净化车间的空气处理方法
无尘车间不同级别空气洁净度的空气过滤器的选用:
布置要点:对于300000级空气净化处理,可采用亚高效过滤器代替高效过滤器;空气洁净度100级、10000级及100000级的空气净化处理,应采用初、中、高效过滤器三级过滤器;中效或高效空气过滤器宜按小于或等于额定风量选用;中效空气过滤器宜集中设置在净化空气调节的正压段;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。
一、 洁净室空调系统的特点 :
1 、风量大 洁净室主要是通过空气量的循环来过滤空气中的尘埃、等,实现对空气中非生物粒子和生物粒子的控制,达到洁净的标准。因此需要有足够的风量来保证室内的洁净度。洁净室的风量一般按照室内换气次数来计算,通常是10倍,甚至几十倍,尤其是单向流洁净室,换气次数达到房间体积的几百倍。大风量对空气处理机组的强度是个考验,目前市面上常见的空气处理机组的都是采用铝合金框架结构、方钢结构的比较多,如果面板的厚度和框架的强度不够,*造成空气处理机组变形。所以对空气处理机组的强度要求较高。
2、温湿度控制精度高 和普通舒适性空调的满足人员舒适的要求不同,洁净室的温湿度控制的精度是为了满足工艺要求,如在某些电子产品的制造中,对温湿度的控制要求非常严格。为了实现恒温恒湿,那么要求空气处理机组中至少要具备制冷、制热、加湿、除湿等功能段,而且需要精密控制的方式;如换热器要采用高效率的亲水翅片,并且水流量采用比例积分控制,加湿量也要采用比例积分或者是PID调节的方式,以便实现更高的控制精度。
3、拥有良好的过滤系统 工业洁净室主要是控制污染,保证产品的合格率, 为满足工艺设计要求的工业洁净室要求严格控制尘量甚至达到无尘,这将靠一套良好的空气过滤系统来完成。洁净技术对微生物、尘埃等的控制程度,主要取决于过滤器的性能。洁净室一般至少要经过三级过滤,空气处理机组配备初、中效过滤器,送风末端配高效过滤器。空气过滤器需要有良好的品质,一旦发生泄漏,就再也不可能达到洁净的可能。除了本身不能有任何的泄漏,过滤器在空调箱的密封也要引起注意。
4 、满足特殊工艺的要求 如有些产品,需要用到化学制剂,所以机组要求耐腐蚀,还有些需要用到性的气体,这就要求空气处理机组、防静电,有些工艺对于震动的要求很高,所以空气处理机组就要有更好的防震措施。
5、风机的压头高 洁净室一般至少要采用初、中、高三级过滤器过滤,而这三级过滤器的阻力加起来就有700~800帕左右,洁净室一般也要采用集中送、回风的方式,以保证维持洁净室的正负压调节的要求,所以洁净室的管道阻力一般比普通空调的要多一倍以上。需要克服这些阻力,就要求空气处理机组的送风机有足够的压头,所以洁净室的空气处理机组的送风机组一般采用后弯机翼型的风机,或者是无窝壳的风机,才能达到足够高送回风压头。 在这种大风量,大压头的情况下,对机组的漏风率也是一种考验,洁净室用空气处理机组的漏风率越低,为客户节省的能源就越多,运行费用就越低。
6 、相当的稳定性和可靠性 现代工业的高度发展,使得工业产品拥有体积小、高价值的特点,如果洁净空调机出现故障,将带来数于千计的损失,因此要求空调机组拥有相当的稳定性和可靠性,除了要求对空气处理机组的每一个部件采购中采用拥有良好的品质产品以及慎重选用过滤器之外, 对空气处理机组和整个送回风系统的检测和维护也是一个需要专业人员严格按照制定进行管理维护。
7、正负压控制严格 无论是电子厂房还是隔离病房、制厂、实验动物室等,为了防止粉尘、扩散到其他的洁净区域,还是为了防止病的扩散引起交叉感染,洁净房间的正负压控制非常重要,准确有效的控制正负压较其关键。实际工程应用中,工业洁净室一般都是采用正压维持,但对于使用有、有害气体或使用易燃易爆溶剂以及其他有特殊要求的生物洁净室则采用负压控制。要想有准确的压差控制值,在洁净室空气处理机组要求要有较低的漏风率,才能有较高的控制精度。
