洁净室室内压差形成的原理

零压SA-(EA+RA)=ΣQ=0

     

负压SA-(EA+RA)=ΣQ＜0

     

影响室内压差波动的因素：

①室外空气压力的变化（季节、大气风速）

②风道系统阻力的增减（如过滤器堵塞）

③门的开关（有气锁或无气锁）

④送、排风机的启动和停止

⑤间隙性的排风或者除尘（如灭菌操作、除尘）

⑥生产状态切换（工作/值班）

⑦风道泄漏、围护结构的气密性

⑧风阀的类型和质量稳定性

各类风阀介绍及优缺点分析：

1. 常见室内压差控制风阀

     

     

风阀的分类：

①按照阀体结构分类为：传统蝶阀、有自适应机构的蝶阀、文丘里型风阀；

②按照对压力的关联性分类为：有自适应机构的压力无关型风阀、无自适应机构的压力相关型风阀（自适应机构指风阀有一机械式机构，此机构能自动抵消通风管道内压力波动对流经风阀的风量的影响，如文丘里型风阀内部带弹簧的锥体）；

③按照是否采用电动执行器分类为：电动风阀、手动风阀；压力无关型风阀按照是否可以外力调节分类为：定风量风阀（CAV）和变风量风阀（VAV）；

当前用于制药企业洁净厂房风量控制的主要为传统的调节型蝶阀、气囊型蝶式CAV和VAV、文丘里型CAV和VAV。

1. 传统调节型蝶阀

优点：价格低、更换容易；

缺点：

可调节比例低，最大风量和最小风量的比例小于4：1；

关闭状态下依旧漏风；

风速越高，偏差的绝对值越大；

不能自动恒定风量，压力相关；

需要经常重新进行风平衡调试，需要大量的维护。

2. 气囊型碟式CAV和挡板型蝶式VAV

优点：有一定的压力无关性；

缺点：

可调节比例低，最大风量和最小风量的比例小于4：1；

安装条件有限制，前后需1.5D的直管段；

维护成本高；噪音大；

运行风量精度偏差较大，10%左右；

容易造成压差实际偏差超过控制幅度；

     

挡板型蝶式VAV气流测量响应时间、稳定性：

     

控制方式的分类：

①定风量控制

控制简单(没有气动或者电动要求)；维护成本低；初投资低。

②双态风量控制

可靠有效的控制；维护成本低；操作简单。

③变风量控制

在占用时间内降低能耗；洁净室压力控制效果最佳；在有间隙性排风时保证适合的压力(保持最小的流量和适合的压力)。

被动控制方式：

     

VD ：手动风量调节阀；CAV：定风量阀（气囊、文丘里等结构）；SA：送风；EA：排风；RA：回风。

被动压差控制问题及局限性：

①任何时间系统须保持恒定的送风量和排风量,不能有任何排风设备增减，扩展、改造灵活性差；

②因风机系统、过滤器系统等性能下降或风阀位置改变时，需重新做风平衡调试，经常需要维护，影响正常生产。

③在有扰动时，不能快速的建立需要的压差。

主动控制策略：

①纯压差控制（直接压力控制）

压差传感器直接测量室内与参照区域的压差，由控制器根据调节算法对送、回风阀(或排风阀)进行控制。

     

适用于密封性好且不经常开关门的洁净室，参考区需有稳定的压力。

②余风量控制（气流追踪）

室内送风量与回(排)风量之间保持一定的风量差(ΔV)，会产生一定的压差。通过调节送风量或回/排风量，动态地达到平衡，使送风量和回/排风量之间保持恒定的风量差，从而维持恒定的压差。

     

适用于经常开关门的洁净室。

③混合控制（压差+余风量串级控制）

压差风量的设定值根据压差值而修改，通过PID控制器来调节室内的送风和排风量的差值。常规做法是余风量作为基本控制方式，同时加入压差传感器对余风量进行再设定。

     

适用于需要经常开关门的洁净室。

④自适应控制（压差+余风量串级控制）

控制系统自动统计计算系统内各房间泄漏风量。通过监测各房间的流量和压差，由自控系统作出自适应的主动控制。

净化控制：

高效送风末端是实现净化厂房洁净度控制的重要因素。

基于GMP的指导原则，国际上要求生物洁净室的每个高效送风末端都能进行独立的测试和验证，这就要求高效送风末端需要具备独立的效率测试机构。

药厂洁净室现状：

数个洁净室共用一套HVAC系统，每个洁净室通过数个高效送风末端向洁净室提供洁净空气。

本文来源于互联网，暖通南社整理编辑于2021年10月20日。