空气净化和调节设备

上一内容下一内容回主目录O返回 第 三 章 空 气 净 化 和 调 节 设 备 目 录第 一 节 概 述第 二 节 空 气 净 化 和 调温 调 湿 设 备第 三 节 净 化 空 调 系 统全 国 高 等 学 校 高 职 高 专 药 品 类 专 业 卫 生 部 “ 十 一 五 ” 规 划 教 材 生 物 制 药 设 备 上一内容下一内容回主目录O返回 学 习 目 标知 识 目 标1.了 解 空 气 的 组 成 ， 了 解 空 气 中 颗 粒 、 微 生 物 的 存 在 状 态 ；2.熟 悉 过 滤 原 理 ， 熟 悉 各 类 过 滤 方 法 ；3.掌 握 空 气 过 滤 器 、 温 度 和 湿 度 调 节 器 的 结 构 和 工 作 原 理 。能 力 目 标1.学 会 空 调 机 组 的 操 作 与 维 护 技 术 ；2.掌 握 空 气 净 化 各 工 艺 参 数 的 调 节 方 法 。 上一内容下一内容回主目录O返回 第 一 节 概 述 空 气 是 多 种 气 体 的 混 合 物 。 它 的 恒定 组 成 成 分 有 氧 、 氮 和 氩 、 氖 、 氦 、 氪 、氙 等 气 体 ， 空 气 中 的 不 定 组 成 部 分 ， 不同 地 区 则 有 不 同 的 组 成 。 常 见 的 有 二 氧化 碳 、 水 蒸 气 、 氢 、 臭 氧 、 氧 化 二 氮 、甲 烷 、 二 氧 化 硫 等 多 种 物 质 。 在 空 气 中还 存 在 有 各 种 污 染 物 质 和 微 生 物 。 上一内容下一内容回主目录O返回 1.空 气 中 的 颗 粒 通 常 ， 每 立 方 空 气 中 含 有 个 尘 埃 粒 子 。 4105 5103身 着 普 通 服 装 的 人 走 动 时每 平 方 米 每 分 钟 的 产 尘 量 约 为 颗 。 140300颗粒 自 然 降 尘 直 径 在 飘 尘 直 径 小 于 m 10 m 100m 10 上一内容下一内容回主目录O返回 2.空 气 中 的 微 生 物 微 生 物 附 着 在 尘 埃 颗 粒 上 ， 飘 浮空 中 ， 造 成 空 气 污 染 。 室 外 空 气 比 较 干 燥 ， 无 营 养 物 质 ， 且受 紫 外 线 照 射 ， 不 适 宜 微 生 物 生 存 ， 只 有短 暂 的 存 活 时 间 。 部 分 微 生 物 对 外 界 环 境抵 抗 能 力 较 强 。 八 叠 球 菌 、 细 球 菌 、 枯 草杆 菌 以 及 霉 菌 和 酵 母 菌 的 孢 子 等 ， 在 大 气中 停 留 时 间 较 长 ， 是 造 成 大 气 污 染 的 主 要 种 类 。 室 内 空 气 比 较 潮 湿 ， 微 生 物种 类 和 数 量 较 多 ， 尘 埃 中 含 有细 菌 、 真 菌 、 尘 螨 等 。 上一内容下一内容回主目录O返回 空 气 中 细 菌 个 体 直 径 一 般 为 m 5m 0.5 ， 多 数 为 。 m5少 数 的 病 菌 为 细 菌 常 以 群 体 存 在 ， 并 大 量 附 着 在 空 气 中 的 尘 埃 颗 粒 上 ， 形 成 “ 生 物 粒 子 ” 。 空 气 中 的 微 生 物 个 数 一 般 为 3m1000个 3m3000个空 气 净 化 原 理 ： 通 过 过 滤 除 去 尘 埃 即 可 去 除 空 气 中 的 微 生 物 。m 0.5m 0.03 上一内容下一内容回主目录O返回 3.