从恒定洁净室风量(换气次数)及恒定新风量(洁净区的压力梯度)的角度,利用电动双位定风量阀,阐述电动双位定风量阀在洁净空调系统上所具有的稳定性及节能性。
1 新风系统上的应用
从减少初投资及降低运行费用的角度,国内大部分洁净手术部空调新风(室外经处理后送入系统的空气)兼顾两个功能:除了满足室内人员卫生要求外,还需保障洁净区在正常使用及值班状态的静压差(压力梯度)。下面从保障静压差及节能两方面比较常规模式与本文提出的模式。
1.1 静压差(压力梯度,以 AHU-1 循环系统新风为例)
(1)常规模式:新风系统采用机械式定风量阀。具体的安装部位见图1。
A、正常使用工况:循环机组 AHU-1 运行,排风机组 PF1 运行,新风机组 PAU-1 运行,新风通过定风量阀 1-1 新风支管进入AHU-1 系统。
B、值班工况:循环机组 AHU-1 低档运行(或变频),排风机组PF1运行,新风机组PAU-1运行,新风通过定风量阀 1-1 新风支管进入 AHU-1 系统。
缺点:常规模式中在整个系统使用的情况下,循环机组能将新风顺利吸入循环系统中,从而能保证新风的供给。而一旦某台(如AHU-1)循环机组停止运行,新风进入该系统(AHU-1)将经过循环机组的所有段位:风机段、中效过滤段、盘管段、挡水板等,无疑风量将减弱,而整个洁净区的静压差也将破坏。假如为了保证洁净区静压差,循环机组在值班工况运转,无疑将增加运行成本。
(2)本文提出的模式:新风支管采用机械式定风量阀改为电动双位定风量阀,并增加起关断作用的电动密闭阀。具体的安装部位见图2。
A、正常使用工况:循环机组 AHU-1 运行,排风机组 PF1 运行,新风机组 PAU-1 运行,新风通过电动双位定风量阀1-1,经过电动密闭阀1-2进入 AHU-1 系统(阀门 1-2 与 1-3 互锁)。
B、值班工况:循环机组 AHU-1 停止运行,排风机组PF1停止运行,新风机组PAU-1运行,新风通过电动双位定风量阀1-1 调整至值班风量,经过电动密闭阀1-3 进入AHU-1 系统(阀门1-2 与1-3互锁)。
特点:通过电动双位定风量阀与电动密闭阀的配合,循环系统正常使用的工况下,新风从循环系统的负压段注入;循环系统停止运行的情况下,新风绕过循环机组,直接进入循环系统的送风段。保障新风在正常使用及值班工况下的正常使用。
1.2 节能性(主要体现在值班工况,以 AHU-1 循环系统新风为例)
下面以一间Ⅰ级层流手术室的两种处理模式为例进行比较(手术室送风量为11000 m3/h,手术室新风取 1100 m3/h),见表1。
2 在循环系统上的应用
《规范》提出,低级别手术室(如Ⅲ、Ⅳ级洁净手术室)可以2~3 间共用一套空调系统,从减少初投资的角度很多医院的洁净手术部也是按照这个原则执行。下面从保障静压差及节能两方面比较常规模式与本文提出的模式。(www.iwuchen.com)
2.1 静压差(压力梯度,以 AHU-2 循环系统为例)
(1)常规模式见图 1
A、正常使用工况:循环机组 AHU-2 运行,排风机组 PF2、PF3 运行,新风机组 PAU-1 运行,新风通过机械定风量阀2-1进入AHU-2系统,经两间手术室送风管定风量阀送至室内。
B、值班工况:循环机组 AHU-2 低档(变频)运行,排风机组 PF2、PF3 运行,新风机组 PAU-1 运行,新风通过机械定风量阀 2-1 进入 AHU-2 系统,经两间手术室送风管定风量阀送至室内。缺点:一台循环机组拖两间手术室的系统,即使一间手术室使用,循环机组也要满负荷风量状态下运行。
(2)本文提出模式见图 2(主要针对一拖二系统中,只使用一间手术室,而另外一间为值班状态)。
A、正常使用工况(OR2 运行,OR3 值班状态,反之同):循环机组AHU-2 运行(变频至OR2送风状态),排风机组 PF2 运行,排风机 PF3 停止,OR3 送风总管电动双位定风量阀 2-7 调至低档(值班新风量),OR3回风总管电动密闭阀2-5关闭。
B 、值班工况(O R 2 、3 均为值班状态):循环机组 AHU-2 停止运行,排风机组 PF2、PF3停止运行,新风机组PAU-1运行,新风通过电动双位定风量阀2-1 调整至值班风量,经两间手术室送风管定风量阀送至室内。
2.2 节能性(以 AHU-2 循环系统为例)
下面以两间洁净手术室的两种处理模式为例进行比较(两间手术室送风量均为 2500 m3/h,每间手术室新风取 900 m3/ h ),见表2 、表3 。
3 总结
洁净空调是一种初投资大、运行费用高、能耗多的工程项目,特别现在很多地级以上医院,洁净手术室的建设规模都很大,节省运行费用将是医院着重考虑的方向。本文介绍通过灵活地使用双位定风量阀,再结合各空调机组的热、湿处理过程,将大大降低运行成本。随着控制手段的不断成熟,相信越来越多的医院洁净空调会采用更加节能的处理模式。