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摘要:文章从净化空调系统在调试过程中对相关调试参数的正确认识以及其安装调试与测定要点等方面进行了分析
关键词:净化空调;送风量;换气次数、压差;安装;调试
中图分类号:TB494 文献标识码:A 文章编号:
净化空调系统的安装调试是一个系统的工程,系统在安装完毕以后与空调水、自动控制等系统联动进行通风调试时,不能一味地强调某一方面而忽视了其它的方面。正式投入使用之前,需要进行测定、调整及联动试运行。对于净化空调系统的调试过程基本上可以分为四个阶段:准备阶段、调试阶段、数据整理和分析阶段、调试后的定期复检。第四个阶段也是相当重要的,一方面市场的激烈竞争需要增加对客户的服务意识,另一方面一般工程竣工验收调试均是在空态或静态条件下进行的,现行GMP规范已有对动态参数具体要求和监测措施,而实际动态条件下的运行状况如何,通过定期复检及数据的收集和分析,得以更好加以控制。
1 净化空调系统调试过程中所存在的问题
1.1系统调试时对送风量调试的正确认识
在对日常洁净度进行等级检测的时候,应以《通风与空调工程施工质量验收规范》、《洁净室施工及验收规范》等为标准,并规定对于风量的测试要以设计值作为基准,把允许出现偏差的百分比区域大致的划出来。在对某电子企业芯片生产线洁净度和之前同时期的风量测试数据记录进行对比的时候发现,如果净化空调系统是在正常的管理运行模式下,即使换气次数只是勉强可以达到规范要求,甚至低于规范要求的时候,室内的洁净度也可以对其等级要求进行满足。比如这一企业的生产线是一个 7 级房间,所以对于风量的设计是依照其换气次数进行计算的 N=18.0 次/h,实际风量经过测试换气次数 N=14.0 次/h,但是在动态条件下,室内的洁净度是依然可以达到要求 (95%置信度下,≥0.5 微米粒子浓度为 200 颗/2.83 升)。所以说也没必要非要系统的风量一定要比其设计值高。确保必要的满足换气次数要求的送风量是保证该功能间的自净时间能符合要求。净化空调系统中通常使用的是多级过滤,在其末端送风大部分也都是使用的高效过滤器,一些过于高的送风量不但会破坏各级空气过滤器,另外在某种程度上对于系统的热湿处理能力也会有所破坏。
1.2 对房间的压力及梯度进行正确的认识
1.2.1为防止外部污染物进入洁净室而使室内洁净度增高,要求室内压力保持高于外部压力,也就是说在洁净室内要求不同洁净度房间必须保持一定压力梯度,且正压洁净室对压差关系的基本要求是随着洁净度的提高静压值也随之加大,以防止低洁净度等级的空气渗入高洁净度等级区域,这样可在室内维持一定的压差下有效避免洁净室被邻室污染或污染邻室。
1.2.2压差调试的过程为保证洁净室换气次数及设备排风和除尘效果,尽量不改变送风量及设备排风机和除尘风机的风量,主要通过调节回风量和系统排风量进行压差调整。《洁净室设计规范》明确说明洁净室室内压力保持高于外部压力,则称为正压洁净室,反之称为负压洁净室。正压与负压是相对而言,一个洁净室对大气而言是正压洁净室,但对另外一个房间而言可能是负压洁净室。并规定不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之間的压差不小于5Pa,洁净区与室外的压差不小于10Pa。
1.2.3能够对房间压力产生一定制约的因素主要有两个方面:其中一个是房间回/排风量和送风量之间的差,还有一个就是房间的气密性。房间的气密性主要是由工艺管道穿墙空洞的密封情况、围护结构的密封以及门窗的缝隙尺寸等一些相关的施工质量决定的。而对于设计回/排风量和设计送风量之间差值的确定主要依据是门窗缝隙的预期设计或换气次数。所以说在投产初期,还是比较容易对各房间的正比进行确定的。但是对于那些已经投产多年的、已经建成的洁净室来说,对于其正比的确定主要考虑的就是房间的气密性的影响力,另外还应该对两相邻房间之间的压力进行考虑。比如说该生产线是一个C级房间,那么它相对相邻房间以及中部的工艺走廊之间的正压就会保持在 5~10Pa 之间。由于使用时间太长,结构、密封老化,在实际检测中显示,压差的平衡往往因为太多的泄漏而难以正常。