空 气 中 的 液 体 不 含 水 分 的 空 气 叫 绝 干 空 气 。 油 烟水 蒸 汽 水 分 和 油 滴 都 是 微 生 物 的 载 体 。 通 常 所 说 的 空 气 含 有 水 分 ，称 为 湿 空 气 。 上一内容下一内容回主目录O返回 二 、 空 气 的 性 质（ 一 ） 空 气 的 湿 度 1.湿 空 气 绝 对 湿 度 H 湿 空 气 中 单 位 体 积 绝 干 空 气 所 含 水 蒸 汽 的 质 量 ， 称 为 绝 对 湿 度 。 它 实 际 上就 是 水 汽 密 度 。 3kg/m H 湿 空 气 中 绝 干 空 气 质 量湿 空 气 中 水 蒸 汽 质 量 某 一 温 度 下 ， 如 果 空 气 中 水 蒸 气 的 含 量 达 到 了 最 大 值 ， 此 时 的 绝 对 湿 度 称 为 饱 和 空 气 的 绝 对 湿 度 。 上一内容下一内容回主目录O返回 2.湿 空 气 的 相 对 湿 度 RH 在 一 定 总 压 下 ， 湿 空 气 中 水 蒸 汽 分 压 与 同 温 度 下 饱 和 水 蒸 汽 压之 间 的 比 值 称 为 相 对 湿 度 。 VwppRH （ 二 ） 干 球 温 度 用 普 通 温 度 计 测 得 的 湿 空 气 的 温 度 叫 干 球 温 度 ， 用 t表 示 ， 单 位 有 或 K。 干 球 温 度 为 湿 空 气 的 真 实 温 度 。相 对 湿 度 表 明 了 湿 空 气 的 不 饱 和 程 度 ， 反 映 湿 空 气 吸 收 水 汽 的 能 力 。 上一内容下一内容回主目录O返回 用 水 润 湿 的 纱 布 包 裹 温 度计 的 感 温 球 ， 湿 纱 布 的 一 端浸 在 水 中 ， 使 之 始 终 保 持 湿润 ， 这 样 就 构 成 为 一 湿 球 温度 计 。 将 它 置 于 一 定 温 度 和湿 度 的 流 动 的 空 气 中 ， 达 到稳 态 时 所 测 得 的 温 度 称 为 空气 的 湿 球 温 度 。 （ 三 ） 湿 球 温 度 上一内容下一内容回主目录O返回 空 气 的 湿 度 、 干 球 温 度 、 湿 球 温 度 三 者 之 间 的 关 系 )(09.1 wtd ttrHH dH tr 湿 球 温 度 下 空 气 的 饱 和 湿 度 ； wt在 湿 球 温 度 时 水 的 汽 化 潜 热 ， 单 位 。 wt kgkJ 上一内容下一内容回主目录O返回 三 、 药 品 生 产 车 间 的 空 气 卫 生（ 一 ） 洁 净 区 的 等 级 药 品 生 产 质 量 管 理 规 范 ， 简 称 GMP设 计 依 据重 点 防 止 药 品 被 污 染 的 问 题 洁 净 厂 房 设 计 规 范 （ GBJ73-84） 上一内容下一内容回主目录O返回 （ 一 ） 洁 净 区 的 等 级 划 分空 气 洁 净 度 等级 含 尘 浓 度 含 菌 浓 度尘 粒 粒 径（ m） 尘 粒 数 量(个 /m3) 沉 降 菌( 9cm碟 0.5h) 浮 游 菌(个 /m3)100级 0.5 3500 1 5 5 010000级 0.5 350,000 3 100 5 2,000100000级 0.5 3,500,000 10 500 5 20,000大 于 100000级(相 当 于 300000级 ) 0.5 3,500,000 5 20,000 上一内容下一内容回主目录O返回 （ 二 ） 洁 净 区 的 主 要 参 数序 号 空 气 洁 净 度 适 宜 温 度 相 对 湿 度01 100级 1824 45 6002 10000级 1824 45 6003 100000级 1826 45 6504 300000级 1826 45 651.