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净化空调系统的再验证与维护保养--大连净化工程

2018-07-24

尽管净化空调系统(以下简称HVAC)规范在我国实施已有了二十多年,但工厂仍有不少职工对此系统的原理不甚了解,因此加强员工对此方面的学习是十分必要的,同时,对加强净化制度管理及节约运行成本都会带来好处。现在越来越多行业都把HVAC系统纳入厂房验证的范畴之中,所谓的HVAC系统是指具备供热、通风和空气调节的系统。


1HVAC系统的基本原理和处理方法


HVAC系统利用物理方法对空气进行的各种处理(如加热、加湿、干燥、冷却、净化等),而净化空调机组是要解决来自生产车间的内外干扰因素对室内空气的输送与分配所产生的矛盾。

1.1空气的加热

一般都采用蒸汽和电加热的方式进行,蒸汽加热是利用散热片的加热方式,而电加热则主要用电热管或远红外管加热的方式。

1.2空气的加湿

一般采用干蒸汽和喷淋水雾的方式进行。

1.3空气的干燥

一般采用降温除湿和物理吸收的方式。降温除湿是指在空调箱内利用表冷器冷却,使湿空气温度降到露点,并使水分析出由积水盘排出,达到除湿的要求;而物理吸收则主要是利用吸湿剂(如硅胶、活性炭、氯化锂、氯化钙等)吸收水分达到干燥的要求。后者需要用再生的方法使吸湿剂还原。

1.4空气的冷却

大多数采用表冷器吸收热量而达到空气冷却的目的,冷媒是由冷水机组提供。常用的冷水机有容积式和吸收式,目前常用的容积式机组是活塞型和螺杆型,而吸收式机组以溴化锂机组为主要形式。

1.5空气的净化

空气净化指通过过滤的方式使空气中的含尘量达到环境要求。目前常用的空气过滤器有三种类型:粘性填料过滤器、干式纤维过滤器、静电过滤器。因第1种跟第3种极少运用暂不作介绍。现简单介绍干式纤维过滤器:

(1)过滤器的材料与形式:过滤器的滤料有玻璃纤维、合成纤维、石棉纤维以及由这些纤维制成的滤纸和滤布,常用袋式和板式;

(2)过滤器的滤尘原理:过滤器滤尘主要是通过拦截、惯性、扩散、重力和静电达到滤尘的目的;

(3)空气过滤器的主要考核指标有4项:效率、阻力、容尘率和虑速:

1)过滤器效率β%:是指在额定速风量下过滤器捕获的灰尘量和通过过滤器的灰尘量之比的百分数,所以此值越大越好。过滤器过滤量除用过滤效率来表示,还常用穿透力K表示。穿透力能形象得表示过滤器的性能,如两个高效过滤器的过滤效率分别为99.98%和99.99%,表面上看两者几乎差不多,但就穿透力来看前者0.02%竟是后者0.01%的2倍。

2)过滤器阻力:过滤器阻力是空调系统总阻力的主要构成部分之一,它随过滤器通过风量的增加而增大。在评价过滤器阻力时,均指在额定风量下而言,此外当过滤器粘尘后,其阻力是由粘尘量的增加而增大。因此,一般把未粘尘前的阻力定为初阻力,把需要更换时的阻力定为终阻力。

3)过滤器容尘量:当过滤器的阻力在额定风量下,达到终阻力时,过滤器所容纳的尘粒质量称为该过滤器的容尘量。

4)过滤器的面速与虑速:面速是指迎风面上通过气流的速度,也是我们常测定的风速。而虑速则是指在滤料面积上的气流的速度,其速度能表达过滤器的主要性能指标。

(4)空气过滤器的分类和效率检测,一般按过滤效率的高低分为粗效(又称初效)、中效、亚高效、高效。

空气过滤器常用的效率检测方法:

1)质量法:用称重的方法测得喂尘量和过滤捕集量,然后称其质量效率,适用于粗效过滤器;

2)比色法:用采样滤纸在过滤器前后分别采样,用光电管比色计(光电密度计)测出过滤前后滤纸的透光率,换算成尘粒质量然后计算质量效率。适用于中效过滤器、静电过滤器等;