1.3常见的计算洁净室压差风量的方法有缝隙法和换气次数法。缝隙法即根据洁净室门窗等缝隙总长度来估算洁净室压差风量,但在实际应用中,统计门窗等条缝数量的工作比较繁琐且易造成错漏,目前已较少应用。换气次数法,即根据洁净室换气次数来估算洁净室压差风量。在实际工程应用中,该方法具有简便、易行、较准确等优点,是常用的方法。《洁净厂房设计规范》条文说明第6. 2. 3条推荐换气次数法,并提出按下列数据选用:压差5帕时,l ~ 2次/小时,压差10帕时,2~4次/小时。其他工具书也有推荐值,如《实用供热空调设计手册》(以下简称《手册》)推荐值为压差4. 9帕时,0. 7次/小时,压差9. 81帕时,1. 2次/小时。但是,在实际应用中,人们发现,《洁净厂房设计规范》推荐的数据趋于保守,消耗压差风量大,不经济;而《手册》推荐的数值比较适宜。在实际工程中,完全可以通过加强洁净室围护结构气密性,从而减少房间压差风量,降低所需的压差换气次数。
2 净化空调系统的安装调试以及与测定要点
2.1空调水系统的调试
空调工程水系统应冲洗干净,不含杂物,并排除管道系统中的空气,系统连续运行应达到正常、平稳。系统调整后,空调冷热水、冷却水总量测试结果与设计流量的偏差不应大于10%。(1)冷却水系统的调试。启动冷却水泵和冷却塔,进行整个系统的循环清洗,反复多次,直至系统内的水不带任何杂质,水质清洁为止,在系统工作正常的情况下,用流量仪测量冷却水的流量和供回水温度,并进行调节使之符合要求。
(2)冷冻水系统的调试。冷冻水系统的管路长且复杂,系统内清洁度要求高,因此,在清洁时要求严格、认真。冷冻水系统的清洁工作属封闭式的循环清洗,反复多次,直至水质洁净为止。最后开启制冷机蒸发器、空调机组、风机盘管的进出水阀,关闭旁通阀,进行冷水系统管路的冲水工作。在冲水时要在系统的各个最高点安装自动排气阀,进行排气。
2.2空调机组调试前的检查
空调机组的调整与测试是进行净化空调系统调试过程中首要的保障环节,尽管供货厂家在设备出厂前都会对空调机组进行了相关的测试和调整(FAT),包括机组的启动测试、风量风压测试、振动测试和漏风率测试等,但应用到工程实际中,由于实际状况的多变性,空调机组仍需进行测定和调整,以确保整个空调系统能正常运行。
在进行空调机组正式调试之前,需要对空调机组进行检查,常规的检查步骤如下:
(1)核对各功能段是否与设计相符,特别是风机和电机的铭牌是否满足设计要求。
(2)确定各功能段是否均处于正常状态,确定机组内部阀门是否处于全开状态。
(3)点动净化空调机组三次,确定风机的转向,同时确保净化空调机组能正常启动。
2.3空调机组初步调试程序
在完成空调机组的常规检查之后,需要对空调机组进行初步的功能性测试,测试步骤如下:
第一步:限定空调机组的新风、回风和送风调节阀门(开度为总行程的50%左右),测定空调机组的电流值,调整送风调节阀使其达到额定工作电流范围之内。
第二步:在空调机组总送风管合理的位置上开风量测量孔,用微压计进行总风量的测试,同时调节总送风管上,使其总送风量略大于总设计送风量。
第三步:记录机组各初始测试值以及标记各阀门的位置,测定且记录此时空调机组的运行电流、噪声和振动量。
值得说明的是,空调机组的最终测试结果需要在对整个空调系统静压差全部调整完毕后复测而获得,此时的记录数据只作调试初期的简单判断用。由于在工程实际调试中,调试的条件并未象相关书籍中指出的理想状态,实际中各施工工种在最后的休整或补正非常正常。此时对于空调机组的初步调试其目的不外乎有两个:一是为以后的系统风量调试提供基础;二是防止系统中随机因素(包括人为因素和客观因素等,如其它工种吊顶施工人员私自动阀门、阀门质量较差导致在调试风量下自动关闭或开启等)造成工程调试进度的延迟。