温 度 和 湿 度 上一内容下一内容回主目录O返回 2.压 差 室 内 空 气 压 强 与 室 外 空 气 压 强 之 间 的 差 值 。 如 果 室 内 空 气 压 强 大 于 室 外 空 气 压 强 则 称 室 内 为 正 压 差 ， 反 之 则 称 室 内为 负 压 差 。 规 定 洁 净 室 与 非 洁 净 室 最 小 正 压 差 值 应 大 于 5Pa， 洁 净 室 与 室 外环 境 的 最 小 压 差 为 10Pa。3.新 鲜 空 气 量 送 至 洁 净 室 的 新 风 中 ， 新 风 占 总 送 风 量 75 ， 回 风 占 总 送 风 量 25 。 上一内容下一内容回主目录O返回 第 二 节 空 气 净 化 和 调 温 调 湿 设 备一 、 空 气 过 滤 基 本 知 识1.过 滤 利 用 薄 片 多 孔 材 料 截 留 混 合 体 系 中 固 体 颗 粒 的 过 程 叫 过 滤 。 过 滤所 用 薄 片 多 孔 材 料 称 为 过 滤 介 质 。 2.空 气 过 滤 常 用 介 质 泡 沫 金 属 过 滤 棉 空 气 过 滤 常 用 介 质 有泡 沫 金 属 、 海 绵 、 棉 花 、滤 纸 、 无 纺 布 、 微 孔 膜 。 上一内容下一内容回主目录O返回 3.空 气 过 滤 方 式 通 常 空 气 过 滤 的 推 动 力 是 压 强 差 ， 空 气 过 滤 属 于 加 压 过 滤 。 对于 生 产 过 程 产 生 的 废 气 还 可 以 采 用 离 心 沉 降 法 进 行 净 化 处 理 。 二 、 常 用 空 气 净 化 设 备（ 一 ） 过 滤 分 离 设 备1.初 效 过 滤 器 用 于 过 滤 空 气 中 自 然 降 尘 采 用 棉 花 、 粗 中 孔 泡 沫 塑 料 、 涤 纶 无 纺 布 等 材 料 制 作 ， 以 布 袋 式 居 多 。 袋 式 上一内容下一内容回主目录O返回袋 式 气 流 流 向 楔 形 板 式 初 效 过 滤 器 空 隙 大 ,阻 力 小 ， 过 滤 风 速 0.4 1.2 。 m /s m /s 上一内容下一内容回主目录O返回 2.中 效 过 滤 器 用 于 去 除 直 径 为 颗 粒 的 过 滤 器 叫 中 效 过 滤 器 。 m 1 m 10 过 滤 介 质 一 般 采 用 中 细 孔 泡 沫 塑 料 、 超 细 合 成 纤 维 或 玻 璃 纤 维 、 以 及 优质 无 纺 布 。结 构 形 式 ： 主 要 有 布 袋 式 和 楔 形 板 式 两 种 。 袋 式 板 式 上一内容下一内容回主目录O返回 中 效 过 滤 器 具 有 高 捕 尘 能 力 、 高 吸 尘 载 量 及 高 使 用 寿 命 。 一 般 将 中 效过 滤 器 安 装 在 净 化 空 调 器 中 ， 作 为 空 调 器 的 出 风 口 ， 通 过 管 道 与 高 效 过滤 器 连 接 。 sm 4.0sm 0.2 风 速中 效 过 滤 器 可 除 去 空 气 中 的 飘 尘 和 油 滴 。 3.亚 高 效 过 滤 器 用 于 去 除 直 径 为 0.5m 颗 粒 的 过 滤 器 。 m 5介 质 材 质 ： 玻 璃 纤 维 滤 纸 ， 过 氯 乙 烯 纤 维 滤 布 ， 聚 丙 烯 纤 维 滤 布 。 