：n（1）空气过滤n（2）组织气流排污n（3）控制空气静压差n（4）采取综合措施（1）空气过滤）空气过滤n空气过滤是指：利用过滤器有效地控制从室外引入室内的全部空气的洁净度，由于空气中的细菌都依附在悬浮粒子上，微粒被过滤的同时，微生物也得到控制；n空气过滤器n空气过滤器是实现空气净化最重要的手段。所有送入洁净室的空气应经过初效、中效、高效或者亚高效过滤器的过滤。n空气过滤器的原理空气过

3、滤器的原理n当空气流过贯穿过滤器显微结构（一系列相互连通的孔隙空间的回旋流通路径）时，微粒被捕集在过滤介质中。过滤介质过滤空气的机理包括拦截效应、惯性效应、扩散效应、静电积附、筛分和重力沉积等。n拦截n空气中的尘埃粒子，随气流作惯性运动或无规则布朗运动或受某种场力的作用而移动，当微粒运动撞到其它物体，物体间存在的范德华力（是分子与分子、分子团与分子团之间的力）使微粒粘到纤维表面。进入过滤介质的尘埃有较多撞击介质的机会，撞上介质就会被粘住。较小的粉尘相互碰撞会相互粘结形成较大颗粒而沉降，空气中粉尘的颗粒浓度相对稳定。n把纤维过滤器像筛子一样看待是错误的。n惯性和扩散n颗粒粉尘在气流中作惯性运动，

4、当遇到排列杂乱的纤维时，气流改变方向，粒子因惯性偏离方向，撞到纤维上而被粘结。粒子越大越容易撞击，效果越好。n小颗粒粉尘作无规则的布朗运动。颗粒越小，无规则运动越剧烈，撞击障碍物的机会越多，过滤效果也会越好。空气中小于0.1微米的颗粒主要作布朗运动，粒子小，过滤效果好。大于0.3微米的粒子主要作惯性运动,粒子越大效率越高。扩散和惯性都不明显得粒子最难过滤掉。测量高效过滤器性能时，人们经常规定测量最难测量的粉尘效率值。n静电作用n由于某种原因，纤维和微粒可能带上电荷，产生静电效应。带静电的过滤材料过滤效果可以明显改善。原因：静电使粉尘改变运动轨迹并撞上障碍物，静电使粉尘在介质上粘的更牢。n能长期

5、带静电的材料也称作驻极体材料。材料带静电后阻力不变，过滤效果会明显改善。静电在过滤效果中不起决定作用，只起辅助作用。n化学过滤n化学过滤器主要有选择性的吸附有害气体分子。n活性碳材料中有大量看不见的微孔，有较大的吸附面积。米粒大小的活性碳中，微孔内面积有十几平方米大。n游离分子接触活性碳后，在微孔中凝聚成液体因毛细管原理呆在微孔中，有的与材料和而为一体。没有明显化学反应的吸附称为物理吸附。n有的对活性碳进行处理，被吸附的颗粒与材料进行反应，生成固体物质或无害气体，称为化学吸附。n活性碳在使用过程中材料的吸附能力不断减弱，当减弱到某一程度，过滤器将报废。如果仅为物理吸附，用加热或水蒸汽熏可使有害

6、气体脱离活性碳，使活性碳再生。n重力效应n微粒通过纤维层时，在重力作用下，发生脱离气流流线的位移而沉降在纤维表面上，这种作用只有在微粒较大（0.5m)时存在，这是微粒重力作用太小，当它还没有沉降到纤维上时已随气流通过纤维层。因而，对粒径小于0.5m的微粒的过滤，重力沉降完全可以忽略。（2）组织气流）组织气流n气流组织：为特定目的而在室内形成一定的空气流动形态与分布。n洁净室组织气流的基本原则：最大限度的减少涡流，使进入洁净区的气流尽快覆盖工作区。n洁净室主要的气流组织有：乱流、层流（包括垂直层流、平行层流）和矢流三种方式。n乱流n乱流方式主要是利用稀释作用，使室内尘源产生的微粒均匀扩散而被“冲