2.4 净化空调系统风量的调试
制药厂的净化空调系统一般情况下,和其他的一些舒适性空调具有一定的区别,因为制药厂的净化空调系统不但要对室内的温度、湿度进行维持,还要对净化区域内的洁净度进行保持,对洁净区混杂在空气中的污染物及时进行排除和稀释。所以说为了确保制药厂室内的洁净等级,就必须按选择一个合理的风量和满足要求的换气次数,同时这在净化空调系统也属于是中心任务。
2.5 对于风量的调试方法
最常用的一种风量调试方法是流量等比分配法。也就是先在系統的平面图上把阀门、风量测定口以及各风管管段等的位置标出来,并且确定风管上的阀门处于全开状态以及送风口的风量调节阀是在中间位置;然后就可以从最不利的封口处开始进行调节,直到把相邻两条之路的风量比值调整到和所设计的风量比值相等或者接近。最后,再对总风管处的风量调节阀进行适当的调整,确保实际总风量是在所设计风量值范围的 10%以内。
2.6 风量调试步骤
2.6.1先对空调机箱组进行仔细的检查,把异物排除出来,并确保机箱的外壳没有和风机叶轮发生摩擦、卡彭情况,空调机组内部足够洁净。
2.6.2把通风管上需要打开的阀门打开,把进风口和出风口处的调节阀调节放在最大开启位置处,固定阀门叶片。
2.6.3在接通电源之后,要先对风机叶轮的旋转方向进行检查,确保没有出现问题,然后使风机在额定转速下正常运行 2 各小时,之后对风机的轴承温度进行检查,如果温度是在正常的范围内,那么才能保证机组单机运行正常。
3 结束语
总之,通过测定与调整,一方面可以发现系统设计、施工和设备性能等方面存在的问题,从而采取相应的措施保证系统达到设计要求;另一方面也可以使运行人员熟悉和掌握系统的性能和特点,并为系统的经济合理运行积累资料。对于已经投入使用的空调系统,当出现问题时,也需要通过测定与调整查找原因,进行改进。此外与空调净化系统相关的问题还有很多,本文仅从以上几个方面加以阐述。
参考文献
[1]王希星,徐文华.净化空调系统风量和压力调试中发现的几个常见问题[J].洁净与空调技术.2010:43-45.
关键词:净化空调;送风量;换气次数、压差;安装;调试
中图分类号:TB494 文献标识码:A 文章编号:
净化空调系统的安装调试是一个系统的工程,系统在安装完毕以后与空调水、自动控制等系统联动进行通风调试时,不能一味地强调某一方面而忽视了其它的方面。正式投入使用之前,需要进行测定、调整及联动试运行。对于净化空调系统的调试过程基本上可以分为四个阶段:准备阶段、调试阶段、数据整理和分析阶段、调试后的定期复检。第四个阶段也是相当重要的,一方面市场的激烈竞争需要增加对客户的服务意识,另一方面一般工程竣工验收调试均是在空态或静态条件下进行的,现行GMP规范已有对动态参数具体要求和监测措施,而实际动态条件下的运行状况如何,通过定期复检及数据的收集和分析,得以更好加以控制。
1 净化空调系统调试过程中所存在的问题
1.1系统调试时对送风量调试的正确认识
在对日常洁净度进行等级检测的时候,应以《通风与空调工程施工质量验收规范》、《洁净室施工及验收规范》等为标准,并规定对于风量的测试要以设计值作为基准,把允许出现偏差的百分比区域大致的划出来。在对某电子企业芯片生产线洁净度和之前同时期的风量测试数据记录进行对比的时候发现,如果净化空调系统是在正常的管理运行模式下,即使换气次数只是勉强可以达到规范要求,甚至低于规范要求的时候,室内的洁净度也可以对其等级要求进行满足。比如这一企业的生产线是一个 7 级房间,所以对于风量的设计是依照其换气次数进行计算的 N=18.0 次/h,实际风量经过测试换气次数 N=14.0 次/h,但是在动态条件下,室内的洁净度是依然可以达到要求 (95%置信度下,≥0.5 微米粒子浓度为 200 颗/2.83 升)。所以说也没必要非要系统的风量一定要比其设计值高。确保必要的满足换气次数要求的送风量是保证该功能间的自净时间能符合要求。净化空调系统中通常使用的是多级过滤,在其末端送风大部分也都是使用的高效过滤器,一些过于高的送风量不但会破坏各级空气过滤器,另外在某种程度上对于系统的热湿处理能力也会有所破坏。
