制药暖通空调系统优化探讨

功能段常见设计方案

功能段的配置因项目的地点在南方还是北方而异，图1为国内制药项目常见的设计方案。

图1 通常南方项目的空调箱段位图

项目地址位于中国南方地区，该方案从设计角度上来说没有问题，实际经过调试以后，使用下来也没有出现太大的问题。但是在一些细节上，需要考虑：
（1）混风段串风问题，当机组送风机停掉以后，在室内外温差的作用下，新风会以小气流流经回风管至室内洁净区。
（2） 冷却盘管设置在负压段在国内很常见，但是会造成凝水盘常态带水，易导致凝水盘滋生细菌。
（3）冷却盘管后面配有挡水板，会造成挡水板常态带水，易导致挡水板滋生细菌。
（4）电机置于冷却盘管后面，冷凝水易被吸引至电机本体上，易导致电机接线端子受潮短路。
（5）加湿器置于过滤器之前，易使过滤器受潮而导致发霉。
（6）夏季为了去除新风中的水分，连带回风一起处理至室内露点温度以下，由于制药厂大部分房间的发热量并不高，        露点温度送风必然会导致房间温度过低。为了控制温度，在夏季需要热盘管加热送风至合适的温度，从而维持室内温度在设计条件下。这样就造成了冷热抵消，增大了能耗。

上述问题都不是致命性的问题，都是可以经过优化予以避免或者改善的。
图2为经过优化的组合式空调箱功能段位图。因同时考虑节能和防止电机受潮变得异常困难，图2没有考虑节能方面的优化，关于节能方面的优化会在图3中加以说明。

图2 优化后的空调系统图

图2方案的优点如下：
（1）通过两个措施改善混风段串风问题，一是移动G4初效过滤器至回风接口的前面，利用G4过滤器阻止串风；二是在新风接口处增加电动密闭风阀，并与送风机连锁，当送风机停止时，会连锁新风电动密闭风阀关闭。
（2）把冷却盘管移动到送风机的后面，这样冷却盘管将处于正压段，避免了凝水盘常态积水，阻止了细菌的滋生。同时也阻止了凝结水进入电机的接线端子盒，从而避免电机受潮而短路。
（3）取消了冷却盘管后面的挡水板，通过降低空调机组的截面风速至2.5 m/s以下，实践证明2.5 m/s以下的流速能有效地降低气流带水的问题。同时，由于没有挡水板，消除了细菌滋生的环境。
（4）排水管水封变成正压气封。由于把凝水盘置于正压下，具备了正压气封的设计条件。
（5）加湿器置于过滤器的后面。因为，加湿器的效率不可能是百分之百的，会受到空气温度、湿度、水蒸气的分压力的影响。所以，总会有加湿蒸汽没有被气流带走而附着在过滤器的表面，从而造成过滤器受潮以后霉变。

避免冷热抵消问题的解决方案

      方案如图3所示。主要的优化如下：

图3 避免夏季冷热抵消的空调箱段位图

1）新风先经过预冷却盘管降温除湿至室内露点温度，再跟回风混合，然后再经过冷盘管二次冷却以后送入室内。这样就避免了夏季冷热抵消，节约了大量的能耗。混风之后冷却与新风预冷两种空气处理的过程比较。
预热盘管用来维持冬季进风温度不低于5℃，防止冷盘管中的冷冻水结冰，为业主维护带来了便利，不必要每年放空冷盘管中的水。防冻控制上，在预热盘管后面设置一个温度探头，用来控制预热盘管管道上的电动阀门开度。
（2） 新风经过过滤器和电动隔离风阀以后，再通过预冷却盘管，进一步降低了串风的风险。
（3）此时的预冷却盘管处于负压段，仍然会常态积水，不过相对于回风，新风含菌量较低，此处比较不容易滋生细菌。这么做主要是为了节能，必须要有取舍。
上述机组是南方地区使用的药厂适用的空调机组。北方的空调机组除了需满足上述要求之外，还要考虑机组的盘管防冻，图4为典型的北方地区适用的组合式空调机组段位。

图4 北方项目的空调箱段位图

       文章来源：GMP行业新闻

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