结 构 形 式 ： 袋 式 和 板 式 ， 部 分 为 管 式 。 上一内容下一内容回主目录O返回 性 能 在 额 定 风 量 下 ， 对 的 颗 粒 去 除 率 达 到 95% 99.9%。m 0.5 亚 高 效 空 气 过 滤 器 具 有 初 风 阻 力 低 ， 价 格 便 宜 ， 投 资 少 ， 需 用风 机 压 头 不 高 ， 运 行 噪 声 小 ， 运 行 能 耗 少 等 优 点 ， 主 要 用 于 空 气 洁净 度 为 10万 级 或 低 于 10万 级 的 空 气 净 化 工 程 中 ， 可 用 作 末 端 过 滤 器 。 上一内容下一内容回主目录O返回 4.高 效 过 滤 器 能 去 除 直 径 为 颗 粒 的 过 滤 器 称 为 高 效 过 滤 器 。 m 0.3 m1材 质 ： 采 用 超 细 玻 璃 纤 维 滤 纸 或 超 细 石 棉 纤 维 滤 纸 为 滤 材 。 结 构 形 式 ： 有 隔 板 高 效 空 气 过 滤 器 和 无 隔 板 高 效 空 气 过 滤 器 。 上一内容下一内容回主目录O返回 性 能 高 效 过 滤 器 对 细 菌 （ ） 的 透 过 率 为 0.0001 ， 对 病 毒 ( )的透 过 率 为 0.0026 ， 所 以 高 效 过 滤 器 对 细 菌 的 滤 除 效 率 基 本 是 100 。 空气 经 高 效 过 滤 器 过 滤 后 可 视 为 无 菌 空 气 。m1 m 0.035.空 气 过 滤 器 的 安 装 高 效 过 滤 器 的 特 点 是 效 力 高 ， 阻 力 大 ， 不 能 再 生 ， 一 般 2 3年 更 换一 次 ， 安 装 时 正 反 方 向 不 能 倒 装 。 高 效 过 滤 器 是 一 般 洁 净 厂 房 和 局 部 净 化 设 备 的 最 后 一 级 过 滤 器 ， 一般 安 装 在 通 风 系 统 的 末 端 ， 作 洁 净 室 的 进 风 口 使 用 。 上一内容下一内容回主目录O返回 （ 二 ） 离 心 分 离 设 备 在 制 药 企 业 采 用 离 心 分 离法 净 制 气 体 的 设 备 是 旋 风 分 离 器 。1.旋 风 分 离 器 的 结 构 旋 风 分 离 器 又 叫 旋 风除 尘 器 ， 由 进 气 孔 、 上圆 筒 、 排 气 孔 、 倒 锥 体 、集 料 管 等 部 件 组 合 而 成 。 上一内容下一内容回主目录O返回 2.旋 风 分 离 器 工 作 原 理 含 尘 气 体 以 一 定 速 度 从 切 线 方 向 进 入 上 圆 筒 ， 在 筒 体 器 壁 和 器 顶的 约 束 作 用 下 ， 含 尘 气 体 紧 贴 内 壁 呈 螺 旋 状 向 下 运 动 ， 形 成 外 旋 气 流 。随 着 外 旋 气 流 旋 转 速 度 加 快 ， 产 生 的 离 心 力 也 越 来 越 强 ， 气 流 中 的 固体 颗 粒 被 甩 向 内 壁 并 沿 壁 向 下 落 入 集 料 桶 中 。 当 外 旋 气 流 运 动 到 锥 底后 ， 因 压 力 的 增 大 ， 迫 使 气 流 旋 向 中 心 的 低 压 柱 而 形 成 向 上 运 动 的 内旋 气 流 ， 内 旋 气 流 从 顶 部 的 排 气 管 排 出 ， 排 出 的 气 体 颗 粒 含 量 很 低 ，是 净 化 气 体 。 