净化空调机组功能介绍讲解

药厂洁净区车间、实验室配套空调系统
空调系统为全空气系统。

各个房间的温度、湿度、洁净度，全部是通过空气系统进行调节。

在风机机组体现所有调节功能。

一、温度调节为加热、制冷、二次加热。

1、一次加热是利用厂区工业蒸汽实现对风机加热段送入蒸汽，蒸汽压力一般为0.3MPa饱和蒸汽，温度为133度（查饱和蒸汽表）。

加热段一般为两个位置设置使用，冬季室外新风通过初效果率段后应先进行一次蒸汽加热。

然后与车间回风进行混合，变成混合风。

2、制冷是利用制冷空调实现对风机表冷段送入冷冻水，7-12度冷冻水，混合风经过中效过滤段过滤后进入风机表冷段进行降低温度。

3、二次加热是混合风通过表冷段后，再经过一次蒸汽加温。

调节到满足室内温度要求，一般夏季24度±2度，冬季22度±2度。

（各个净化级别要的不一样可参考规范）
二、加湿调节。

加湿是在二次加热混合风在加湿段通过加湿器把混合风的湿度调节至满足车间生产的湿度要求。

夏季40-60%，冬季30-50%。

完成初效过滤、空气预热、新风回风混合、均流、制冷、二次加热、加湿后送入至车间风管到达的各个功能房间。

其中一部分回风经过回风管回到机组的新风回风会混合段。

实现了车间全部空气调节的全过程。

摘引设计规范
3．2．3 医药洁净室(区)的温度和湿度，应符合下列规定：
1 生产工艺对温度和湿度无特殊要求时，空气洁净度100、10000级的医药洁净室(区)温度
应为20～24℃，相对湿度应为45％～60％；空气洁净度100000级、300000级的医药洁净室(区)温度应为18～26℃，相对湿度应为45%～65%。

2 生产工艺对温度和湿度有特殊要求时．应根据工艺要求确定。

3 人员净化及生活用室的温度，冬季应为16～20℃，夏季应为26～30℃。

3．2. 4 不同空气洁净度等级的医药洁净室(区)之间以及医药洁净室(区)与非洁净室(区)之间的空气静压差不应小于5Pa，医药洁净室(区)与室外大气的静压差不应小于10Pa。

针对全过程设备的使用进行分析：
一、一次加热（预热段）
一次加热是厂区的工业蒸汽进入机组的预热段，通过加热器，其实跟表冷器外观一样，U型管道加翅片结构。

此部分也可以使用电加热设备，需要外接厂区电源，用电负荷根据使用负荷设定，但电加热费用较高，条件不具备时可以考虑电加热系统。

一般厂区都有蒸汽热源，使用蒸汽进行预热和加热是比较经济。

（详细计算请参考暖通空调设计手册）
长春地区冬季室外最低按-23℃考虑时，相对湿度按63%RH考虑时。

风量按6645m3/h。

空气密度1.2kg/m3。

查焓湿表：冬季室外状态点的焓值为：-22.311KJ/KG，含湿量d2：0.000374KG/KG 室内状态点24℃;60%下焓值：52.725KJ/KG,含湿量：0.011191KG/KG
冬季加热量为：Q=1.2*6645*(52.725+22.311)/3600=166.2KW
二、风机
风机的选择，主要基本参数风量。

风量是通过各个房间风量累加。

车间生产的各功能房间所需风量是通过换气其次数来计算。

这里必须要知道各个功能房间的在设计规范下的换气次数。

医药工业洁净厂房设计规范中关于换气次数的要求已经给出了。

目前看，中药类的净化级别基本为D级C级居多。

这里要说的ABCD的对应的级别。

从下表看，D级在动态悬浮允许数/立方米（a)没有规定。

表的右侧部分有对应级别。

可近似看D级为100000级。

C级为10000级，AB级为100级。

ISO14644 分级
最高浓度极限（颗粒数/m3）近似对应
传统规格0.1mm 0.2mm 0.3mm 0.5mm 1.0mm 5.0mm
ISO 1级10 2
ISO 2级100 24 10 4
ISO 3级1,000 237 102 35 8 1级ISO 4级10,000 2,370 1,020 352 83 10级ISO 5级100,000 23,700 10,200 3,520 832 29 100级ISO 6级1,000,000 237,000 102,000 35,200 8,320 293 1,000级
那么针对级别，选择换气次数。

