>

潔淨(jìng)室(shì)的(dí)能量(liáng)消(xiāo)耗(hào)分布在冷熱(rè)源(yuán),空(kōng)氣處(chǔ)理,空氣(qì)輸送(sòng)等各(gè)個環(huán)節(jié)中,節能也(yě)應(yīng)針對不同的環(huán)節(jié)采(cǎi)取措施。
1,冷熱源環節(jié)節(jié)能(néng)措(cuò)施(shī)
常(cháng)規淨(jìng)化空調冷熱源采用製(zhì)冷機組(zǔ)加鍋(guō)爐配(pèi)置(zhì)。熱天(tiān)潔淨室內轉移的熱量(liáng)通(tōng)過冷卻塔向大氣排(pái)放(fàng),受天氣(qì)影響大(dà),能效在2.8~3.5;冷天(tiān)靠鍋爐燃煤,油或耗(hào)電(diàn)提供(gōng)所需熱量,能(néng)效(xiào)在0.3~0.9。
節能(néng)型(xíng)冷熱源(yuán)采用地源(yuán)熱泵(bèng)加輔(fǔ)助設施(shī)配(pèi)置,一般不受天(tiān)氣(qì)影(yǐng)響,夏天(tiān)能(néng)效(xiào)比在4以(yǐ)上,冬(dōng)天能效比(bǐ)在(zài)2.5以上(shàng)。需(xū)要注(zhù)意(yì)的是地(dì)埋管(guǎn)的間(jiān)距不(bù)宜過小,應考(kǎo)慮(lǜ)當地(dì)土壤傳熱(rè)能(néng)力,合理(lǐ)確(què)定小(xiǎo)間(jiān)距。因為(wéi)土(tǔ)壤的傳(chuán)熱主要靠(kào)導熱(rè),間(jiān)距(jù)過小會造(zào)成土壤(rǎng)冷(lěng)熱量擴(kuò)散不(bù)足,設計容量無法達到,嚴(yán)重時還會(huì)造(zào)成(chéng)機(jī)組停機。
2,空氣(qì)處理環節節能措施(shī)
空氣(qì)處理分為(wéi)新風處(chǔ)理和循(xún)環風處理(lǐ)。對於(yú)高濕高(gāo)熱的(dí)工藝(yì)過程(chéng)或對(duì)濕(shī)度精度要求高的情況(kuàng),需要(yào)在(zài)冷(lěng)凝(níng)去濕後(hòu)加熱(rè),造成冷熱相衝(chōng),能量損耗。解決的辦法一般是采(cǎi)用(yòng)二次(cì)回(huí)風空氣處理(lǐ)。下(xià)圖(tú)是(shì)手術室(shì)二次回(huí)風淨化空調係統:
夏(xià)季新風(fēng)處(chǔ)理中為了(liǎo)保證濕度需(xū)要(yào)大量去濕(shī),以往做(zuò)法(fǎ)是(shì)先在表冷器將(jiāng)空(kōng)氣(qì)過(guò)冷,讓空(kōng)氣(qì)中水(shuǐ)分凝出(chū),再(zài)用(yòng)電或蒸(zhēng)汽(qì)加熱,以(yǐ)保證送(sòng)風溫度。這(zhè)樣(yàng)做(zuò)必(bì)然帶來(lái)冷熱(rè)相(xiāng)衝的(dí)能量損失。下(xià)圖是國(guó)內(nèi)某(mǒu)淨化設(shè)備(bèi)企業開發(fā)的新型新(xīn)風(fēng)處理機,集製(zhì)冷機(jī)和空(kōng)氣處理(lǐ)機於(yú)一(yī)體,利用壓(yā)縮機出來(lái)的高(gāo)溫(wēn)製冷劑對(duì)蒸(zhēng)發(fā)冷凝(níng)後(hòu)的新風進行再熱,既避(bì)免了(liǎo)冷(lěng)熱(rè)相(xiāng)衝(chōng),又減(jiǎn)少(shǎo)了冷(lěng)凝(níng)器(qì)對(duì)大(dà)氣(qì)的熱(rè)量排放。其(qí)所(suǒ)需(xū)的PLC控製(zhì)器,根據(jù)熱(rè)濕(shī)負荷(hé)調(tiáo)控(kòng)高溫(wēn)製冷(lěng)劑在(zài)冷(lěng)凝器和(hé)再(zài)熱(rè)冷凝(níng)器(qì)之(zhī)間(jiān)的分配,保證(zhèng)機組的正常穩定運(yùn)行。
3,空氣(qì)輸送環(huán)節節能措施