空气处理机组的性能特征
1 保温性能
空气处理机组壁板一般采用双层彩色钢板或冷轧钢板粉末喷涂(底板内侧板有的采用不锈钢制成),中间的保温材料多为聚氨酯发泡或阻燃性离心玻璃棉。如果单从导热系数、吸水性和密度来看,二者均是较好的保温材料。但由于空气处理机组在运行过程中,送、回风机高速运转,箱体振动比较大,而玻璃棉的质量轻,结构中有较大间隙*因长期振动而出现脱落,导致导热系数急剧增大,失去保温作用,从而造成空气处理机组壁板结露,使送风温度偏高。
但是并非采用聚氨酯发泡就一定具有好的保温效果,如劣质的聚氨酯发泡保温材料也会影响使用效果。故在选择空气处理机组时,不能轻率选择壁板保温材料。
2 漏风率
大多数空气处理机组厂家的箱体结构都是由面板与铝合金框架或角钢焊接框架组合而成。箱体密封处理也是选型时应引起高度重视的一个方面,因为如果漏风率过大会产生两种后果:一种是由于漏风过多导致送风量不足;另一种是导致处于负压的空气处理室漏风。在夏季,这会使未经处理的热湿空气进入送风系统,使机器不能满足设计要求,送风温度参数也就无法得到保证。技术监督局发布的《组合式空调机组》(GB/T14294-08)制造规范中规定:“机组内静 压保持700Pa时,机组漏风率不得大于3%”。有的生产厂家在空气处理机组框架上开有燕尾型密封槽,并配上相应的橡胶密封条,在额定工况下,可以保证漏风率小于2%,满足规范要求。这不失为一种解决机组漏风问题的好办法。
3 表面冷却器选型计算
表面冷却器是组合式空气处理机组的核心部分,是空气与冷媒进行热交换的地方。通常的表冷器盘管结构为铝质翅片经胀管机与铜管胀接。铜管的壁厚、铝箔的厚度随厂家不同而略有差别,一般铜管壁厚为0.2~0.6mm,直径为7~16mm,铝箔厚度为0.15~0.20mm。值得注意的是不同厂家在进行表冷器计算时选择的翅片间距有较大的差别。以某系统为例,处理风量为79 000m3/h,冷量831kW,甲厂采用的方案为降低表冷器翅片间距(约1.8mm),加大换热面积;乙厂采用的方案为选取常规翅片间距(约2.5mm),采用两级表冷段串联形式,延长换热时间。两种方案在风机功耗、水阻、断面尺寸等方面都有各自的优缺点。前者可能造成风阻较大从而加大风机功耗,后者可能会加大机组尺寸和水流阻力。经过全面的技术比较并综合考虑造价因素后决定采用乙厂产品。此例说明表冷器选型计算的合理性事关整个空气处理机组的使用性能及综合造价,应引起足够重视。
机的选型
风机是空气处理机组各功能段中的耗能部分。与一般的风机相同,在定货时应根据风量与压头的关系选择合适的风机类型,如前向多翼或后弯式叶片,以确保风机噪音及效率等指标达到佳状态。近些年从国外引进的机翼式风机具有较高的效率。
随着计算机技术的发展和自动控制水平的提高,变风量系统越来越广泛地应用在写字楼、洁净厂房、等场合,因而对空调机组中送、回风机的选型提出了新的更高要求。首先,风机的特性曲线应具有平缓的特征,这样当风量减少时可以使系统避免增加不必要的静压;其次,选择风机时其工作范围应处于较稳定的高效区内;*三,回/排风机应该与送风机的型号相同或为同一类型,并具有相同或类似的性能特征,这样方能保证运行时整个系统的有效匹配。
5过滤器的选择
过滤器分为:初效过滤器(通常称之为G级),中效过滤器(通常称之为F级),高效过滤器
初效过滤器分为:G1\ G2\ G3 \G4(G4为初过滤器过滤效果高,其他依次排列)
中效过滤器分为:F5\ F6\ F7\F8\(F8为中效过滤器过滤效果高,其他依次排列)
高效过滤器分为:30万级过滤\ 10万级过滤\ 百级过滤(百级别过滤为高效过滤效果高,其他依次排列)
市场中主流过滤器为:无纺布过滤器\带式过滤器\金属过滤器\纸质过滤器\尼龙网过滤器\玻璃纤维过滤器\3M过滤器(近年来3M公司推出的一款低阻力、高效率节能过滤器).
