隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,經(jīng)濟的發(fā)展,潔凈技術(shù)的應用越來(lái)越廣泛。目前在電子、制藥、食品、生物工程、醫療等領(lǐng)域對潔凈室的要求也越來(lái)越高,它綜合了工藝、 建筑、裝飾、給排水、空氣凈化、暖通空調及自動(dòng)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?dòng)化儀表控制與監測技術(shù)在潔凈室的應用。
現代潔凈室技術(shù)將潔凈室設計建造、潔凈室測試與檢測、潔凈室運行分為三大范疇, 每一范疇內都包含了自動(dòng)化儀表控制與監測技術(shù)。凈化工程是系統性很強的一項工程,它包括凈化圍護結構、凈化空調系統。
整個(gè)系統是否合理、是否最終能夠滿(mǎn)足空氣凈化級別和生產(chǎn)工藝所要求的各項指標或參數,取決儀器儀表的檢測和自動(dòng)化程度的高低。對于整個(gè)凈化空調系統來(lái)說(shuō),凈化空調機組和風(fēng)管是這個(gè)系統的重要組成部分。它的作用是對空氣進(jìn)行過(guò)濾、加熱或降溫,加濕或減濕后送至各需要的場(chǎng)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(mǎn)足生產(chǎn)要求,則需要由檢測和控制設備來(lái)實(shí)現。
1.潔凈室空調系統的特點(diǎn)
? 風(fēng)機的壓頭高,風(fēng)量大 ? 溫度,濕度控制精度高 ? 正負微差壓控制精度高 ? 過(guò)濾系統效能要求高 ? 變風(fēng)量調節要求高
? 要求具備高的穩定性和可靠性
針對于潔凈室工程的特點(diǎn),在控制儀表和檢測儀表方面需要更高的可靠性能和穩定性能,這樣不僅經(jīng)能達到工藝生產(chǎn)的目的,還能節能降耗,降低生產(chǎn)成本,保護環(huán)境。 圖1是空氣處理系統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?chē)臻g一定的微小差壓,可正壓或負壓。微差壓可通過(guò)送風(fēng)口,回風(fēng)口或余壓閥來(lái)控制。
壓差控制在凈化空調系統中是一個(gè)非常重要的環(huán)節。只有通過(guò)對凈化區域的壓差進(jìn)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(chǎng)房必須保 持一定的正壓使外界未經(jīng)凈化的空氣不會(huì )進(jìn)人凈化區域,保證潔凈級別;并且通過(guò)對各凈化區域的不同的壓差控制,達到凈化分區的作用,在GMP中就要求不同凈 化級別區域的壓差應得到控制不小于+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(shí)驗室建筑技術(shù)規范》要求必須使實(shí)驗室的負壓梯度得到穩定可靠的控制。因此對于凈化空調系統來(lái)說(shuō),壓差控制是非常重要的。
根據《潔凈室設計規范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規范》),潔凈室室內壓力保持高于外部壓力,則為正壓潔凈室:反之稱(chēng)為負壓潔凈室。正壓與負壓是相對而言的,一個(gè)潔凈室對大氣而言是正壓潔凈室,但對另外一個(gè)房間而言可能是負壓潔凈室?!兑幏丁芬幎ú煌燃壍臐崈羰乙约皾崈魠^與非潔凈區之間的壓差不小于5Pa,潔凈區與室外的壓差不小于 10Pa。 潔凈室內走廊與非潔凈區至少維持30Pa正壓壓差。這種壓差建立的基本原理是送風(fēng)量大于回風(fēng)量、排風(fēng)量、滲漏風(fēng)量來(lái)實(shí)現的。
3 潔凈室的潔凈度控制:
潔凈度的控制主要通過(guò)過(guò)濾器和室內需達到一定的換氣量來(lái)實(shí)現。過(guò)濾器的性能及長(cháng)時(shí)間的堵塞,會(huì )影響空氣的潔凈度。因此需要檢測過(guò)濾器的狀態(tài),同時(shí)也要掌握風(fēng)機的運行狀態(tài)及各風(fēng)管的風(fēng)壓。表1為微差壓監測和控制典型產(chǎn)品:
4 潔凈室風(fēng)量控制
潔凈室的送風(fēng)量是由潔凈度等級決定的,但送風(fēng)量不可避免地會(huì )受到產(chǎn)塵量、壓差等因素的影響而發(fā)生變化,造成設備能耗加大,運行費用增加, 如果系統采用變頻裝置,再根據生產(chǎn)工藝特點(diǎn)現場(chǎng)設置檢測、控制裝置來(lái)調節排風(fēng)量,相繼改變送風(fēng)量,就可以避免因個(gè)別工序不生產(chǎn)時(shí)仍需開(kāi)啟排風(fēng)機,造成電能的消耗。由于采用了變頻裝置,根據系統所需送風(fēng)量值,來(lái)改變風(fēng)機轉速,從而大大降低電能消耗。