1.2 对房间的压力及梯度进行正确的认识
1.2.1为防止外部污染物进入洁净室而使室内洁净度增高,要求室内压力保持高于外部压力,也就是说在洁净室内要求不同洁净度房间必须保持一定压力梯度,且正压洁净室对压差关系的基本要求是随着洁净度的提高静压值也随之加大,以防止低洁净度等级的空气渗入高洁净度等级区域,这样可在室内维持一定的压差下有效避免洁净室被邻室污染或污染邻室。
1.2.2压差调试的过程为保证洁净室换气次数及设备排风和除尘效果,尽量不改变送风量及设备排风机和除尘风机的风量,主要通过调节回风量和系统排风量进行压差调整。《洁净室设计规范》明确说明洁净室室内压力保持高于外部压力,则称为正压洁净室,反之称为负压洁净室。正压与负压是相对而言,一个洁净室对大气而言是正压洁净室,但对另外一个房间而言可能是负压洁净室。并规定不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之間的压差不小于5Pa,洁净区与室外的压差不小于10Pa。
1.2.3能够对房间压力产生一定制约的因素主要有两个方面:其中一个是房间回/排风量和送风量之间的差,还有一个就是房间的气密性。房间的气密性主要是由工艺管道穿墙空洞的密封情况、围护结构的密封以及门窗的缝隙尺寸等一些相关的施工质量决定的。而对于设计回/排风量和设计送风量之间差值的确定主要依据是门窗缝隙的预期设计或换气次数。所以说在投产初期,还是比较容易对各房间的正比进行确定的。但是对于那些已经投产多年的、已经建成的洁净室来说,对于其正比的确定主要考虑的就是房间的气密性的影响力,另外还应该对两相邻房间之间的压力进行考虑。比如说该生产线是一个C级房间,那么它相对相邻房间以及中部的工艺走廊之间的正压就会保持在 5~10Pa 之间。由于使用时间太长,结构、密封老化,在实际检测中显示,压差的平衡往往因为太多的泄漏而难以正常。
1.3常见的计算洁净室压差风量的方法有缝隙法和换气次数法。缝隙法即根据洁净室门窗等缝隙总长度来估算洁净室压差风量,但在实际应用中,统计门窗等条缝数量的工作比较繁琐且易造成错漏,目前已较少应用。换气次数法,即根据洁净室换气次数来估算洁净室压差风量。在实际工程应用中,该方法具有简便、易行、较准确等优点,是常用的方法。《洁净厂房设计规范》条文说明第6. 2. 3条推荐换气次数法,并提出按下列数据选用:压差5帕时,l ~ 2次/小时,压差10帕时,2~4次/小时。其他工具书也有推荐值,如《实用供热空调设计手册》(以下简称《手册》)推荐值为压差4. 9帕时,0. 7次/小时,压差9. 81帕时,1. 2次/小时。但是,在实际应用中,人们发现,《洁净厂房设计规范》推荐的数据趋于保守,消耗压差风量大,不经济;而《手册》推荐的数值比较适宜。在实际工程中,完全可以通过加强洁净室围护结构气密性,从而减少房间压差风量,降低所需的压差换气次数。
2 净化空调系统的安装调试以及与测定要点
2.1空调水系统的调试
空调工程水系统应冲洗干净,不含杂物,并排除管道系统中的空气,系统连续运行应达到正常、平稳。系统调整后,空调冷热水、冷却水总量测试结果与设计流量的偏差不应大于10%。(1)冷却水系统的调试。启动冷却水泵和冷却塔,进行整个系统的循环清洗,反复多次,直至系统内的水不带任何杂质,水质清洁为止,在系统工作正常的情况下,用流量仪测量冷却水的流量和供回水温度,并进行调节使之符合要求。
(2)冷冻水系统的调试。冷冻水系统的管路长且复杂,系统内清洁度要求高,因此,在清洁时要求严格、认真。冷冻水系统的清洁工作属封闭式的循环清洗,反复多次,直至水质洁净为止。最后开启制冷机蒸发器、空调机组、风机盘管的进出水阀,关闭旁通阀,进行冷水系统管路的冲水工作。在冲水时要在系统的各个最高点安装自动排气阀,进行排气。