当然这里的换气次数是规定的最小值，越大当然越好，但越大会影响整体的送风量的累加，最后需要总的送风量之和选择风机的风量，那么换气次数决定了机组内风机选型。

所以必须要知道每个功能房间的具体功能，确定换气次数。

这是经济性的首要考虑。

风机风量=功能房间的体积X换气次数
功能房间的体积=实际使用面积X层高
推导出：风机风量=实际使用面积X层高X换气次数X1.1(系数）
根据各类的生产功能。

下面提供实验室洁净区各个房间的一般的换气次数表。

三、制冷设备
满足车间生产、以及各功能间的温度需要、空气需要，调整到标准温度。

制冷空调机组：
按照一般空调制冷机组选择的标准，2万平方米以下一般选择螺杆机组，2万平方米以上一般选择离心机组。

那么几千平米的一般也可以选择风冷模块型。

对于北方冬季室外气温零下，选择何种形式的设备机组东西运行需要考虑防冻措施。

下面说说几种设备。

选择空调机组的要通过冷负荷计算。

即必须知道整个车间或功能房间冷负荷。

常规计算冷负荷是通过计算可参照各个手册。

一般车间负荷估算250-350w/㎡。

（参考）
对于不同生产类型的车间，冷负荷不同。

总负荷=估算负荷X空调使用区域面积
根据总负荷选择机组。

机组品牌方面，生产的要求不能出现问题，不然批次药品生产或实验内容会受到影响。

考虑使用进口品牌，口碑较好，故障率低的设备。

下面是摘录至百度文库净化车间冷负荷计算
冷负荷计算公式
一、外墙（立板）和屋面（吊顶）传热冷负荷计算公式
Q=KF(tw+Δtpj-tn) W
tw—夏季空气调节室外计算日平均温度，℃
Δtpj—考虑辐射附加温升温度，3℃
tn—室内空调设计温度，℃
K—传热系数
F—传热面积
所以：彩钢板传热量Q=S*30w/M2 （概算）
公式一：电热设备和电动设备（电动机带动的工艺设备）的散量计算公式为:
电热工艺设备散热量
qs=n1·n2·n3·n4·N 系数在0.0875-0.225 (7.2)
电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量
qs=n1·n2·n3·N/η系数在(7.3)
只有电动机在空调房间内的散热量
qs= n1·n2·n3·N·(1-η) /η(7.4)
只有工艺设备在空调房间内的散热量
qs=n1·n2·n3·N (7.5)
Q=N×n1×n2×n3×n4/η（W）
Q-----工艺设备散热总量
N-----设备的额定功率（安装功率KW）；
n1----安装系数,即最大实耗功率与安装功率之比,它反映了客定功率N的利用程度,一般为0.7~0.9 ；
n2----同时使用系数，即房间内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，根据工艺过程的设备使用情况而定，一般为0.5~1.0；
n3---负荷系数，每小时的平均实耗功率与设计最大实耗功率之比，它反映了平均负荷达到一个新的水平最大负荷的程度，一般可取0.5左右；
n4----考虑保温排风系数，一般可取0.5；
无冷却排风取1.0。

η----电动机效率（一般取0.85）；
公式二：
电热设备散热Q=P*a P为功率，a为冷负荷系数，一般取0.2-0.3；电动设备散热Q=P*a P为功率，a为冷负荷系数一般取0.3-0.45。

新风负荷:Q=G*1.2*空气焓差/3600（KW）查询空气焓湿图计算人体散热Q=N*230 W 按室内温度下轻劳动状态下散热量
照明散热Q=S*15.6 W 按300照度15.6W计算发热
还有考虑渗透及风机管道温升3%-5%。

