暖通设计培训暖通空气洁净设备及其应用
发布时间：2020/4/29
暖通设计培训暖通空气洁净设备及其应用
1、空气过滤器
空气过滤器是洁净空调系统中的关键设备，它的性能直接影响洁净空调系统的洁净度级别和空气净化效果，洁净空调系统必须选用合适的空气过滤器，并保证其运行可靠
1.1空气过滤器的性能与分类
1.空气过滤器的性能指标
（1）过滤效率：过滤效率是空气过滤器最重要的指标，它是指在额定的风量下，过滤器前后空气含尘浓度之差与过滤器前空气含尘浓度之比的百分数
（2）过滤器面速和滤速：过滤器面速是指过滤器的断面上所通过的气流速度，滤速反映滤料的通过能力（m/s）
（3）过滤器阻力：空气过滤器的阻力由两部分组成，一是滤料的阻力，二是过滤器结构的阻力。初阻力是指新制作的过滤器在额定风量状态下的空气流通阻力。过滤器报废的阻力值称终阻力。一般情况下，过滤器的终阻力是初阻力的2~4倍。过滤器终阻力值推荐值见表：
终阻力建议值
（4）过滤器容尘量：过滤器的容尘量是指过滤器的最大允许积尘量，是过滤器在特定实验条件下容纳特定试验粉尘的质量
2.空气过滤器分类
通常所说的过滤器是指空气尘粒过滤器，清除空气中气体污染物的过滤器则称为化学过滤器。洁净室用过滤器种类繁多，按不同的分类方法，如过滤效率、使用目的、滤料和结构形式进行划分时，其称谓也不同
空气过滤器分类
（1）按过滤效率分类
1）粗效空气过滤器：粗效空气过滤器主要用于新风过滤，过滤对象一般为大于5μm的沉降性微粒以及各种异物，粗效空气过滤器的效率以过滤5μm为准
2）中效空气过滤器：可以作为一般空调系统的最后过滤器和净化空调系统中高效空气过滤器的预过滤器，主要用于截留1~10μm的悬浮性微粒
3）高中效空气过滤器：可用于一般净化系统的末端过滤器，也可以为了提高净化空调系统的净化效果，更好地保护高效空气过滤器，而用作中间的过滤器，主要用于截留1~5μm的悬浮性微粒
4）亚高效空气过滤器：既可作为洁净室末端过滤器使用，根据要求达到一定的空气洁净度等级，也可以作高效空气过滤器的预过滤器，进一步提高和确保送风的洁净度，还可以作为净化空调系统新风的末级过滤，提高新风品质
5）高效空气过滤器：必须在粗、中效空气过滤器的保护下使用，常作为三级过滤的末端过滤器。他是洁净室最主要的末端过滤器，以实现各级空气洁净度等级为目的，其效率习惯以过滤0.3μm的微粒为准
（2）按使用目的分类
1）新风处理用过滤器：用于洁净空调系统的新风即室外新鲜空气的处理，通常采用粗效、中效、高中效、亚高效，有时还采用高效空气过滤器处理新风
2）室内送风用过滤器：通常用于洁净空调系统的末端过滤，通常采用亚高效、高效、超高效或ULPA+化学过滤器或HEPA+化学过滤器等
3）排气用过滤器：为防止洁净室内产品生产过程中产生的污染物，对大气的污染
4）洁净室内设备用过滤器：指洁净室内通过内循环方式达到所需的空气洁净度等级使用的空气过滤器
5）制造设备内用过滤器：与产品设备组合为一体的空气过滤器
6）高压配管用空气过滤器：用于压力＞0.1MPa的气体输送过程用过滤器
（3）按过滤器材料的不同分类
1）滤纸过滤器：目前洁净技术中使用最为广泛的一种过滤器，滤纸常用玻璃纤维、合成纤维、超细玻璃纤维以及植物纤维素等材料制成
2）纤维层过滤器：使用各种纤维制成的过滤层，采用的纤维有天然纤维、化学纤维和人造纤维
3）泡沫材料过滤器：采用泡沫材料制作的过滤器
其他分类方式：
