空气洁净技术课件.ppt

空气洁净技术课件.ppt

《空气洁净技术课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空气洁净技术课件.ppt（96页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

空气洁净技术,（建筑环境与设备工程16学时）,第5章洁净空调系统的设计,5.1设计依据一、标准规范1.洁净厂房设计规范（GB500732001）2.医药工业洁净厂房设计规范（GMP-97）3.药品生产质量管理规范（GMP98）4.洁净室施工及验收规范（JGJ7190）5.医院洁净手术部建设标准6.医院洁净手术部建筑技术规范二、设计任务书三、建筑设计平剖面图,5.2空调负荷的计算,一、室内外参数的确定1、室内参数表5-1洁净车间应控制的设计参数应控制的参数12空气洁净度级别要求要求（含细菌浓度）换气次数（非单向流）要求要求工作区截面风速（单向流）要求要求静压差保持静压差保持正压温湿度要求要求噪声空态动态新风量要求要求,5.2空调负荷的计算,一、室内外参数的确定1、室内参数表5-2洁净室的温、湿度范围1房间性质温度（）湿度（%）冬季夏季冬季夏季生产工艺有温湿度要求的洁净室按生产要求确定生产工艺无温湿度20-2224-2630-3550-70要求的洁净室人员净化及生活用室16-2026-30,5.2空调负荷的计算,一、室内外参数的确定1、室内参数2规定一、生产工艺对温度和湿度无特殊要求时，以穿着洁净工作服不产生不舒服感为宜。

空气洁净度100级、10000级区域一般控制温度为2024，相对湿度为4560%。

100000级区域一般控制温度为1828，相对湿度为5065%。

二、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。

5.2空调负荷的计算,一、室内外参数的确定2、室外参数室外气象参数确定方法与一般空调系统相同。

表5-3室外新风含尘浓度地区分类计数含尘浓度（pc/L）工业城市内3X105工业城市郊区2X105非工业区或农村1X105取含尘浓度：

106pc/L,5.2空调负荷的计算,二、空调负荷的计算复习各基本概念：

得热量，冷负荷，除热量，设备（再热负荷）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,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，=8m2/per。

5.3空调系统风量的计算,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；3、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）。

5.3空调系统风量的计算,一、空调系统送风量研究方法：

（简化边界条件）转换求解改发分进展析总结（现状）（因素）（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,一、空调系统送风量1、均匀分布计算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法。

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；忽略灰尘在管道内和室内的沉降。

5.3空调系统风量的计算,非单向流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，且净化系统的风量L及回风率r一定，画出在室外空气含尘浓度为M，室内产尘量为G，空间体积为V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n与初效过滤器效率1、中效过滤器2、高效过滤器3之间的表达式。

=N，即换气次数，=g为空间单位体积的产尘量。

求（pc/L）,5.3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,5.3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=3600Fv（m3/h），G=L,5.3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/（InIo）=W/（dndo）G=X/（ynyo）3、按空气平衡所需的送风量Go=Gc4、按换气次数规定的送风量（非单向流洁净室）7级10000级25h-18级100000级15h-1大于8级大于100000级12h-1,5.3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1000级，10%；非单向流10000级，20%；非单向流100000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,一、空调系统方案

（一）系统划分1规定，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,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,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,一、空调系统方案（五）系统形式1、6级及以上。

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。

（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,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,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。

5.4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,2、方法（4）用控制新风量的办法实现正压控制。

5.4空调系统方案,2、方法（5）自动调节办法实现正压控制。

5.4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请同学设计。

小室式吹淋室,通道式吹淋室,洁净式传递窗,5.5洁净室气流组织,房间的洁净度-非单向流或单向流-非单向流的送风形式、单向流的水平或垂直。

1、洁净室的气流应满足空气洁净度和人体健康的要求，并应使洁净工作区气流流向单一；2、回风口宜均匀布置在洁净室下部；3、余压阀宜设在洁净空气流的下风侧，不宜设在工作面高度范围内。