7、淡”。一般采用上送下回的形式，使气流自上而下，与尘粒重力沉降方向一致。n图示：n层流n层流方式是指气流流线平行，流向单一，具有一定的和均匀的断面速度的气流组织方式，使送入房间的气流充满整个洁净室断面，通过像“活塞作用”那样将室内随时产生的尘粒压至下风侧，把尘粒排至室外。n注：层流方式对室内断面上有一定风速要求。n层流图示n矢流n矢流方式也叫辐流、斜流是采用弧形送风口送风，于侧上角送风，对侧下角回风，不同于乱流与层流方式，矢流是通过流线不交叉的气流推动作用将室内污染物排除室外。图示（3）压力控制）压力控制n为了维持洁净室内的洁净度免受邻室的污染或者污染邻室，在洁净室内应维持一个高于或者低于邻室的

8、空气压力。同时可以防止外界污染物随空气从围护结构的门窗或者其他的缝隙渗入洁净室内，以及防止开启门后，空气从低级洁净区流向高级洁净区。（4）综合措施）综合措施n如对易产尘的工艺操作在设计、设备、管道和容器选择时强调密封性能良好，对室内凡有缝隙的地方做好密封，同时对产尘量大的设备才用除尘措施。二、空调系统的基本构成二、空调系统的基本构成n空调系统由一个或多个空气处理机组及相应操作间组成。空气处理机组是空调系统的主要设备。n空气处理机组属于成套设备，通常是由对空气进行一种或几种处理功能的单元段组合而成的。其组件包括金属箱体、风机、加热和冷却盘管、加湿器、空气过滤装置等。常见空气处理机组的组合形式常见

9、空气处理机组的组合形式常见空气处理机组的组合形式常见空气处理机组的组合形式公司的空气处理机组的组合形式及空气处公司的空气处理机组的组合形式及空气处理流程理流程n空气处理机组的基本组件n1、风机和驱动装置 皮带驱动式 直联式n空气处理机组的基本组件n2、加热和冷却盘管 蒸汽盘管 冷却盘管n空气处理机组的基本组件n3、加湿器（蒸汽式加湿器）n空气处理机组的基本组件n4、空气过滤器 初效 中效 高效有板式、折叠式、袋式三种。分袋式和非袋式按结构分有隔板、无隔板、组合式，根据效率分H13、H14高效过滤器。n空气过滤器的分类n空气过滤器在过滤灰尘时就会有对气流形成阻力的说法，按目前行业的使用习惯，空气

10、过滤器主要有两种阻力：初阻力和终阻力。空气过滤器积灰，阻力增加，当阻力增大到某一规定值时，空气过滤器报废。n新空气过滤器的阻力称“初阻力”；对应空气过滤器报废的阻力值称“终阻力”。设计时，常需要一个有代表性的阻力值，以核算系统的设计风量，这一阻力值称“设计阻力”，惯用的方法是取初阻力和终阻力的平均值。n空气处理机组的基本组件n5、除湿机n6、风管n7、风口n8、风阀和百叶窗三、空调系统日常监测项目三、空调系统日常监测项目n1、温湿度n2、送风量（换气次数）n3、风速n4、静压差n5、悬浮粒子n6、微生物监测n1、温湿度n测点的布置n距外墙表面大于0.5m，离地面0.8m的同一高度上，应避开出/

11、回风口处n检测方法n通风干湿球温度计、自记式温、湿度计和带传感器的温、湿度自动检测控制系统n合格标准nA、B、C级：温度20-24，相对湿度45%-60%nD级：温度18-26，相对湿度45%-65%n2、送风量（换气次数）n检测点n高效过滤器下n检测方法n风量仪n换气次数计算方法n换气次数的计算是将每小时的总送风量除以房间的空间体积，计算公式为：高度）房间面积（）各送风口风量之和（）换气次数（次23/mhmhn合格标准n B级区：50次/h C级区：30次/hn D级区：15次/hn检测频次nB级区：每半年一次 C、D级区：每年一次n3、风速n检测点 层流高效送风面约15cm处进行测试 测点

