1潔凈空調系統的應用 

潔凈空調系統不僅要求對房間或空間的溫、濕度參數進行控制,同時還要求對空氣潔凈度進行控制。潔凈度是根據房間內所控制空氣中浮游粒子的濃度來定義潔凈等級。

國際單位等級與濃度的關系如下: 粒/m3=10M×(0.5/D)2.2 

式中M為國際單位等級;D為微粒直徑μm。例如,M2級≥0.5μm微粒的濃度限值為102(0.5/0.5)2.2=100粒/m3;≥0.1μm微粒的濃度限值為102(0.5/0.1)2.2≈3 500粒/m3。 

我國的潔凈度沿用了英制等級稱呼,把M3.5級稱為100級,把M4.5級稱為1 000級,把M5.5級稱為一萬級,把M6.5級稱為十萬級。潔凈等級數值愈小,級別愈高。不同要求的潔凈室區就必須采用不同潔凈等級的潔凈空調系統。例如,在醫院環境中,空氣中浮游的致病菌種類多、濃度高,潔凈空調系統不但要求控制塵粒,更主要的是控制細菌,浮游在空氣中的微生物,以群體存在,大多附著在空氣塵埃上,一般大小為5~10μm ,而亞高效過濾器對≥0.5μm微粒過濾效率(計數效率)超過95%,采用具有亞高效器過濾的潔凈空調系統可實現醫院環境中空氣無菌化;在電子行業,國內曾統計過,在無潔凈級別要求的環境下生產MOS電路管芯的合格率僅10%~15%,64位存儲器的合格率僅2%,隨著超大規模集成電路的應用和微電子產品的普及,擁有高凈化級別的無塵空調車間是大規模生產的前提條件;在藥品生產企業中,我國已在1982年開始,參照一些先進推行GMP認證。GMP是當今國際社會通行的藥品生產和質量管理必須遵循的基本準則,未取得“GMP證書”的企業,將不再準予生產。而企業實施GMP改造,首當其沖的是改造生產車間的空調系統,采用相應級別的潔凈空調系統生產車間。

可見,潔凈空調系統在各行各業的應用已日趨普遍和成熟。潔凈空調系統的冷卻、去濕、加熱、加濕方式與常規空調系統基本一樣。但它的風量比常規空調系統的風量大得多,凈化級別愈高,風量愈大。潔凈空調系統的空氣處理設備,除了常規空調系統的表冷器、加熱器、加濕器等,還包括初、中效過濾器和高效過濾器組成。   

2 潔凈空調系統的施工要點 

2.1風管材料 

(1)材料選用。潔凈空調系統風管一般采用鍍鋅鋼板加工。鍍鋅鋼板應選用優質板,鍍鋅層重量要大于314g/m2,且應鍍層均勻,無起殼,無氧化。吊架、加固框、連接螺栓、華司、風管法 蘭、鉚釘均應采用鍍鋅件,法蘭墊料應采用有彈性、不產塵、有一定強度的軟橡膠或者乳膠海綿,風管的外保溫可采用容重32K以上難燃PE板,以專用膠粘貼,不得使用玻璃棉等纖維制品。 

(2)材料采購。材料采購必須按照計劃按品種選用同種產品中的有質量保證的制造商的產品。實物檢查時還應注意材料規格、材料光潔度,板材還應檢查平整度、邊角角方度、鍍鋅層 的粘結度等。材料采購后運輸過程中還應注意保持完好的包裝,防潮、防撞擊、防污染。 

(3)材料保管。潔凈空調用材料應設立專用倉庫,或集中存放。存放處要干凈,無污染源,避免潮濕,特別是風閥、風口、消聲器等部件更應嚴密包裝存放。潔凈空調的材料要縮短倉庫存 放時間,宜隨用隨進貨。制作風管用的板材應將整件運至現場,避免散件搬運途中引起的污染。 