室内计算冷负荷等于上述之和。

如果有冷却水冷却工艺设备的还可考虑减去这部分冷却水带走的热量。

空调箱的单元处理能力需要通过空气焓湿图计算。

一、计算公式如下
1、围护结构热阻的计算
单层结构热阻
R=δ/λ
式中：δ―材料层厚度（m）
λ―材料导热系数[W/(m.k)]
多层结构热阻
R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn
式中: R1、R2、---Rn―各层材料热阻（m2.k/w）
δ1、δ2、---δn―各层材料厚度（m）
λ1、λ2、---λn―各层材料导热系数[W/(m.k)]
2、围护结构的传热阻
R0=Ri+R+Re
式中: Ri ―内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11）
Re―外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04）
R ―围护结构热阻（m2.k/w）
3、围护结构传热系数计算
K=1/ R0
式中: R0―围护结构传热阻
四、二次加热设备
二次加热设备同一次加热设备，使用厂区蒸汽热源。

（或电加热）
五、加湿设备
为了提供送入生产车间、实验室等内空气的湿度满足规范标准的、生产工艺的湿度要求。

需要在空调机组增加加湿设备。

加湿设备主要尽量使用品牌知名度高的设备，防止故障高对生产影响。

工业加湿器加湿量的计算方法（摘自百度文库）
用冬季焓湿图，确定室外、室内、送风状态点，确定处理流程和处理工艺，根据处理流程就可以计算出加湿量。

W=Q/3600*1.2*(do-dM)
Q-处理的空气量（m3/h)
do-送风状态点含适量
dM-加湿前空气含适量
W－所需加湿量请问加湿量计算公式中
Q是用新风量
空气一干燥，很多厂的生产线会因湿度不够产品合格率下降，甚至不能生产，于是会需要给厂房加湿。

目前市场上的加湿器有很多种，一般大的厂房选用高压微雾加湿器，加湿量大，能耗小，房间小的可用超声波加湿器，雾粒细；可直接送入空调。

但每种加湿器都有各种加湿量的机型，如高压加湿器有100kg/h、500kg/h、600kg/h、900kg/h、1200kg/h等；超声波加湿器有3kg/h、6kg/h、12kg/h、15kg/h、20kg/h、30kg/h 等机型。

机器选大了浪费，选小了又不能满足加湿要求。

工业加湿需要考虑的因素较多，温度、设备发热量、人员活动、通风情况、空调都会影响车间的湿度，在计算加湿量时一般需留出一定余量，而且要从从全年最极端天气增湿到最理想湿度来计算。

工业加湿常用加湿量计算公式：M=P×Vn×(d2-d1)×n
式中：①M—工房所需加湿量（㎏/h）。

②P—干空气的比重为1.19㎏/m3。

③Vn—进入洁净区车间的总风量（或工房每小时的换气次数×厂房体积，不密封车间取车间体积的3倍。

）
④d2—被加湿洁净区车间内，达到所要求的相对湿度时的绝对湿度。

即每公斤干空
气中含有多少公斤水分（㎏/㎏）。

洁净区要求45%-60%，取最大值，在全年任何季节达到60%RH的相对湿度，查空气的焓湿图得出d2=0.011191㎏/㎏。

（室温24℃，60%RH相对湿度）
⑤d1—室外空气的绝对湿度（㎏/㎏）。

比如长春地区冬天最冷天为-23℃，相对湿度63%RH时，查空气的焓湿图得出d1=0.000374㎏/㎏。

（室外-23℃，相对湿度63%RH）
⑥n—保险系数，与洁净区车间设备数量、人员多少有关一般取n= 1.3。

据此计算出所需加湿量：
M=1.19㎏/m3×6645×(0.011191㎏/㎏-0.000374㎏/ ㎏)×1.3=86.25㎏/h 注意：式中的d1和d2是要查焓湿图得出。

新风加湿量计算公式：W=1.2*Q*H×(X2-X1)
新风量按总风量2%-4%计算，取4%（单向流）
W --------- 所需加湿量(kg/h)
1.2 ----------空气密度(kg/m3)
Q ----------总风量(m3/h)
Η----------新风比(%)
X2 ----------加湿后空气含湿量(g/kg)
X1 ----------加湿前空气含湿量(g/kg)
W=1.2*6645*4%*（0.011191-0.000374）=3.45㎏/h
根据空调机组的个风段的使用功能，通过以上实例把整个系统做了一个简单的阐明。

五、洁净车间环境参数（摘录）
参考文献：1.医药工业洁净厂房设计规范
2.洁净厂房设计规范
3.2011版GMP标准
4.供热空调设计手册
5.其它参考资料。