處(chǔ)理後(hòu)的空氣(qì)通過(guò)風管(guǎn)送往淨化(huà)空(kōng)間,現在已大(dà)量采(cǎi)用變頻風(fēng)機(jī),根(gēn)據(jù)潔淨度和(hé)正壓(yā)變(biàn)化,與排風(fēng)閥(fá)聯動調節(jié)風量(liáng)。合理的(dí)風管(guǎn)係(xì)統和(hé)分(fēn)區布(bù)置(zhì)潔淨室可以(yǐ)大(dà)大減(jiǎn)少空(kōng)氣(qì)輸送(sòng)的(dí)能量損(sǔn)失。
4,減少(shǎo)淨(jìng)化(huà)空調係統送風量和降低係統阻力(lì)的節(jié)能措(cuò)施
1)按生產(chǎn)工(gōng)藝要求的不(bù)同,空氣(qì)潔(jié)淨度(dù)等級(jí)和不同的工作(zuò)時間(jiān),班(bān)次合(hé)理劃分(fēn)淨(jìng)化(huà)空調(tiáo)係(xì)統。對(duì)於(yú)不(bù)連續使(shǐ)用或(huò)科研(yán)用潔淨(jìng)室(shì),由(yóu)於工作(zuò)時間不同劃分(fēn)為(wéi)不同的淨化(huà)空調係統,既(jì)方(fāng)便(biàn)使用又(yòu)能減(jiǎn)少能耗;對於(yú)不同空(kōng)氣潔淨(jìng)度等級的各個潔(jié)淨(jìng)房(fáng)間可(kě)以視潔(jié)淨(jìng)室的(dí)布置情(qíng)況和生(shēng)產(chǎn)工(gōng)藝(yì)要求(qiú),由(yóu)一個或多個淨化空調係統(tǒng)供(gōng)給淨(jìng)化空氣。但(dàn)在(zài)製(zhì)訂(dìng)方案(àn)時應認真考(kǎo)慮減少(shǎo)管綫(xiàn)長(cháng)度,降(jiàng)低風(fēng)管阻力所需采(cǎi)取的(dí)技術措(cuò)施,做(zuò)到既降(jiàng)低用(yòng)電(diàn)量又不增加(jiā)較(jiào)多的建造費用。
2)采(cǎi)取必(bì)要(yào)技術(shù)措施(shī),減(jiǎn)少(shǎo)生(shēng)產設備(bèi)的(dí)排熱量,降(jiàng)低排(pái)風量。如將(jiāng)可能(néng)采用(yòng)水(shuǐ)冷(lěng)方式的(dí)生產設備盡(jìn)可(kě)能的(dí)選用水(shuǐ)冷設(shè)備(bèi);加強生產設(shè)備的隔(gé)熱,保溫措(cuò)施等(děng)。
3)與產(chǎn)品生產工藝(yì)技(jì)術(shù)提供者(zhě)密切(qiē)配合,盡(jìn)可(kě)能減少潔淨室排(pái)入(rù)大氣(qì)的(dí)排風量(liáng)。這類(lèi)技術措(cuò)施(shī)有:
①改進(jìn)設備構(gòu)造及性能(néng)或選(xuǎn)用先(xiān)進(jìn)的(dí)生(shēng)產設備,少排或(huò)不(bù)排入大氣(qì)。
②合理組(zǔ)織排風(fēng)係統,盡量(liáng)將(jiāng)同(tóng)類(lèi),相(xiāng)同使用時(shí)間的排(pái)風(fēng)裝(zhuāng)置劃(huá)分為(wéi)一(yī)個排風(fēng)係統(tǒng),避免因各排風裝置無須(xū)使(shǐ)用時(shí)仍(réng)與(yǔ)排(pái)風係(xì)統接(jiē)通(tōng),增加(jiā)了排風係統(tǒng)排風量。
③設(shè)置(zhì)排(pái)風量(liáng)的(dí)控(kòng)製方式(shì),若可能時(shí)將排風量的控(kòng)製裝(zhuāng)置與(yǔ)相(xiāng)應的淨(jìng)化空調(tiáo)係統(tǒng)的送風裝置(zhì)聯動(dòng)控(kòng)製(zhì),可以較(jiào)好的根(gēn)據(jù)排(pái)風量大小(xiǎo)控製送(sòng)風量等。
4)合理組織(zhī)淨(jìng)化(huà)空調係統中各種空氣過濾器(qì)的設(shè)置,對(duì)較(jiào)大(dà)型的(dí)潔(jié)淨(jìng)廠(chǎng)房的(dí)淨化(huà)空調係統的新風(fēng)集中進行(háng)空氣淨(jìng)化處理(lǐ)。