2.2風管制作過程 

(1)風管制作前的準備。加工制作潔凈系統的風管應在相對密封的室內進行。室內的墻壁宜光滑、不產塵、不積塵,地面可鋪設加厚塑料地板,地板與墻體結合處宜用膠帶封貼,避免灰塵產生。風管加工前,室內必須做到干凈,無塵、無污染。可在打掃擦洗干凈后用吸塵器反復清理。制作風管用工具必須用酒精或無腐蝕洗滌劑擦洗干凈后進入制作室內。制作用設備不可 能也不必要進入制作室內,但必須保持干凈,無灰塵。參加制作人員宜相對固定,人員進入制作場所必須配戴一次性無塵帽、手套、口罩,工作服應常換洗。制作用材料應經過二到三次酒精或無腐蝕清潔劑擦洗后,才能進入制作場所待用。 

(2)潔凈系統風管制作要點。加工后半成品應再次擦洗后進入下道工序,風管下料咬口后應立即組合成型,不宜久放。風管法蘭加工要保證法蘭平面平整,規格要準確,與風管相配,以保證風管組合連接時接口密封性好。風管底部不得有橫向接縫,并且盡量避免縱向接縫,規格大的風管應盡量以整板制作,盡可能減少加強筋,必須設加強筋的也不得使用壓筋加強和風管內加強筋。風管制作應盡量采用聯合角或轉角咬口,6級以上的潔凈風管不得使用按扣式咬口。咬口處鍍鋅層損壞的、鉚釘孔處以及法蘭焊接處的鍍鋅層損壞的必須補做防腐。風管接縫翻邊裂縫處及鉚釘孔四周應涂以硅膠密封。風管翻邊必須平整均勻。翻邊寬度及鉚釘孔,法蘭螺孔必須嚴格按規范要求進行。柔性短管必須內壁光滑,一般可選用人造革或塑膠,風管檢查門墊料要用軟性橡膠。 

2.3風管的安裝和搬運 

(1)共處安裝前的準備。潔凈空調系統安裝前必須按照潔凈室主要施工程序制定進度計劃,計劃必須與其他專業相協調,并且應嚴格按照計劃實施。潔凈空調系統安裝首先必須在建筑專業(包括地面、墻面、樓板)油漆、吸聲、高架地板等方面完成后進行。安裝前在室內完成風管定位、吊點安裝等工作,并對吊點安裝時損壞的墻壁面、樓板進行補漆處理。 

(2)室內清潔后,將系統風管運入。風管搬運過程中應注意封頭的保護,風管進入現場前應進行表面清潔工作。 

(3)參加安裝的工作人員需經吹淋后,穿戴無塵衣、口罩、鞋套才可進行施工。使用的工具、材料、部件要進行酒精擦洗,無塵紙檢查,符合要求后方可進入施工現場。 

(4)風管管件、部件連接應邊打開封頭邊連接,風管內做到無油污,法蘭墊料應為不易老化有彈性強度的材料,并且不得直縫拼接。安裝后開口末端仍要保持封口狀態。 

(5)風管保溫應在系統管路安裝及漏風檢測合格后進行,保溫完成后室內必須做到徹底打掃干凈。 

2.4潔凈室防排煙系統 

潔凈室啟用后一般均處在正壓狀態,且潔凈室間密閉性好,人流、物流通道曲折,一旦發現火警,疏散、撲救均較困難,同時,由于火源熱量不易散發,因此室內的材、物升溫快,易著火擴大火災面。目前,《潔凈廠房設計規范》修訂稿GB50073-2001中對潔凈室內疏散走道、裝修材料及耐火極限作了嚴格的規定,對排風系統防火、防爆措施、防火閥設置、防排煙措施、消防給水、自動噴淋都作了具體規定。因此,對潔凈室的防排煙系統的施工必須遵照有關規定認真實施,特別要注意的是防排煙的布管及預埋件必須與建筑專業相配合,同步進行,確保不漏項。 

2.5有序試車 

(1)潔凈空調系統安裝完成后必須對空調間、空調機房進行清理、清潔,一切無關的物件必須全部清除,并認真檢查空調間及機房的墻、頂、地面的油漆是否破壞并補全,認真檢查設備的過濾系統,對于送風系統末端可直接安裝風口(潔凈度6級以上系統可安裝高效過濾器),認真檢查電氣,自動控制系統,供電系統,確認各系統完好后方可進行試車。 