非单向流洁净室内设置洁净工作台时，其位置应远离回风口。

4、洁净室内有局部排风装置时，其位置应设在工作区气流的下风侧。

气流组织计算。

5.6洁净空调系统的设计案例,案例一、沈阳某医院手术室洁净空调系统案例二、牡丹江某药业有限公司空调净化工程案例三、大连某制药厂针剂车间空气净化系统工程,案例一、沈阳某医院手术室洁净空调系统,设计说明施工图操作说明,手术室平面布置图,空调系统平面布置图,室外机平面布置图,K-1空调系统图,空调系统制冷及加热流程图,案例二、牡丹江某药业有限公司空调净化工程,设计说明施工图操作说明,车间洁净区域划分图,高效过滤器平面布置图,空调系统图,空调系统制冷及加热流程图,案例三、大连某制药厂针剂车间空气净化系统工程,设计说明施工图操作说明,车间洁净区域划分图,空调系统平面布置图,回风系统图,空调系统流程图,空调系统制冷及加热流程图,高效过滤器风口安装详图,第6章洁净室的施工与检测,6.1洁净室的施工6.2洁净室的检测,6.1洁净室的施工,一、风管及其部件的制作二、系统安装三、高效过滤器安装四、空调机组安装五、空气净化设备和装置的安装,一、风管及其部件的制作1、风管和部件应采用冷轧钢板或优质镀锌钢板；2、风管不得有横向拼接缝，尽量减少纵向拼接缝；3、管径大于500mm的风管应设清扫孔、风量和风压测定孔，过滤器前后应设测尘、测压孔；4、风管内表面必须光滑。

二、系统安装1、法兰密闭垫应选用不产尘的材料，尽量减少接头；2、风管和各设备需除尘和除油并保持清洁；3、系统需进行漏风检查。

三、高效过滤器安装1、系统连续试运行12小时后立即安装高效过滤器；2、高效过滤器应在现场拆开包装进行外观检查和检漏，并立即安装；3、高效过滤器安装需严格密封。

四、空调机组安装1、空调机组应做密封处理，并进行检漏，漏风率不应大于2%；2、表冷器冷凝水排出管上应设水封装置和阀门。

五、空气净化设备和装置的安装1、设备应在较清洁的房间内开箱，检查合格后应立即进行安装；2、设备安装应在建筑内部装饰和净化空调系统安装完成并全面清扫后进行；3、有风机的设备应进行试运转，时间应不少于2h。

6.2洁净室的检测,一、洁净度级别二、浮游菌和尘降菌,一、洁净度级别（悬浮粒子）,

（一）测试方法1、方法计数浓度法2、仪器光散射粒子计数器

（二）采样点数目及其布置1、最少采样点数目2、采样点布置3、最小采样量,最少采样点数目面积m2洁净度级别10000100000102322102042220408224010016421002004010320040080206400100016040131000200040010032200080020063,采样点布置,a）采样点一般在离地面0.8m高度的水平面上均匀布置。

b）采样点多于点时，也可以在离地面0.8m1.5m高度的区域内分层布置，但每层不少于5点。

最小采样量洁净度级别采样量，L/次0.5m5m1005.66100002.838.51000002.838.5,（三）结果计算1、采样点的平均粒子浓度A=（C1+C2+CN）式中：

-某一采样点的平均粒子浓度粒-某一采样点的粒子浓度（，），粒；-某一采样点上的采样次数，次。

2、平均值的均值（）式中：

-平均值的均值，即洁净室的平均粒子浓度，粒；-某一采样点的平均粒子浓度（，），粒；-某一洁净室内的总采样点数，个。

（三）结果计算3、标准误差式中：

-平均值均值的标准误差，粒；4、置信上限式中：

-平均值均的置信上限，粒；-置信上限的分布系数，见表。

表置信上限的分布系数采样点9t6.312.922.352.132.021.941.901.86-注:

当采样点数多于9点时,不需要计算UCL。

（三）结果计算5、结果评定依据条件：

1、每个采样点的平均粒子浓度必须低于或等于规定的级别界限，即Ai级别界限。

2、全部采样点的粒子浓度平均值均值的95%置信上限必须低于或等于规定的级别界限，即UCL级别界限。

二、浮游菌和尘降菌,

（一）浮游菌1、方法本测试方法采用计数浓度法法，即通过收集悬浮在空气中的生物性粒子于培养基平皿，以菌落数来评定洁净室的洁净度。

2、仪器浮游菌采样器真空抽气泵恒温培养箱培养皿培养基,二、浮游菌和尘降菌,

（一）浮游菌3、最少采样点数目4、采样点布置（同悬浮粒子）5、最小采样量,最少采样点数目面积m2洁净度级别100001000001023221020422204082240100164210020040103200400802064001604013,最小采样量洁净度级别采样量，L/次1006001000040010000050,二、浮游菌和尘降菌,

（一）浮游菌6、结果计算平均菌落数平均浓度（个）=菌落数采样量7、结果评定依据条件：

（1）每个测点的浮游菌平均浓度必须低于所选定的评定标准。

（2）若某测点的浮游菌平均浓度超过评定标准，则必须对此区域先进行消毒，然后重新采样两次，测试结果均须合格。

二、浮游菌和尘降菌,

（二）尘降菌1、方法本测试方法采用沉降法，即通过自然沉降原理收集在空气中的生物粒子于培养基平皿，以菌落数来评定洁净室的洁净度。

2、仪器与设备高压消毒锅恒温培养箱培养皿培养基,二、浮游菌和尘降菌,

（二）尘降菌3、最少采样点数目（同悬浮粒子）4、采样点布置（同悬浮粒子）5、最少培养皿数洁净度级别所需直径90mm培养皿数（以沉降0、5小时计）1001410000210000002,二、浮游菌和尘降菌,

（二）尘降菌6、结果计算平均菌落数M=M1+M2+Mnn式中：

-平均菌落数；-1号培养皿菌落数；M2-2号培养血菌落数；Mn-n号培养皿菌落数；n-培养血总数。

7、结果评定依据条件：

（1）洁净室内的平均菌落数必须低于所选定的评定标准。

（2）若某洁净室内的平均菌落数超过评定标准，则必须对此区域先进行消毒，然后重新采样两次，测试结果均须合格。

洁净设备的选型分析及应用提要：

本文通过对过滤原理的了解，和选择过滤材料的选型分析，掌握过滤器的性能，从而更好的使用过滤设备。

关键词：

过滤原理过滤材料过滤材料过滤效率及阻力过滤的原理尘粒的凝聚-范德华力（当两尘粒间距为5-7时相互吸引力最大）对于粒径0.1m时以惯性原理为主，扩散原理可忽略不计。