空气中灰尘对人体健康和产品质量都有影响,尤其是一些特殊行业,如精密仪器、电子、制工业、等对空气洁净度要求较高。这就要求根据不**业的要求选用组合式空气处理机组。
用于舒适性空调环境的空气对含尘量有一定的要求。一般规定室内含尘浓度为0.15~0.25mg/m3,并应滤掉≥10μm的尘粒。这类空气处理机组的过滤段仅需配置粗效及中效过滤器即可。而对于上述的特殊行业还需配置高效过滤器以达到**净净化,这类净化要求甚高,室内空气含尘浓度均以颗粒计数浓度(粒/L)表示。
6检修方便
如上所述,组合式空气处理机组多用在系统风量较大的场合(通常在10 000m3/h以上),因此其外形尺寸往往较大。在现代建筑中,由于开发商或业主方投资及功能等原因所限,机房尺寸常常被压缩得很小,这样就*造成表冷器、过滤器等需日常维护清洗的部件由于空间太小而无法抽出或者是很难抽出。有些建筑建成后原先预留的设备检修通道被占用,设备需更换或维修时无法通行。所以在建设中,一方面要注意尽可能地预留检修空间及通道;另一方面在设备选型定货时可以要求厂家根据机房实际情况改进空气处理机组自身结构,如表冷器设计成两侧拔管等。
新风机组选型及常见故障分析
选型指南:
新风机设备选型步骤如下
1、据安装设置选择新风机的形式;
2、设备风量、风压选用时以不小于设计值为原则;
3、确定制冷量及制热量的设计工况;
4、原则上一台新风机组只负责一层楼面所需的新风量。
运行故障:
一、新风机组故障
新风机组的故障主要是换热器被冻裂,某大厦采用冷水机组VAV空调系统,从施工到调试再到投人运行共出现了4起新风机组冻裂事故,该大厦新风机组总共15台,冻裂的比例高达27%。究其原因,主要有以下4个方面。
a)临时管线未经冲洗即对新风机组供水;
为了赶工期经常用新风机组进行临时供暖,但由于时间紧迫整个供暖系统未正式用水冲洗,供回水管道全部采用主管下接支管的连接方式,结果管线内污物在距换热站近的新风机组加热器内不断淤积,热水流量不断减少,从而导致加热器冻裂。从本质上来讲,临时供水管线施工时未按施工规程进行冲洗而盲目投人使用造成了加热器的冻裂。
b)自控阀门指示的阀位有误 ;
集中空调自控系统的施工往往滞后,常常在大厦正式投人使用后才开始调试弱电系统。在自控系统启用之前新风机组能够正常运行,启用后反而发生了冻裂事故。该事故发生在冬季空调自控系统安装调试过程中,安装误操作使新风机组的水阀开闭指示位置与自控系统的电脑指示正好相反,新风机组供水实际是自控系统指示的断流状态,从而引发事故。因此当室外气温降至0℃以下时,应尽量保持空调系统稳定运行,水系统的自控安装和调试应安排在其他季节进行,避免因调试差错引发事故。
c)新风机组冬季停用时表冷器中有存水;
位于地下室的新风机组冬季停用后发生了表冷器冻裂事故,主要由于新风机组表冷器内有存水。可能的原因如下:(a)表冷器泄水时没有打开跑风阀,这样就没有空气进人表冷器的通道,因此表冷器内的水无法完全泄空,导致冬季室外气温降低后新风机组的表冷器冻裂。(b)由于冷水系统管路内有存水,新风机组的位置又低于系统主干管,如果连接管路阀门关闭不严,存水便从冷水供回水管道慢渗到表冷器中,因此尽管进行了泄水操作仍然会导致冻裂事故的发生。该起事故可能是上述两个原因中的一个造成的,因此在两个方面都进行了改进,在新风机组的供回水立管的高点增设DN15放气管,在新风机组放气和泄水时都可以使用,尤其是可以确保泄水的彻底性;在新风机组的供回水管路上增设一组阀门,彻底切断停机泄水后的慢渗问题。