按过滤器的结构状况分类，以滤纸过滤器为例，有折叠形和管状，而折叠形滤纸过滤器可按有无分隔板分类为有分隔板、斜分隔板和无分隔板，目前应用较多的是无分隔板和有分隔板两种；按过滤微粒对象0.3μm、0.1μm划分；以外框材料是木板、塑料板、铝合金板、普通钢板和不锈钢板进行分类；以外形分类可分为平板、V形板等。
1.2化学过滤器
化学过滤器用于清除空气中气体污染物，在空气洁净领域，其典型应用场所主要有芯片厂、核工业、机场等
1.3空气过滤器效率的试验方法
我国在世界上最早采用大气尘分组计数法试验过滤器的效率，并于1990年颁布了《一般通风用空气过滤器性能试验方法》
国内外常用的空气过滤器的检测试验方法有：
（1）质量法
（2）比色法
（3）粒子计数器法
（4）DOP（领苯二甲酸二辛酯）法
（5）计数扫描法
（6）油雾法
（7）钠焰法
1.4典型空气过滤器结构原理
（1）泡沫塑料过滤器
（2）纤维填充式过滤器
（3）纤维毡过滤器
（4）纸过滤器
（5）静电过滤器
1.5几种常用的空气过滤器简介
（1）ZJK—I型自动卷绕式人字形空气过滤器
（2）YB型玻璃纤维过滤器
（3）YZG型中效空气过滤器
（4）管式高中效空气过滤器
（5）GZ型空气过滤器
（6）JKG—2A型静电过滤器
1.6空气过滤器的选用
一般情况下，粗效空气过滤器可以满足一般空调房间的净化要求，粗效和中效空气过滤器联合使用可以满足洁净室初级净化要求，粗效、中效和高效空气过滤器的联合作用可以满足洁净室中、高效净化要求
2 过滤器送风口及风机过滤器单元
（1）过滤器送风口是由高效过滤器和送风口组合在一起构成的过滤部件，它由过滤器、箱体和扩散孔板组成，进风口可放在箱体的顶部活侧面
（2）风机过滤单元是由过滤器送风口与风机连接在一起形成的，其主要用管道型和循环型
3 洁净工作台
3.1结构原理：洁净工作台是设置在洁净室内或室外，可根据使用环境要求在操作台上保持高洁净度的局部净化设备
3.2分类
（1）按气流组织分为非单向流式和单向流式，单向流式又可分为水平单向流和垂直单向流
（2）按排风方式可分为全循环式、直流式、前部排风式和全面排风式。全循环式洁净工作台主要用于生产污染极少或不产生污染的生产工艺场所
（3）按工艺要求分为专用工作台和通用工作台
（4）按结构分为整体式和脱开式
3.3洁净工作台的选用原则
（1）工艺装备或器具在水平方向对气流阻挡最小，选用水平单向流洁净工作台；在垂直方向对气流阻挡最小时，选用垂直单向流洁净工作台
（2）工艺过程生产有害气体或粉尘时，选用排气式洁净工作台
（3）工艺过程对防振要求较高时，选用脱开式洁净工作台
4 自净器
4.1结构原理：自净器指由风机粗效、中效和高效（亚高效）空气过滤器及送风口、回风口组成的一种空气净化设备
4.2分类
（1）高效型空气自净器由预过滤器、高效空气过滤器和风机组成，具有过滤效率高、在一定范围内造成洁净空气环境、使用灵活等特点
（2）静电空气自净器由预过滤器、静电过滤器和风机组成，具有体积小、噪声低、过滤效率较高等特点，可以置于洁净室的涡流区作为辅助净化设备，也可单独使用
4.3自净器的应用
（1）对操作点进行局部临时净化
（2）设置在洁净室易出现涡流区的部位以减少滞留的尘菌
（3）作为洁净环境的简易循环机组
5 洁净层流罩
5.1结构原理：
洁净层流罩是垂直单向流的局部洁净送风装置，局部区域空气洁净度可达100级以上
5.2分类：
层流罩可分为有风机层流罩和无风机层流罩两类
6 净化单元
6.1结构原理：净化单元是一种可形成水平送风的净化机组
6.2分类：净化单元可以组成水平送风屏，在原有房间形成局部水平单向流；也可设置围壁及顶棚构成装配式洁净室，特点是送风面积大，可形成从地面到顶棚之间的大面积净化区域