(2)制定詳細的試車計劃,安排參加試車的人員,準備必備的工、器、量具。 

(3)試車必須在統一組織、統一指揮下進行。試運行過程中新風濾網2h更換一次,裝有高效過濾器的末端應定時更換、清洗,一般4h一次。試運行必須連續進行,運行情況可從自動控制系統了解各空調間、設備房的各項數據,并通過自動控制系統實施調節。潔凈空調試運行的時間必須符合GB50243-2002規范中規定的時間。

(4)經過試運行,系統達到穩定后可進行各項指標的測試。測試內容包括風量(風速)、靜壓差、空氣過濾器泄漏、室內空氣潔凈等級、室內浮游菌和沉降菌、空氣溫濕度、室內氣流流形、 室內噪聲等項指標,也可按照設計潔凈度等級或在商定驗收狀態下的等級要求進行。通過實際施工,本文粗略總結了潔凈空調系統施工的要點。首先必須重視材料的選用、采購、保管。在風管制作階段,要具備清潔的加工場所和清潔的加工機具,加工人員要具較高的技術水平和良好素質。風管安裝時要確保施工環境無污染,系統風管必須清潔無塵。參加安裝的人員要穿戴無塵衣、口罩、鞋套。使用的器具、材料均應擦洗干凈,并以無塵紙檢查合格。潔凈室的防排煙系統不得遺漏。潔凈系統的調試必須制訂周密的計劃,組織相關人員并按有關規范進行。   

3潔凈空調施工現場的注意事項 

針對潔凈空調系統的施工要點,在現場的施工管理過程中就要制定相應的管理制度,并根據不同的施工階段進行實施,逐步加強管理,實現最終的控制。 

3.1注意控制現場操作,使場地施工達到一般性的整潔程度。人員必須接受有關施工培訓,佩帶相應標記;穿著干凈的工作服;不得吸煙、飲食和飲水;焊接、切割和打孔時要防止碎屑擴散,要每天清除,工具材料要每天清理;加強現場巡視,違反者要及時糾正。 

3.2應注意:工作人員必須接受第二階段施工培訓和潔凈紀律的教育,并佩帶與階段不同的標記;施工人員應穿很干凈的工作服、專用鞋具,并按時刷凈;所有加工機具、材料進場前應清洗,施工時產生的灰塵必須嚴加控制;嚴禁吸煙、飲食;每天要用真空吸塵方法清掃一次;違反者應取消其工作資格。這一階段要重點抓好已進入現場的預加工安裝材料的清掃,做好潔凈區和非潔凈區的隔離,指定專人控制搬運通道。第二階段尤為關鍵,必須盡力做好以減少重復清掃次數,避免重復勞動。 

3.3應注意:工作人員必須接受第三階段施工規范培訓,并佩帶專門標記;設專職人員管理,只允許必要人員和業主進入;工作人員必須正確穿戴專用潔凈服,并經過風淋室吹洗;區域內嚴禁吸煙、飲食,不得帶入產生微小粉塵的物件;違反者取消其工作資格,有意違反者要給予嚴厲處分。這一階段應嚴格控制人員的出入,以保持潔凈區域的潔凈程度,同時要與業主管理密切配合,協調配合其他管理機構的測試和檢查,為工程順利移交和開始二次接續工作做好準備,在這一階段,設備安裝已基本結束。   

4潔凈空調系統常見問題及相應對策 

4.1表冷器及加熱器漏水現象 

組合式空調系統在北方地區經過冬季運行后會發生表冷器、加熱器被凍裂現象,尤其是全新風系統,這種現象尤為嚴重,影響正常生產。如某動物飼養車間在夏季啟用冷水系統進行運行時,空調箱突然大量漏水,經查找發現表冷器破裂。原來在上1年冷水機組停止運行后,系統雖然進行了表冷器的放凈處理,但由于表冷器更低點存在盲區,無法完全放凈冷水,當來年冬季運行時,空調器吸入的冷空氣就將表冷器管凍裂,引起冷水泄漏。

解決方法為:訂貨時要求設備廠家增加底端放凈點;對新風段進行處理,增加新風預熱段,保證冬季新風處理后溫度達到5℃以上;更好選用電加熱,因為蒸氣加熱器也存在被低溫新風凍裂的危險。 