5)淨化空調(tiáo)係(xì)統(tǒng)設計應合理利(lì)用(yòng)回風(fēng)。在(zài)產品生(shēng)產(chǎn)過(guò)程(chéng)中不(bù)產(chǎn)生有害物(wù)或(huò)不發生(shēng)交叉(chā)汙(wū)染時,淨化(huà)空調(tiáo)係統(tǒng)在保證(zhèng)新鮮(xiān)空氣(qì)量(liáng)和保(bǎo)持(chí)潔淨(jìng)室規(guī)定(dìng)的(dí)壓(yā)差值(zhí)的條件(jiàn)下(xià), 為(wéi)了減(jiǎn)少能耗(hào)應(yīng)盡量利(lì)用回風。對於(yú)換氣次數(shù)大的單(dān)向流潔淨室,當空調(tiáo)機房(fáng)距(jù)單向流潔淨(jìng)室較(jiào)遠時,可(kě)以(yǐ)采用一部(bù)分(fēn)空氣(qì)不回(huí)機房(fáng)而直接(jiē)循環(huán)使用,可(kě)使能耗降(jiàng)低(dī)。部分空氣潔淨(jìng)度(dù)要求嚴格(gé)的單(dān)向流潔(jié)淨(jìng)室已(yǐ)采(cǎi)用新(xīn)風集(jí)中處理(lǐ)後與回(huí)風(fēng)混合進入空(kōng)氣循(xún)環(huán)係(xì)統(tǒng)。這(zhè)種(zhǒng)空氣循環(huán)係統(tǒng)有軸流(liú)風機(jī)豎(shù)井式(shì),風(fēng)機過(guò)濾單元等。風機過濾(lǜ)單元(yuán)送(sòng)風方式的淨(jìng)化(huà)空(kōng)調係統由(yóu)多台(tái)風機(jī)過(guò)濾(lǜ)單(dān)元(yuán)設備組(zǔ)成,實(shí)現潔(jié)淨室(shì)回(huí)風(fēng)的直(zhí)接循(xún)環(huán)。根(gēn)據(jù)有關工程項目的實踐(jiàn),這類空氣循環係(xì)統在某(mǒu)些(xiē)條件下(xià)比(bǐ)常規(guī)集(jí)中(zhōng)淨化空(kōng)調係(xì)統節約能量。
當(dāng)產(chǎn)品(pǐn)生產過(guò)程中(zhōng)產生(shēng)大(dà)量有害(hài)物(wù)質,局部(bù)排風又不(bù)能(néng)滿足衛生(shēng)要求,或(huò)對其它工(gōng)序(xù)有(yǒu)影響(xiǎng)或交叉(chā)汙(wū)染(rǎn)時(shí),才(cái)能(néng)采(cǎi)用(yòng)直(zhí)流(liú)式(shì)淨化空(kōng)調係(xì)統。在生物製(zhì)藥潔(jié)淨室(shì)設(shè)計(jì)中,按(àn)照GMP的(dí)規(guī)定,為(wéi)避免(miǎn)各類產品的性能(néng)特點或各工序間的(dí)不同(tóng)生產特點引發的交叉汙染,常有一些潔淨房間(jiān)采(cǎi)用直流式排(pái)風(fēng)裝(zhuāng)置。為防止(zhǐ)一些(xiē)有害物(wù)對(duì)周圍環境的影(yǐng)響,還(huán)應在排(pái)風係統通到大氣(qì)的(dí)出(chū)風(fēng)口(kǒu)裝設排風過(guò)濾處(chǔ)理(lǐ)裝(zhuāng)置。
6)合(hé)理(lǐ)進(jìn)行淨(jìng)化(huà)空(kōng)調係統的風(fēng)管設計。布置(zhì)風管時(shí)應(yīng)盡量(liáng)縮短風(fēng)管長度,減(jiǎn)少(shǎo)不必(bì)要彎管,附(fù)件(jiàn)的(dí)設(shè)置(zhì),簡(jiǎn)化風(fēng)管形(xíng)狀(zhuàng),努力降低風管係統(tǒng)的(dí)阻力,以減少(shǎo)能(néng)耗。