对于粒径0.1m时以扩散原理为主，惯性原理可忽略不计。

对于粒径=0.3m时认为最难过滤的,故过滤以粒径为0.3m的尘粒作为高效效率。

最初当过滤0.3m的尘粒的效率为99.97%为最标准。

过滤材料：

过滤器的材料一般要求阻力低、蓬松、无纺织等主要有：

玻璃纤维（玻璃棉）、岩棉、矿物棉、化学合成纤维等。

但岩棉和矿物棉都有活性物质，对人体有危害性；玻璃纤维不含活性物质，使用安全。

目前对于高效过滤器，玻璃纤维是唯一可以采用的材料。

中效过滤器选用化学合成纤维的较多（如炳伦-碳水化合物），其优点是易燃烧，燃烧产物为水和二氧化碳，属于环保产品，在国外应用较普遍。

所有的过滤材料都有一个过滤效率，没有能达到100%的。

纤维越细，其产生障碍物就越多，挡尘能力就越强。

但纤维太细其强度就会下降。

一般合成纤维只能作到：

1m，最细0.5m，而玻璃纤维可细到0.1m。

一般过滤器积尘越多（粉尘是以树枝状累积），过滤效果就越好，效率就越高，阻力就越大，当阻力达到风机支持不了时，宣布过滤器作废。

但过滤器的报废是一个经验值，由设计者定。

一般过滤器本身是用不坏的，而是阻力太大，影响到了过滤效率。

过滤器的效率与阻力的关系一般过滤级别低的过滤器到一定时间后，其过滤效率为零，其阻力为一不变值。

对于过滤级别高的过滤器随时间的增加其阻力在不断的增加，而效率增加到某一恒定值就不变了。

静电过滤对阻力没有影响，但可很快增加过滤效率。

其缺点是其运行时间及过滤效率的关系不得而知，即不稳定。

一般过滤器要求其过滤效率稳定。

柱极体的静电除尘，只能用在合成纤维中，且甲醇、酒精等对之破坏性强。

图3-1,气体过滤一般是采用化学过滤过程。

传统采用活性炭、活性铝等。

当炭升温达1000C时，将生成50、100的小孔，就能附着空气中带有极性的气体。

另外给活性炭中还可以加入一些物质（如酸等），为之改性。

过滤产品的简介现在所用的过滤产品基本都是50年代开发的，最近20年没有新突破。

高效过滤器，用于洁净室。

高效过滤器主要是其效率检测比较困难。

有隔板：

制作工艺简单，迎风面为过滤端面的几十倍。

隔板一般采用铝（不能用纯铝，一般是铝合金）。

最好不要采用纸隔板，因为纸易燃。

在军事和医药（因为纸为营养成分）上拒绝采用纸隔板，民用可以采用纸隔板。

目前也有一些采用塑料隔板的。

军事上必须采用有隔板的高效过滤器，且必须采用铝隔板。

无隔板：

采用丝线来隔开过滤材料。

与有隔板的相比，同样的过滤面积时，过滤器的高度可以下降。

可耐高温。

高效过滤器的检测传统的方法是采用DOP，DOP为一种油状液体塑料。

将之加热冷凝为0.3m的液滴。

通过光散射镜来确定其过滤效率。

国内采用钠离子法检测99.97%的高效过滤器。

采用扫描检测，高效过滤器每一台都需要测漏，扫描费用很高，而合格率低，合格率100%是不可能的。

国内最好的厂家废品率为5%，较差的都达到40%。

国外废品率为3%。

但国内很多厂家不是每一台都测的，国内只有简桥、烟净等厂家是全测的。

中效过滤器中效过滤器最多的采用袋式的。

一般也采用玻璃丝棉制作。

不需要全部检测。

尺寸建议采用24英寸X24英寸的规格。

洁净室：

1万级和10万级的洁净室一般采用的过滤器都是一样的，但换气次数和新风比不一样。

这样的洁净室一般很少用全新风系统。

对于10万级的洁净室末端采用亚高效过滤器就可以达到要求，但不推荐采用亚高效过滤器，因为亚高效过滤器与高效过滤器在售价上差距很小，但采用亚高效过滤器换气次数需要20次/小时，而采用高效过滤器，换气次数只需要10次/小时。

这样就节约,对于高效过滤器国内的规格有：

GB-01484x484x220GB-02630X630X220GB-03320X320X260（已淘汰）注：

G：

表示过滤器；B：

表示玻璃纤维高效过滤器国外的规格为：

610x610（两个边都为24英寸）；610x305（一个边为24英寸，另一个边为12英寸，以12英寸为单位依次类推）。

结论6.1根据过滤器的阻力和效率选择过滤设备。

6.2根据过滤器阻力设计过滤器的寿命。

6.3过滤设备的过滤材质主要取决于使用环境。

6.4高效过滤的规格最好与国际规格一致。

参考文献洁净技术与建筑设计电子工业部第十设计研究院符济湘俞渭雄著制药洁净室设计、运行GMP认证同济大学出版社许钟辚著空气洁净技术原理同济大学出版社许钟辚著,风管制作,1.风管制作加工前准备1.1材料的采购和各工序制作场地的划分1.2技术人员向施工人员进行施工交底:

经现场核实过的确认无误的施工图纸不同的通风系统用不同的板材材质,不同尺寸规格的风管选用不同厚度的板材风管的连接办法：

包括角铁法兰连接，C/S插条连接不同规格的风管尺寸选用不同型号的角铁法兰型号风管漏风检查风管保温风管加工场地及法兰制作场地的清洁要求和划分。

2风管制作2.1板材下料:

风管的规格、尺寸必须符合设计要求。

板材清洁无划痕.检验方法：

尺量和观察检查。

2.2风管折边咬口:

折角平直，圆弧均匀，两端面平行，无明显翘角，表面凹凸不大于10MM风管咬缝必须紧密，宽度均匀，无孔洞、半咬口和胀裂等缺陷；翻边平整，宽度不小于6MM，紧贴法兰。

直管纵向咬缝必须错开。

接缝必须严密不漏.内表面必须平整光滑，严禁有横向拼接缝和管内设加固或采用凸棱加固的方法。

检验方法：

灯光及观察检查。

2.3净化空调系统风管还应符合规定:

矩形风管边长小于或等于900mm时，底面板不应有拼接缝；大于900mm时不应有横向拼接缝；风管所有螺栓螺母垫圈和铆钉均应采用与管材性能相匹配、不会产生电化学腐蚀的材料，或采取镀锌或其它防腐措施，并不得采用抽芯铆钉；不应在风管内设加固框及加固筋，风管无法兰连接不得使用S或C形插条、直角形插条等形式。

2.4检查文件（风管制作检查记录表）,风管涂密封胶6.1风管与法兰连接时，在风管铆钉处或风管翻边处有缝隙的地方需用中性硅胶密封风管打胶原则上是风管内壁尽量不打胶或少打密封胶，以防止密封胶周期性的脱落。

涂打的密封胶应平整密封，外观整齐，防止风管运行时漏风。

风管支、吊架安装8.1风管吊装前对风管吊装位置的定位要准确无误，同时要考虑风管的布置是否影响到其它专业的管道或设备的分布。

综合考滤之后方可对支、吊架进行定位。

8.2风管支、吊架的制作采用丝杆焊接于角铁之上的办法，角铁用膨胀螺丝固定于建筑结构上。

8.3风管水平安装，直径或长边尺寸小于等于400mm，间距不应大于4m；大于400mm，不应大于3m。

对于薄钢板法兰的风管，其支、吊架间距不应大于3m。

8.4风管垂直安装，间距不应大于4m，单根直管至少应有2固定点。

8.5支、吊架不宜设置在风口、阀门、检查门及自控机构处，离风口或插接管的距离不宜小于200mm8.6当水平悬吊的主、干风管长度超过20m时，应设置防止摆动的固定点，每个系统不少于1个。

8.7吊架的螺孔应采用机械加工。

吊杆应平直，螺纹完整、光洁。

安装后各副支吊架的受力应均匀，无明显变形。

螺栓露出长度适宜一致，同一管段的法兰螺母均在同一铡8.8风管横担上面应垫防腐木垫，保护风管的保温层。

9风管吊装9.1风管组装及吊杆安装完毕后对风管进行吊装，吊装方式可以用机械吊装和人工直接抬起风管吊装的方式；严格按照标高进行校平。

9.2管道穿过墙或楼板时应设金属套管，并固定牢靠、长度适宜，套管内无管道焊缝、法兰及螺纹接头；套管与四周间隙，用隔热不燃材料填塞。

穿墙套管与墙面齐平；穿楼板套管下边与楼板齐平，上边高出楼板20mm；套管与管道四周间隙均匀，并用隔热不燃材料填塞紧密。

新风机,冷冻机,