3)粒子计数器计数法:用大气尘和人工尘,人工尘DOP(邻苯二甲酸二辛脂)粒径分布约0.3m的单分散相(加热发生);也可以是多分散相(加压法)相应测尘法称为DOP法(常用的高效过滤器效率检测方法),其原理为由尘粒产生光散射形成光脉冲信号,该散射光的强度正比于尘粒的表面积,光脉冲信号的高度确定尘粒的大小,信号的数量确定尘埃的个数。该方法广泛地运用于高效过滤器的检漏,检测和净化房间的检测;

4)还有钠焰法、油雾法、激光粒子计数器法、电子显微镜法、静电式气溶胶法等不作介绍了。


2净化空调系统


2.1净化空调系统的基本流程

室外大气(新风)→ 净化空调机组(送风管)→室内过滤系统 →回风口

净化空调机组→排风口→排风管→大气

2.2各流程主要设备的作用与检查要点

2.2.1室外大气(新风)

在室外和净化空调的通路中,一般要采用新风防水百叶,不锈钢防虫丝网(30~40目),新风密闭阀(电动)和新风调节阀。检查要点:(1)百叶窗的安装可靠性跟密闭性;(2)新风密闭阀跟新风调节阀的可靠性跟密闭性;(3)不锈钢防虫丝网的清洁。

2.2.2空调机组

机组由密闭式外壳和各功能段组成。外观检查钢构件、外壁、内壁及底板的完整度跟清洁度。

(1)混合段,即新风与系统回风混合的位置,检查要点:回风调节阀及防火阀的性能检查,温湿度计是否正常运行,带排风系统的还要检查密闭阀的可靠性;

(2)初效过滤段,对混合后的风进行初步过滤。初效过滤器主要有袋式和板式两种。检查要点:1)检修门是否密封、开关灵活、锁固可靠;2)初效虑框和支架结构牢固并与箱体密封;3)滤料面积上的积尘量;

(3)表冷段,对过滤后的空气进行冷却,同时达到一定的除湿作用。检查要点:1)表面清洁度;2)表冷器各技术参数,运行是否正常;

(4)风机段,提供净化车间所需的风量。检查要点:1)表面清洁度;2)风机技术参数是否正常:风量、压力、转速、动平衡试验报告;3)电机运行是否正常;4)机座防震垫块、皮带是否正常;5)检查检修门、开启状况;

(5)中效过滤器,对风机出口的风进行过滤,检查要点同初效过滤器;

(6)加热段,蒸汽盘管或电热管对空气进行升温,检查要点:1)表面清洁度;2)加热技术参数是否正常;3)电热管道要检查电器自控是否正常;

(7)加湿段,用干蒸汽或高压水雾对空气加湿处理。检查要点:1)表面清洁度;2)检查配件是否运行正常,各项指标是否正常;3)调节装置(自控)是否运行正常;

(8)送风段,将经过处理的风送进主风管。检查要点:1)检修门同上,调节阀、防火阀等同上述检查方法;2)臭氧发生器是否正常运行。

2.3送回风管

(1)外观检查:看有没有刮伤腐蚀的情况;

(2)卫生检查:风管内侧积尘情况;

(3)安装检查:吊筋与紧固件以及风管加固装置、软接断面是否牢固紧密;

(4)密封检查:是否有漏风情况,一般采用漏光试验。

2.4室内过滤系统

(1)静压箱检查要点:1)外观是否有异常;2)调节阀是否正常;3)软接部分密闭性;4)吊筋与紧固件是否牢固可靠;5)静压箱与顶板联接部分是否牢固密封;

(2)高效过滤器检查要点:1)滤料面积上的积尘量;2)高效过滤器的检漏;3)高效过滤器与静压箱之间的密封性;

(3)散流罩检查要点:1)表面清洁度;2)散流罩与顶板的安装牢固性。

2.5回风与排风口

(1)回风百叶的清洁度与安装牢固性;

(2)排风口有普通排风口和除尘排风口,检查要点同回风口。同时,还要注意吸尘罩的安装稳固性。


3净化空调系统的再验证


再验证方案编写再验证方案审批再验证实施再验证报告批准。

3.1再验证步骤

(1)预确认/设计确认,设计方案→修改→确认;