上一内容下一内容回主目录O返回 三 、 空 气 调 温 调 湿 设 备（ 一 ） 空 气 调 温 系 统 空 气 调 温 装 置 是 一 个 维 持 车 间 温 度 的 自 动 化 控 制 系 统 。 该 系 统 由 制 冷 机 、蒸 汽 锅 炉 、 蒸 发 器 、 冷 却 器 、 冷 却 塔 、 温 度 传 感 器 等 设 备 组 成 。1.空 气 加 热 系 统 将 锅 炉 产 生 的 蒸 汽 通 入 风 机 盘 管 中 ， 空 气 进 入 换 热 器 的 壳 程 ， 与 管 程 蒸汽 进 行 热 交 换 ， 提 升 空 气 温 度 。 通 过 安 装 在 车 间 的 温 度 传 感 器 控 制 加 热 时 间 、热 交 换 量 、 空 气 温 度 等 参 数 ， 来 调 节 室 内 温 度 。 上一内容下一内容回主目录O返回 2.空 气 冷 却 系 统 空 气 冷 却 系 统 由 制 冷机 、 蒸 发 器 、 冷 却 器 、 冷却 塔 组 成 。 制 冷 机 所 使 用的 制 冷 剂 主 要 是 液 氨 或 氟利 昂 。 可 采 用 湿 式 或 干 式冷 却 塔 ， 并 安 装 在 室 外 。 空 气 冷 却 系 统 工 作 流 程 上一内容下一内容回主目录O返回 （ 二 ） 空 气 加 湿 系 统 空 气 加 湿 机 种 类 较 多 ， 在 净 化 空调 系 统 中 广 泛 使 用 高 压 喷 雾 加 湿 器 。高 压 喷 雾 加 湿 器 由 柱 塞 泵 、 过 滤 器 、冷 却 器 、 喷 杆 和 喷 头 组 成 ， 其 中 ，喷 嘴 安 装 在 空 调 机 组 加 湿 段 内 壁 上 ，其 他 部 件 组 合 成 整 机 装 入 机 壳 中 。 上一内容下一内容回主目录O返回 自 来 水 经 过 滤 器 过 滤 后 由 柱 塞 泵 增 压 ， 由 耐 高 压 连 杆 进 入 喷 嘴雾 化 后 高 速 喷 出 ， 形 成 细 小 的 水 雾 粒 子 ， 与 流 动 的 空 气 进 行 热 交 换 ，吸 收 空 气 中 热 量 后 蒸 发 、 汽 化 ， 使 空 气 的 湿 度 增 加 ， 实 现 对 空 气 的加 湿 。加 湿 原 理 高 压 喷 雾 加 湿 器 可 以 和 各 类 新 风 空 调 机 组 和 组 合 空 调 机 组 配 套 使用 。 喷 射 的 速 度 、 流 量 可 通 过 车 间 内 的 湿 度 传 感 器 进 行 调 节 。 上一内容下一内容回主目录O返回 第 三 节 净 化 空 调 系 统一 、 空 气 净 化 工 艺 流 程1.净 化 工 艺 原 则 30万 级 洁 净 度 采 用 初 效 和 中 效 二 级 过 滤 即 可 达 到 要 求 ；10万 级 洁 净 度 采 用 初 效 、 中 效 和 亚 高 效 三 级 过 滤 系 统 ；100级 洁 净 度 采 用 初 效 、 中 效 、 高 效 三 级 过 滤 系 统 。2.中 效 空 气 净 化 工 艺 流 程 30万 级 和 10万 级 洁 净 车 间 上一内容下一内容回主目录O返回 3.高 效 空 气 净 化 工 艺 流 程 1万 级 和 100级 的 洁 净 室 注 意 ： 在 设 计 30万 级 净 化 空 调 系 统 时 ， 往 往 要 考 虑 过 滤 器 是 否 能 达 到 标 示 功 能 ， 否 则 需 要 采 用 三 级 过 滤 流 程 。 上一内容下一内容回主目录O返回 二 、 典 型 净 化 空 调 系 统1.