7)采用變(biàn)流量(liáng)控製風(fēng)量,水量(liáng)。根(gēn)據潔淨(jìng)室內實際運行情況(kuàng)的不(bù)斷(duàn)變化,應采用不同的送(sòng)風量和相應(yīng)的(dí)冷(熱)水(shuǐ)流(liú)量(liáng)。如(rú)前所述(shù),潔(jié)淨(jìng)室的(dí)送(sòng)風量(liáng)是(shì)由所要求的空氣(qì)潔淨度等級(jí)所(suǒ)確定的,但在實際(jì)運行中房間的潔淨(jìng)度等級(jí)經常受(shòu)到發塵量,壓差(chà)等因(yīn)素的影響(xiǎng),因此送風(fēng)量不可(kě)避(bì)免(miǎn)的可(kě)能發生變化(huà)。為(wéi)了降(jiàng)低(dī)運(yùn)行(háng)費用,減(jiǎn)少能(néng)耗,在(zài)淨化(huà)空調(tiáo)係統(tǒng)設計(jì)時應采用(yòng)技(jì)術(shù)措施,配(pèi)置(zhì)變風量,變水量(liáng)裝置,主要的(dí)技術措施如(rú)下(xià):
①根(gēn)據檢(jiǎn)測得(dé)到(dào)的潔淨室(shì)內的塵(chén)粒數量(liáng)或(huò)房間(jiān)壓力(lì)值控製調節(jié)送(sòng)風(fēng)量(liáng)。
②根(gēn)據(jù)生產過程的(dí)特點,采取(qǔ)技(jì)術措施,減(jiǎn)少或關閉不工(gōng)作(zuò)的生(shēng)產(chǎn)工(gōng)序或房(fáng)間(jiān),從(cóng)而減少整個(gè)係(xì)統的(dí)送風量。選用(yòng)檢(jiǎn)測(cè),控(kòng)製房(fáng)間或設(shè)備的排(pái)風的裝置,按需要(yào)控製排風量(liáng)或(huò)開停(tíng)排風(fēng)機或(huò)排風閥。避免房(fáng)間(jiān)或設備不生產(chǎn)時(shí)仍(réng)開啟(qǐ)排風機(jī)或排風(fēng)閥而消(xiāo)耗電(diàn)能,增(zēng)加(jiā)不(bù)必要(yào)的(dí)送(sòng)風(fēng)量(liáng)。
③風(fēng)機,水(shuǐ)泵合理(lǐ)的(dí)采用(yòng)變(biàn)頻機(jī)組(zǔ),根據送風(fēng)量,供(gōng)水量(liáng)的多少,改變(biàn)風機(jī),水泵(bèng)的轉(zhuǎn)速,降(jiàng)低(dī)電(diàn)能消耗。
④淨化空調係(xì)統的空調機(jī)組(zǔ)采用冷水量,熱(rè)水量或(huò)蒸汽(qì)量的(dí)變流量控(kòng)製。
5,排風能(néng)量的回收(shōu)利用(yòng)
潔(jié)淨室的(dí)排風由於(yú)其(qí)熱濕狀態(tài)與室內要求一(yī)致(zhì),相對於(yú)新風(fēng)狀態有可以(yǐ)利用(yòng)的能量。利(lì)用排(pái)風與(yǔ)新風進行(háng)熱濕(shī)交換(huàn)的各種設(shè)備(bèi)已大量使用,例如轉輪(lún)式(shì)全熱交換機,轉輪(lún)式顯熱(rè)交(jiāo)換機,全(quán)熱交換(huàn)器(qì),顯(xiǎn)熱(rè)交換器等。
(1)轉(zhuǎn)輪(lún)式全熱(rè)交換(huàn)機。轉輪式全(quán)熱交(jiāo)換(huàn)機的核心部(bù)件是一(yī)個蜂窩式轉輪(lún),轉(zhuǎn)輪由蜂(fēng)窩狀金(jīn)屬或陶(táo)瓷纖維載體,鋁(lǚ)箔和(hé)活(huó)性(xìng)矽膠(jiāo)等吸濕塗(tú)層復(fù)合而成(chéng),轉(zhuǎn)輪兩(liǎng)側由特(tè)製的密封裝置(zhì)分(fēn)成兩個區(qū)域(yù):新風(fēng)區域及排(pái)風(fēng)區域(yù),分(fēn)別接(jiē)入(rù)新(xīn)風進風(fēng)管路和排(pái)風管路(lù)。轉(zhuǎn)輪(lún)作為(wéi)蓄熱芯(xīn)體,一半(bàn)在新風區(qū),一(yī)半在排風區(qū)。轉(zhuǎn)輪(lún)轉動,使其各個(gè)部分不(bù)斷(duàn)通(tōng)過新風區(qū)和(hé)排風區。