(2)安装确认,即对上述净化空调系统的检查与验收;

(3)运行确认,净化空调系统维护完毕后,进行试车到运行的过程是再验证的核心部分,各类技术参数从测试、调整、记录到合格为止;

(4)性能确认,将运行正常的各类数据及记录和再验证方案提出的各项指标进行对比,判断该系统是否符合企业生产的洁净要求。

3.2运行确认的项目内容

3.2.1空调机组的运行参数

(1)风量的平衡验证:包括新风、回风量、漏风量、排风及降尘风量、送风量在不同状态下的交叉数据采集。比如,新风阀在不同开启度对总风量的影响,送风量在变频状态下的风量数据、压差及机外余压等;

(2)在升温加热状态下,空调进行验证,即在室温不同的情况下,加热蒸汽在何种压力(蒸汽温度)用多少时间可以达到室温要求。或电加热在功率为多少,多少时间达到室温要求。在保温状况时所需的蒸汽压力(或温度)能保证室内温度要求。如果在某种特定温度下通过调节达不到室温要求,则要对系统整改并提供数据等;

(3)在降温除湿状态下空调进行验证,可在高温或高湿的气候条件下对系统进行验证,看是否能达到需要的温湿度要求,否则需要整改。平时也需要采集在不同温湿度状况下,表冷器在何种运行状态(冷冻水进水温度与压力,冷冻水出水温度与压力等)在多少时间内可达到室内温湿度要求。以及在保温状态下需要控制的温度与压力等;

(4)在不需要调节气温的状态下(如春、秋季),如何控制加湿器保持室内需要的湿度要求;

(5)风量的载荷验证,启动时的电流变化及时间,平时运行时的电流载荷,在有变频的状态下,要验证启动频率,模拟增加机外余压时频率的和******频率时的载荷等(比如启动时为25-30Hz,运行时45-49Hz等);

(6)噪声的验证,测定启动、运行和关机的噪音是否符合要求,有变频时还需验证在各种频率下的噪声(比如启动时为25-30Hz,运行时45-50Hz等);

(7)初中效清洗或更换周期的验证,即机组在运行累计多少小时后,压差增加多少更换清洗,以确定有效科学的清洗更换周期;

(8)送风段机外余压的验证,通过机外余压的的记录,高效过滤器的静压差或风量测定,可基本了解高效过滤器的容尘及阻力状态,确定经济科学的更换周期。

3.2.2高效过滤器的运行验证

(1)高效过滤器的检漏:1)检测高效过滤器与静压箱的密封并作检漏试验;2)高效过滤器的检漏方法,DOP检漏法见1.5(4)的第5)条,或尘埃粒子巡检法(即将尘埃粒子计数器取样口贴近滤纸蓖口10mm处,沿皱折方向按每秒20-30mm的速度均匀移动,发现粒子数骤然增加,即对该点进行测定3次,作为漏点判断依据);

(2)高效过滤器的检测周期,根据有关资料介绍及厂家实践经验交流。固体制剂车间每3月测1次,水针制剂车间每1月测1次,百级层流罩每批测一次(具体视每个企业的生产情况定)。

3.2.3排风及除尘系统的验证

(1)风量平衡测定、测定风量和除尘器风量是否符合设计要求;

(2)效率验证:1)在排风状态下,功能间温度及湿度是否符合设计要求;2)除尘效率验证,产尘设备运行时开启除尘器,检查室内尘埃的状况,设备停运时除尘器需要多少时间达到静态净化要求。

3.2.4净化空调系统的再验证规范

(1)净化空调系统运行半年后或1年后(视生产情况)一般要进行再验证,针对主要易产生偏差的项目,要进行整改重新调试;

(2)关键设备进行更换后要进行再验证;

(3)车间进行改造后必须进行再验证。


4与净化空调系统相关的管理


与净化空调系统相关的管理有:(1)人流的管理及洁净衣的清洗;(2)物流的管理及运输工具的清洗及分区存放;(3)生产环境的情况卫生管理;(4)生产设备的运行状况及设备维护时的管理;(5)备料过程及易产尘、产热设备的管理;(6)岗位操作工的培训与素质的提高;(7)QA的日常监督与检查;(8)净化空调系统应得到质控部和生产部的高度重视。

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