7 装配式洁净室
7.1结构原理：装配式洁净室是将一定模数分散设计制造的基本构件在现场组装投入运行的净化装置
7.2分类：
（1）根据其围护结构材料不同分类
（2）根据使用功能不同分类
（3）根据气流组织不同分类
8 空气吹淋室
8.1空气吹淋室结构原理：空气吹淋室是进行人身净化和防止污染空气进入洁净区的装置
8.2空气吹淋室的分类
（1）空气吹淋室按结构可分为小室式和通道式两种
（2）空气吹淋室根据作用方式的不同，分为喷嘴型和条缝型两种
8.3空气吹淋室的选用
吹淋室最大班次通过人员在30人以内时，采用单人小室式吹淋室；当人员超过30人采用单人小室式或多人小室式；当最大班人员查过80人时，采用通道式吹淋室
8.4空气吹淋室性能和要求
（1）吹淋室内净宽为0.8米，长度1.2m/人
（2）吹淋气流速度25~35m/s
（3）吹淋时间30~60s
（4）吹淋气流温度30~40℃，设自动控制和无风断电保护装置
（5）吹淋室的送风需经过高效过滤器过滤
（6）小室式吹淋室的门要联锁和自动控制，并设手动开关装置
9 传递窗
9.1传递窗的结构原理：传递窗是洁净室内外或洁净室之间传递物件的开口装置，它可以暂时隔断洁净气流，防止污染物传播
9.2传递窗的分类
（1）机械式
（2）气闸式
（3）灭菌式
（4）封闭可取式
10.余压阀
10.1.余压阀的结构原理：余压阀是一个单向开启的风量调节装置，是为了维持一定的室内静压而设置的
10.2.余压阀的性能：通过余压阀的风量一般在5~20m³/min，压差在5~40Pa之间。余压阀对静压的急剧变化有良好的适应性，一般设在静压差不同的洁净室之间下风侧的外墙上
10.3余压阀的选择应用
（1）余压阀应能正确的动作，可动部件加工精度满足要求
（2）静压差急剧变化时反应灵敏
（3）构件不易积尘
（4）按设计的漏风量选择余压阀的规格与数量，排出风速不应影响下流侧室的气流状态
11 洁净空调机组
在半导体电子工业、医药行业、精密仪器工业和生物实验室等对空气有高品质要求的空调领域，通常将空气过滤器与空调机组集合在一起，构成洁净空调机组，一般有柜式净化空调机组、组合空调机组和净化新风机组三种类型
11.1柜式净化空调机组
（1）结构原理：柜式空调机组是一种能提供恒温恒湿，并对空气进行净化的空调机组
（2）分类：根据冷凝器的冷却方式分为水冷和风冷两种，根据用途则分为冷风机、冷热风机和恒温恒湿机
（3）特点：在恒温恒湿的基础上，能对空气进行净化处理，使洁净空调系统简单化
（4）应用：适用于对空气洁净度要求较高的场合
11.2组合空调机组
（1）结构原理：组合空调机组由不同的功能段组合而成，可根据洁净区的需要选择不同的功能段，一般有以下几段：新回风混合段、粗效过滤器段、加热段、表冷段、加湿段、二次回风段、过渡段、风机段、消声段、热回收段、高中效过滤段、出风段
（2）分类：组合空调机组可分为一般工业用组合空调机组和医用组合空调机组
（3）特点：组合空调器不带制冷压缩机，需由制冷系统提供冷媒
（4）应用：组合式空调机组应用于空气洁净度要求高的场合，需要在送风器末端安装高效、亚高效空气过滤器；医用组合空调机组必须采取灭菌、消毒措施
11.3净化新风机组
（1）结构原理：净化新风机组是一种能提供恒温恒湿，并对新风进行三级过滤的空调机组
（2）特点：新风的三级过滤（粗效、中效、亚高效）保护了洁净系统的高中效空气过滤器，新风过滤器面积小，维护管理方便，增加费用小
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