净 化 空 调 箱 净 化 空 调 箱 的 工 段 ： 新 回 风 混 合 段 、 表 冷 挡 水 段 、 蒸 汽 加 热 段 、 风 机段 、 加 湿 段 、 中 效 过 滤 段 、 送 风 段 。 上一内容下一内容回主目录O返回净 化 空 调 箱 的 工 段 上一内容下一内容回主目录O返回 2.净 化 空 调 系 统 净 化 空 气 系 统 由 空 调 箱 、 高 效 过 滤 器 、 新 风 管 道 、 回 风 管 道 、 排 风 机 、洁 净 车 间 组 成 ， 新 风 与 回 风 经 过 滤 后 同 时 进入 空 调 箱 混 合 段 ， 随 后 依 次 通 过后 续 各 工 段 。 从 中 效 过 滤 器 出 来的 净 化 空 气 被 输 送 到 各 洁 净 室 的高 效 过 滤 器 ， 经 高 效 过 滤 器 过 滤后 进 入 车 间 。 从 车 间 引 出 来 回 风按 比 例 输 送 到 新 风 管 与 新 风 混 合 继 续 使 用 上一内容下一内容回主目录O返回 三 、 净 化 空 调 系 统 的 操 作 与 维 护（ 一 ） 空 气 净 化 系 操 作 规 程1.开 机 前 检 查 准 备 工 作 2.开 机 运 行 3.停 止 运 行 开 启 运 行 通 冷 水 降 温 通 蒸 汽 升 温 开 启 净 化 区 排 风 机 首 先 停 止 净 化 区 排 风 风 机 ， 关 闭 低 温 水 （ 蒸 汽 ） 泵 （ 阀 ） ， 关 闭 风 机 停止 运 行 ， 关 闭 回 风 主 阀 、 新 风 阀 。 填 写 好 记 录 ， 挂 好 设 备 停 止 标 志 和 完 好 标志 。 上一内容下一内容回主目录O返回 （ 二 ） 空 气 净 化 系 统 清 洁 规 程1.清 洁 频 次 新 风 过 滤 网 、 回 风 过 滤 网 每 个 月 清 洗 一 次 ， 初 效 过 滤 器 每 两 个 月 清 洁 一 次 ，中 效 过 滤 器 每 四 个 月 清 洁 一 次 ， 亚 高 效 过 滤 器 和 高 效 过 滤 器 待 检 测 不 合 格 更换 。 2.清 洁 方 法 初 、 中 效 过 滤 器 用 清 水 和 洗 涤 剂 反 复 挤 压 洗 涤 ， 再 用 清 水 漂 洗 至水 不 浑 浊 、 无 泡 沫 时 即 可 。 亚 高 效 、 高 效 过 滤 器 直 接 更 换 。 上一内容下一内容回主目录O返回 （ 三 ） 净 化 空 调 系 统 的 维 护 保 养 规 程1.检 查 每 次 运 行 过 程 中 和 运 行 完 毕 后 都 要 进 行 检 查 ， 如 检 查 到 上 述 情 况应 对 有 故 障 的 设 备 进 行 检 修 ， 使 设 备 处 于 完 好 状 态 ， 满 足 生 产 需 要 。 2.轴 承 维 护 每 年 定 期 检 查 风 机 和 电 机 轴 承 1次 ， 每 3个 月 加 润 滑 脂 1次 。 上一内容下一内容回主目录O返回 本 章 学 习 内 容 概述 空 气 的 组 成空 气 的 性 质药 品 生 产 车 间 的 空 气 卫 生 典 型 净 化 空 调 系 统空 气 净 化 工 艺 流 程净 化 空 调 系 统 的 操 作 与 维 护 空 气 加 湿 系 统空 气 调 温 调 湿 设 备 空 气 调 温 系 统常 用 空 气 净 化 设 备 中 效 过 滤 器 初 效 过 滤 器亚 高 效 过 滤 器高 效 过 滤 器空 气 过 滤 基 本 知 识空气净化和调节设备 空气净化和调温调湿设备 净化 空调系统