12、数应不少于5个，均匀布置于被检测高效n检测方法 热球式风速计n合格标准 垂直层流：0.36m/s-0.54m/sn检测频次 每季度一次n4、静压差n检测对象洁净区域间压差 房间压差 n检测仪器微压差力计 n合格标准不同洁净级别大于10pa相同洁净级别不同房间大于5pan5、悬浮粒子n监测点分布级别确认：最少检测点数= （若有小数进位为整数） 日常监测：依据级别确认布点检测数据 ，通过风险评估确定 日常检测点级别确认点n监测方法 激光粒子计数器 房间面积n5、悬浮粒子n监测的注意事项n事先确认空调系统运行平稳后，方可以进行取样n监测单向流时，将计数器取样口正向对着气流方向；n监测紊流时，宜将取样

13、口垂直朝上；n在单向流系统中，应才用等动力采样头；n在级别确认时，应使用采样管较短的便携式尘埃粒子计数器；n取样时，每次取样量不得少于2.83L（A级区级别确认，每个采样点的采样量不得小于1 ）m3n5、悬浮粒子n合格标准n5、悬浮粒子n监测频次n6、微生物监测n（1）浮游菌监测n（2）沉降菌监测n（3）表面微生物监测（包括：设备表面、房间表面、n 人员表面）n（1）浮游菌监测n监测点分布n与悬浮粒子布点原则一致n监测点应离地 0.81.5mn送风口测点位置离开送风面 30cm 左右n监测方法 n浮游菌采样器n采样平皿（一般采用为90mm15mm规格的培养皿）n培养基：通常为营养琼脂（NA）或

14、大豆胰蛋白胨琼脂n（TSA） n（1）浮游菌监测n监测注意事项n1、对单向流洁净区或者送风口采样，采样口应正对着气流方向，对非单向流洁净区，采样口应朝上n2、布置采样点时，应尽量避免尘粒较集中的回风口n3、采样时，测试人应在采样口下风侧，尽量减少走动n4、培养皿在用于进行检测时，为避免培养皿运输或者搬动过程中的影响，宜同时进行阴性对照n（1）浮游菌监测n合格标准n（1）浮游菌监测n监测频次n（2）沉降菌监测n监测点分布n与悬浮粒子布点原则一致n监测点应离地 0.81.5mn监测方法 n被动采样n采样平皿（一般采用为90mm15mm规格的培养皿）n培养基：通常为营养琼脂（NA）或大豆胰蛋白胨琼脂

15、n（TSA） n（2）沉降菌监测n监测注意事项n1、对单向流洁净区或者送风口采样，采样口应正对着气流方向，对非单向流洁净区，采样口应朝上n2、布置采样点时，应尽量避免尘粒较集中的回风口n3、采样时，测试人应在采样口下风侧，尽量减少走动n4、培养皿在用于进行检测时，为避免培养皿运输或者搬动过程中的影响，宜同时进行阴性对照n5、沉降时间至少为半小时，但不得超过 4 小时n（2）沉降菌监测n合格标准n（2）沉降菌监测n监测频次n（3）表面微生物（设备表面、洁净区表面）n监测点应依下列因素确定：n洁净区（室）的大小n设备、管路等得复杂程度n生产活动的重要性n易受污染的部位n监测方法n接触碟（ 一般直径为 50mm ， 取样面积一般约为 25cm 2）n擦拭法 （取样面积一般约为 25cm 2，适用于非常规平 面取样）n表面冲洗法（适用于监测大面积区域内表面）n（3）表面微生物（设备表面、洁净区表面）n监测注意事项n根据洁净区内设施、设备等表面对产品和洁净室环境的影响程度，通常将表面分为三类：关键表面 、一般表面和地板，并且分别