2.2空调机组调试前的检查
空调机组的调整与测试是进行净化空调系统调试过程中首要的保障环节,尽管供货厂家在设备出厂前都会对空调机组进行了相关的测试和调整(FAT),包括机组的启动测试、风量风压测试、振动测试和漏风率测试等,但应用到工程实际中,由于实际状况的多变性,空调机组仍需进行测定和调整,以确保整个空调系统能正常运行。
在进行空调机组正式调试之前,需要对空调机组进行检查,常规的检查步骤如下:
(1)核对各功能段是否与设计相符,特别是风机和电机的铭牌是否满足设计要求。
(2)确定各功能段是否均处于正常状态,确定机组内部阀门是否处于全开状态。
(3)点动净化空调机组三次,确定风机的转向,同时确保净化空调机组能正常启动。
2.3空调机组初步调试程序
在完成空调机组的常规检查之后,需要对空调机组进行初步的功能性测试,测试步骤如下:
第一步:限定空调机组的新风、回风和送风调节阀门(开度为总行程的50%左右),测定空调机组的电流值,调整送风调节阀使其达到额定工作电流范围之内。
第二步:在空调机组总送风管合理的位置上开风量测量孔,用微压计进行总风量的测试,同时调节总送风管上,使其总送风量略大于总设计送风量。
第三步:记录机组各初始测试值以及标记各阀门的位置,测定且记录此时空调机组的运行电流、噪声和振动量。
值得说明的是,空调机组的最终测试结果需要在对整个空调系统静压差全部调整完毕后复测而获得,此时的记录数据只作调试初期的简单判断用。由于在工程实际调试中,调试的条件并未象相关书籍中指出的理想状态,实际中各施工工种在最后的休整或补正非常正常。此时对于空调机组的初步调试其目的不外乎有两个:一是为以后的系统风量调试提供基础;二是防止系统中随机因素(包括人为因素和客观因素等,如其它工种吊顶施工人员私自动阀门、阀门质量较差导致在调试风量下自动关闭或开启等)造成工程调试进度的延迟。
2.4 净化空调系统风量的调试
制药厂的净化空调系统一般情况下,和其他的一些舒适性空调具有一定的区别,因为制药厂的净化空调系统不但要对室内的温度、湿度进行维持,还要对净化区域内的洁净度进行保持,对洁净区混杂在空气中的污染物及时进行排除和稀释。所以说为了确保制药厂室内的洁净等级,就必须按选择一个合理的风量和满足要求的换气次数,同时这在净化空调系统也属于是中心任务。
2.5 对于风量的调试方法
最常用的一种风量调试方法是流量等比分配法。也就是先在系統的平面图上把阀门、风量测定口以及各风管管段等的位置标出来,并且确定风管上的阀门处于全开状态以及送风口的风量调节阀是在中间位置;然后就可以从最不利的封口处开始进行调节,直到把相邻两条之路的风量比值调整到和所设计的风量比值相等或者接近。最后,再对总风管处的风量调节阀进行适当的调整,确保实际总风量是在所设计风量值范围的 10%以内。
2.6 风量调试步骤
2.6.1先对空调机箱组进行仔细的检查,把异物排除出来,并确保机箱的外壳没有和风机叶轮发生摩擦、卡彭情况,空调机组内部足够洁净。
2.6.2把通风管上需要打开的阀门打开,把进风口和出风口处的调节阀调节放在最大开启位置处,固定阀门叶片。
2.6.3在接通电源之后,要先对风机叶轮的旋转方向进行检查,确保没有出现问题,然后使风机在额定转速下正常运行 2 各小时,之后对风机的轴承温度进行检查,如果温度是在正常的范围内,那么才能保证机组单机运行正常。
3 结束语
总之,通过测定与调整,一方面可以发现系统设计、施工和设备性能等方面存在的问题,从而采取相应的措施保证系统达到设计要求;另一方面也可以使运行人员熟悉和掌握系统的性能和特点,并为系统的经济合理运行积累资料。对于已经投入使用的空调系统,当出现问题时,也需要通过测定与调整查找原因,进行改进。此外与空调净化系统相关的问题还有很多,本文仅从以上几个方面加以阐述。
参考文献
[1]王希星,徐文华.净化空调系统风量和压力调试中发现的几个常见问题[J].洁净与空调技术.2010:43-45.