在夏(xià)季,蓄熱(rè)芯體轉到(dào)新風側時吸(xī)收(shōu)新(xīn)風中的熱(rè)(濕)量,當(dāng)轉到排風(fēng)側時(shí),由於(yú)存(cún)在(zài)溫(wēn)(濕(shī))差的(dí)原因,蓄熱芯體就會釋(shì)放其(qí)中的(dí)熱(rè)(濕(shī))量,當再轉到新風側時(shí),又(yòu)繼續(xù)吸收(shōu)新(xīn)風中的熱(rè)(濕(shī))量(liáng)。
在冬季,蓄熱芯體轉(zhuǎn)到(dào)排(pái)風(fēng)側時吸收排(pái)風中(zhōng)的熱(rè)(濕)量(liáng),當(dāng)轉到(dào)新(xīn)風(fēng)側時,由(yóu)於存在溫(wēn)(濕(shī))差的(dí)原因,蓄熱(rè)芯體(tǐ)就會釋放其中的(dí)熱(rè)(濕)量(liáng),當(dāng)再(zài)轉(zhuǎn)到排(pái)風(fēng)側時,又繼續(xù)吸收(shōu)排風中的熱(濕(shī))量。
轉(zhuǎn)輪式(shì)全(quán)熱(rè)交換(huàn)機(jī)如此旋轉(zhuǎn)循(xún)環,實現能量的回收。轉輪式(shì)全(quán)熱(rè)交(jiāo)換機利用室(shì)內排出(chū)空氣(qì)與室外引(yǐn)進的新鮮空(kōng)氣(qì)進行顯熱(rè)與潛熱(rè)交換(huàn)而回收(shōu)能(néng)源,進而(ér)達(dá)到(dào)節(jié)約能源並保持(chí)通風良好的目的(dí)。在(zài)夏季(jì)可(kě)以(yǐ)將(jiāng)新風預冷除濕(shī),在冬(dōng)季可(kě)以將新風(fēng)預(yù)熱(rè)加濕,其回收(shōu)效(xiào)率可(kě)達(dá)75%以上(shàng),因(yīn)此(cǐ)降(jiàng)低了淨化空調(tiáo)運行中的(dí)冷熱(rè)負荷和耗電量。
(2)轉(zhuǎn)輪式顯(xiǎn)熱(rè)交換機。轉(zhuǎn)輪式(shì)顯熱(rè)交換(huàn)機的(dí)結(jié)構和(hé)工作過(guò)程與轉(zhuǎn)輪式全熱交換機相同(tóng),但(dàn)是(shì)在蓄(xù)熱(rè)芯(xīn)體(tǐ)表(biǎo)麵不塗覆吸濕塗層(céng),所以隻能傳(chuán)遞(dì)顯熱(rè)量。
(3)全(quán)熱交換(huàn)器。全(quán)熱(rè)交(jiāo)換器的核(hé)心由(yóu)纖(xiān)維製成(chéng)的(dí)全(quán)熱交換(huàn)紙(zhǐ)張與金屬(shǔ)箔構成(chéng),這種材料(liào)透濕率(shuài)高,氣(qì)密性好(hǎo),抗斷裂(liè),耐老化(huà),適合(hé)於溫差小,濕差(chà)大的(dí)情況。通過折疊紙張(zhāng),形(xíng)成新風和(hé)排風(fēng)管(guǎn)道。由於紙(zhǐ)張(zhāng)透濕和傳(chuán)熱(rè),實現了新(xīn)風與排風的(dí)熱(rè)濕(shī)交換,減少(shǎo)了(liǎo)空(kōng)調機組(zǔ)的(dí)熱(rè)濕負(fù)荷。
(4)顯(xiǎn)熱(rè)交換(huàn)器(qì)。顯熱(rè)交(jiāo)換器的空氣通道(dào)用(yòng)金屬板隔成,其它與(yǔ)全熱交換器差不多(duō)。新風(fēng)和(hé)排風(fēng)之(zhī)間隻能通(tōng)過金(jīn)屬板進(jìn)行熱(rè)交(jiāo)換(huàn),不能進(jìn)行濕(shī)交(jiāo)換(huàn),適(shì)合於對濕度要求不高或濕差較(jiào)小(xiǎo)的情(qíng)況。
需(xū)要(yào)注意(yì)的是,淨(jìng)化(huà)空(kōng)調(tiáo)係(xì)統(tǒng)中的(dí)過濾(lǜ)器具(jù)有較大(dà)的(dí)阻(zǔ)力,所(suǒ)以,無(wú)論全熱交換器還是顯熱交(jiāo)換(huàn)器,所配新風側風(fēng)機的(dí)壓(yā)頭(tóu)都在1000Pa以(yǐ)上。