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洁净室暖通空调设计

时间:2020-10-02 14:07 点击次数:

暖通空调系统是洁净室的核心。尽管许多客户在讨论这个问题时并不热心,但考虑到暖通空调系统的中心作用,它不应被忽视。HVAC实际上是洁净室设施中最复杂和最重要的系统,因为HVAC负责控制空气清洁度、温度、湿度和压力。本文旨在简化洁净室HVAC概念,以便于与洁净室供应商就下一个项目进行对话。

什么是暖通空调洁净室?

HVAC代表加热、通风和空调。它是室内环境舒适度的总称,它提供室内空气质量(每小时空气变化量、温度和湿度)。

传统与洁净室暖通空调

与标准HVAC类似,洁净室的HVAC将温度和湿度精确控制到不同的水平,以创造一个舒适的环境。除了舒适性之外,洁净室hvac通过增加空气供给、气流模式、使用高效过滤器和房间增压来区别于传统系统。增加的空气供给每小时带来更多的换气,高效空气过滤器过滤空气每小时循环进入洁净室多次。相比之下,传统的暖通空调系统通常每小时换气2到4次,而在洁净室,换气次数在15到250次甚至更多。

洁净室暖通空调设计要求了解法规、清洁度指南、气流、房间增压、温度控制、湿度控制和内部过程的核算。

通风管道也不同,需要工程知识。HVAC还必须保持适当的压差,以防止空气从洁净室内较清洁的区域泄漏到较清洁的区域。

HVAC系统与HVAC装置

人们经常混淆暖通空调系统和空调空气处理机组(AHU)。空气处理器是一个简单的外壳,空气在其中被加热、过滤和冷却。它包括DX冷却盘管、冷水盘管、电热或热水加热盘管和加湿器。暖通空调系统,顾名思义,是整个系统,包括空气处理机组,但也包括管道工程,扩散器,高效空气过滤器,回风,以及控制和监测系统。

洁净室HVAC系统设计

空气处理装置(通常称为HVAC)是洁净室HVAC系统的一部分。

选择/设计适当的系统

暖通空调设计由房间所需的清洁度(ISO等级)决定,但也受所需温度、湿度和压差的影响。这些条件取决于洁净室所涉及的工艺以及洁净室内工作人员的舒适度。

空气流量(CFM)

您的洁净室供应商或制造商会问您的第一个问题是,为了计算所需的空气流量(CFM:立方英尺/分钟),您每小时需要多少次换气。这不是一个容易回答的问题。当然,无尘室每小时换气量(ACH)计算器可以在网上找到——但是,记住,它们只是估计值。事实上,洁净室HVAC工程师在计算时必须考虑更多的数据,以计算适当的CFM。CFM难以确定的原因是它必须考虑以下因素:

•洁净室的清洁度(每立方英尺空气的颗粒数)必须保持在:通常由洁净室等级(ISO 5-6-7-8、GMP A-B-C等)决定
•在洁净室工作的人数:70%至80%的洁净室污染是由洁净室操作员产生的:室内人员越多,污染越严重,
每小时需要更多的换气次数
•洁净室的大小和室内房间的数量
•洁净室内的设备、家具和用品,因为它们会产生空气微粒和污染
•热增量
•人员和材料进出洁净室

洁净室正压设计


正压会使空气流出房间而不是流入房间。洁净区压力大于前室压力,前室压力大于支撑区压力。

温度和湿度

温度和相对湿度(RH)精度(/-)也是暖通空调设计的一个主要因素。

用户和设备产生的热量必须由空调来补偿。因此,重要的是要知道有多少人将在洁净室工作,设备到位,以及它产生的热量(瓦特)。

此外,根据洁净室中进行的工艺,有时温度和湿度控制至关重要,必须精确到±0.25°C和±2%。

压差

大多数洁净室保持在正压下(处理危险品时除外,必须保持负压)。这意味着空气将从室内流出而不是流入,从而防止未经过滤的空气或空气颗粒进入洁净室。暖通空调系统负责产生压差,以保持洁净室分区和洁净室外部之间的压力级联。

在暖通空调系统设计中,必须考虑通风柜或生物安全柜(BSC)的存在,因为某些BSC会将空气排到室外(危险药物或其他化学品),从而不平衡房间压力。为了保持洁净室的正确压力,必须用新鲜空气对空气输出进行补偿。

洁净室设计

这种步入式HVAC装置是由专业洁净室生产公司定制的,用于向ISO 6洁净室供应24000 CFM。

空间限制

空调机组可设计成水平或垂直站立。它也可以放置在洁净室旁边的地板上或洁净室的屋顶上。

另一个选择是由暖通空调供应商预装配,并整体装运,以备现场安装。一些制造商还提供了在现场组装的可能性,这在空间有限的情况下很有趣。为了便于维护,市场上甚至有一些HVAC步入式装置。

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