4.2高效過濾器壽命短 

高效過濾器的濾芯一般為濾紙,壽命期為2年多,有些使用1年后發生破損現象,導致潔凈室被含塵空氣污染,使含塵粒子超標,原因是潔凈室的工作人員對潔凈室進行熏蒸滅菌后,即刻運行空調器,導致濾紙薄弱部分受潮被送風“吹破”。 

解決方法為:嚴格規程操作;選用過濾器時應根據潔凈室的級別、無菌程度特別是溫濕度及消毒方法的不同而定購。 

4.3中效過濾器壽命短 

有些空調機房面積小,設計人員為結構上的緊湊,將中效過濾段與風機段直接連接,從而造成被處理的空氣來不及擴散,使連接在風機出口端的中效過濾器整個斷面的空氣濾速極不均勻,而影響整個空調機組空氣處理的效果,且縮短過濾器的使用壽命,增大日常維護費用。解決方法為:在風機段與中效過濾段增加緩沖段即均流段,使中效過濾器整個斷面的空氣濾速較為均勻。 

4.4壓差和風量無法滿足要求 

空調系統在初次調整完畢后,各級過濾器隨使用時間的增長而逐漸被灰塵阻塞,導致系統風量分布不均,使潔凈間風量發生變化,嚴重時將使潔凈間的換氣次數下降,而達不到使用級別;在工作過程中,為方便操作,出入潔凈間時不及時關門,甚至幾道門都打開,導致管道內的風量分布混亂,使有些風閥發生震動,導致松動,影響風量的再次分布。 

解決方法為:在系統初次調整完畢后應定時進行檢測和微調;加強初效、中效過濾器的監測及更換;在設計階段采用變頻器控制送、回風機,用以解決房間的壓力隨濾器阻力增大而變化的現象,減少對系統調整的工作量。 

4.5室內送風口聚集水珠 

某些潔凈室,系統調試后一切正常。但冷水機組啟用后,則在室內送風口附近聚集水珠,使室內的相對濕度不符合要求,如果產品有很強的吸濕性,就會嚴重影響產品的質量。 

解決方法為:表冷器后設擋水板;安裝時,要留出組裝表冷器的凝水彎位置,使冷凝器底盤中的凝結水易于排除,而不會使表冷器底盤中因不斷積累而增多的凝結水,隨送風被帶到管道和房間中去。 

4.6空調排風口滴水 

有些潔凈室如:消毒間、分裝線需要排除熱、濕水蒸汽,水蒸氣夾雜在空氣中遇冷會凝結成小水珠。 解決方法為：排風系統管道應保溫且有一定的坡度坡向室外。否則一旦排風機停機,聚集在風管上的水珠會順著風管倒流回室內。

4.7膨脹箱冷凍水溢水 

空調水系統隨溫度的變化膨脹收縮,膨脹水箱不但收貯水系統膨脹的水量,且補充水系統體積收縮時的水量,還對水泵有定壓作用。在試車過程中,有的膨脹水箱存在大量溢水現象。 

解決方法為:計算膨脹水箱的容積是否正確,應遵循公式:V=α×△tmax×Vc(V為膨脹水箱的容積,α為水的單位膨脹系數,△tmax為系統內水溫的更大波動值,Vc為系統內水容積),當V值小于Vc值的2%時按Vc值的2%選取;檢查膨脹水箱的位置設置是否高于系統的更高點0. 5m。   

5結束語 

從以上對施工過程中技術分析來看來看,形式上看似簡單,其實工作細節煩瑣,必須細化嚴格管理,尤其要在工人培養起較高的潔凈意識,使各項管理工作得以貫徹和落實,從而減少專業清洗的次數,降低昂貴的高效過濾器的損耗,提高工程整體的品質。 

潔凈空調系統的技術要求、施工質量要求高,投資大,一旦失敗,無論從財力、物力、人力上講都會造成浪費,因此要搞好潔凈空調系統,除完美的設計圖紙以外,還要求高質量高水平 的施工。潔凈空調運行是生產和實驗的重要保證,因此,合理有效的科學管理和運行維護,才能使潔凈系統達到滿意的效果。