隨著科學技術(shù)的進步,經(jīng)濟的發(fā)展,潔凈技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。目前在電子、制藥、食品、生物工程、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)崈羰业囊笠苍絹碓礁撸C合了工藝、 建筑、裝飾、給排水、空氣凈化、暖通空調(diào)及自動化控制測量等各方面的技術(shù)。本文從潔凈室的角度,談?wù)勛詣踊瘍x表控制與監(jiān)測技術(shù)在潔凈室的應(yīng)用。
現(xiàn)代潔凈室技術(shù)將潔凈室設(shè)計建造、潔凈室測試與檢測、潔凈室運行分為三大范疇, 每一范疇內(nèi)都包含了自動化儀表控制與監(jiān)測技術(shù)。凈化工程是系統(tǒng)性很強的一項工程,它包括凈化圍護結(jié)構(gòu)、凈化空調(diào)系統(tǒng)。
整個系統(tǒng)是否合理、是否最終能夠滿足空氣凈化級別和生產(chǎn)工藝所要求的各項指標或參數(shù),取決儀器儀表的檢測和自動化程度的高低。對于整個凈化空調(diào)系統(tǒng)來說,凈化空調(diào)機組和風管是這個系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用是對空氣進行過濾、加熱或降溫,加濕或減濕后送至各需要的場所。但是送入房間的空氣是否達到了潔凈要求,空氣的溫度、濕度是否滿足生產(chǎn)要求,則需要由檢測和控制設(shè)備來實現(xiàn)。
1.潔凈室空調(diào)系統(tǒng)的特點
? 風機的壓頭高,風量大 ? 溫度,濕度控制精度高 ? 正負微差壓控制精度高 ? 過濾系統(tǒng)效能要求高 ? 變風量調(diào)節(jié)要求高
? 要求具備高的穩(wěn)定性和可靠性
針對于潔凈室工程的特點,在控制儀表和檢測儀表方面需要更高的可靠性能和穩(wěn)定性能,這樣不僅經(jīng)能達到工藝生產(chǎn)的目的,還能節(jié)能降耗,降低生產(chǎn)成本,保護環(huán)境。 圖1是空氣處理系統(tǒng)中需要儀表控制的原理圖。
2 潔凈室的微差壓的控制:
按工藝要求維持潔凈室與周圍空間一定的微小差壓,可正壓或負壓。微差壓可通過送風口,回風口或余壓閥來控制。
壓差控制在凈化空調(diào)系統(tǒng)中是一個非常重要的環(huán)節(jié)。只有通過對凈化區(qū)域的壓差進行控制,保證合理的氣流組織,才能達到凈化和工藝的要求。例如潔凈廠房必須保 持一定的正壓使外界未經(jīng)凈化的空氣不會進人凈化區(qū)域,保證潔凈級別;并且通過對各凈化區(qū)域的不同的壓差控制,達到凈化分區(qū)的作用,在GMP中就要求不同凈 化級別區(qū)域的壓差應(yīng)得到控制不小于+5Pa。在生物安全潔凈室中,壓差控制更是保證安全防護屏障的關(guān)鍵手段,《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》要求必須使實驗室的負壓梯度得到穩(wěn)定可靠的控制。因此對于凈化空調(diào)系統(tǒng)來說,壓差控制是非常重要的。
根據(jù)《潔凈室設(shè)計規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》),潔凈室室內(nèi)壓力保持高于外部壓力,則為正壓潔凈室:反之稱為負壓潔凈室。正壓與負壓是相對而言的,一個潔凈室對大氣而言是正壓潔凈室,但對另外一個房間而言可能是負壓潔凈室?!兑?guī)范》規(guī)定不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差不小于5Pa,潔凈區(qū)與室外的壓差不小于 10Pa。 潔凈室內(nèi)走廊與非潔凈區(qū)至少維持30Pa正壓壓差。這種壓差建立的基本原理是送風量大于回風量、排風量、滲漏風量來實現(xiàn)的。
3 潔凈室的潔凈度控制:
潔凈度的控制主要通過過濾器和室內(nèi)需達到一定的換氣量來實現(xiàn)。過濾器的性能及長時間的堵塞,會影響空氣的潔凈度。因此需要檢測過濾器的狀態(tài),同時也要掌握風機的運行狀態(tài)及各風管的風壓。表1為微差壓監(jiān)測和控制典型產(chǎn)品:
4 潔凈室風量控制
潔凈室的送風量是由潔凈度等級決定的,但送風量不可避免地會受到產(chǎn)塵量、壓差等因素的影響而發(fā)生變化,造成設(shè)備能耗加大,運行費用增加, 如果系統(tǒng)采用變頻裝置,再根據(jù)生產(chǎn)工藝特點現(xiàn)場設(shè)置檢測、控制裝置來調(diào)節(jié)排風量,相繼改變送風量,就可以避免因個別工序不生產(chǎn)時仍需開啟排風機,造成電能的消耗。由于采用了變頻裝置,根據(jù)系統(tǒng)所需送風量值,來改變風機轉(zhuǎn)速,從而大大降低電能消耗。