d)新风机组自控防冻保护装置在人工调节加热器流量时失控;
新风空调机组冬季运行时必须保证额定水流量,加热器水流量太小会引发冻裂事故。服务于该大厦标准层的新风机组的出风参数不变,加热器中热水流量也保持不变,故这类新风机组很少出现冻裂事故。而位于地下室的新风机组为大厦地下厨房和餐厅服务,由于厨房排风需大量空调补风,因此该台新风机组既要承担室外新风预处理(同时给室内补风)的功能,又要满足室内空气温度的调节需要。在冬季严寒天气,地下室的空调负荷较小,当操作人员发现室温过高时,由于急于降低温度,将新风机组加热器的水流量瞬间调得很低,此时新风机组自控防冻保护装置失效,若室外气温低于0℃,就*发生加热器冻裂事故。该事故表明该大厦的楼宇自控软件不完善,人工调控时的水流量控制与新风机组的自控防冻保护装置脱节,使新风机组的水流量可以任意减小,留下了安全隐患。同时,操作人员也缺乏新风空调机组安全运行的经验,只注重室内温度控制而因小失大。
上述4起新风机组换热器冻裂事故原因都是施工、调试、运行时的工作疏忽,应该引起相关人员的重视。文献<1-2>提出了采用风机、循环泵和电动保温阀联锁,增设电加热器、值班风机等设施以防止新风机组加热器冻裂,完善新风机组冬季安全运行的技术措施。此外,如果新风机组与新风进风窗之间无连接风管和电动保温风阀,则应将防冻范围扩大到整个新风机房,停用的冷水系统管线即使有管道保温也应将水放空或增设电伴热,采用加湿方式的新风机组在停用后应设法放空排水水封内的水。
二、安全运行建议
2.1施工单位冬季施工时要对新风机组的防冻问题认真对待,要重视所有空调设备和管线的防冻。管线试压冲洗时要注意室外气温,冲洗后必须保证系统彻底放空不留安全隐患。用新风机组临时供暖也要按正常程序施工验收,如果没有自控措施和专人管理,建议不用新风空调设备进行临时供暖。
2.2建立和完善运行管理制度。夜间停用的新风机组也要采用定水流量或温控器自动控制水阀开启或设电加热装置保证新风机组加热器的温度。新风机组冬季运行时要定时巡查,跟踪天气变化情况,在寒冷天气不宜安排空调系统的调试和检修,以保证空调水系统运行的安全性。
2.3新风机组设计时必须设置有效的防冻自控联锁监控装置。风机运转时必须首先保证加热器的额定水流量,当水温过低或水流量过小时应有功能并及时关闭送风机及新风人口保温风阀·没有配备牢全保护措施的新风机组实际上只是半成品,在寒冷地区冬季投入运行没有**,不能随意“上岗”。
开机前检查项目:
1、检查风机的传动皮带是否松弛,用手拉紧时如延长2CM以上时就要更换。
2、检查风机及电机的轴承是否正常,加注一次润滑油,(可选机型)。
3、检查冷凝盘管是否干净,接水盘出水口有无异物,如有要清洗和清除。
4、检查加热器是否正常,测量电压及阻值,如异常要维修或更换。
5、检查机内有无其它异常情况,内板装好后是否密封。
6、检查过滤器的密封及渗漏情况
7、检查进风、送风风阀是否在开启状态