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净化工程公司:GMP净化车间建设,洁净室通风系统安全介绍
发布者:广恒实验室时间:2020-06-30浏览量:220

  目前,在我国,洁净实验室的发展已进入一个新的发展阶段。 在实验室的建设中,对通风控制有严格的要求。洁净度,压力和自动控制都围绕HVAC。 这是实验室建设项目的重要组成部分,也是实验室安全建设的重要方面。


  GMP净化车间施工,洁净室通风系统的安全性介绍

  实验室通风设计中要解决的主要问题是安全性问题。 通风橱的集尘能力应符合某些标准和规定。 气流方向应流向实验室。 实验室应随时保持负压。

  传统的实验室控制方法是恒定风量控制。 1970年代,双稳态控制模式再次出现,通过在不同工作条件下的气流控制来提高效率,例如降低夜间的设定值。在1980年代出现的VAV控制方法是一种更复杂的实验室空气流量控制方法。这样,气流根据通风柜调节门的位置而变化。目前,新的控制方式为自适应控制方式,空气流量保持在最小安全极限,通风柜的工作状态可以根据用户的状态进行调整。该系统具有响应灵敏,控制准确,确保人员安全,减少能耗和维护成本的优点。为了确保操作人员和环境的安全,以下广恒实验室净化技术引入了在建设现代化实验室时应考虑的关键因素。

  一、稳定的通风柜面风速

  在定风量通风系统中,当调节门降低时,会产生多余的面风速,从而产生涡流干扰,影响通风柜集尘能力,释放出有毒颗粒。变风量的通风控制系统中,排风量和调节门开度为线性函数关系,如60%的流量对应60%的调节门开度,通过这一闭环控制系统,可以保持通风柜开口的面风速恒定,消除面风速过大产生的风险。

  通风柜有效地面风速设定值,通用的工业标准是60—100fpm(0.3—0.6m/s),一般100pfm(0.5m/s)被接受作为安全运行标准。图1所示,操作人员的移动在面风速80—100 fpm时对集尘几乎没有影响,但在80 fpm以下时会有扰动影响。在没有操作人员移动时,60 fpm 以下一般性集尘可以实现。

  二、快速的系统响应时间

  该响应时间主要是指实验室范围内通风柜及其阀门调节系统。响应时间的大小将直接决定气流控制的效果。快速、稳定的控制会防止有毒颗粒跟随调节过程可能产生的振荡或过冲逸出通风柜。排风量对调节门开度的快速响应时间必须在调节门到位后1秒钟内达到其指令值,有效保证通风柜的集尘能力。图2中从调节门移动到通风柜排风量的总的响应时间大约0.6秒。缓慢的响应时间将会产生多余的面风速,危害到实验的安全,例如燃烧器被吹灭,器皿被吹翻,或者药品等受到损失。

  三、保证房间压力

  房间净负压主要控制房间气流由外到内的流动,防止房间外部被污染,是实验室安全控制的一个重要指标。负压的产生也就是房间的排风量或补风量和送风量之差等于房间的余风量。余风量是送风以外从房间门、传递窗或其他缝隙进入房间的空气量。

  当房间温度调节与通风所需气流量大于通风柜所需气流量的时候,房间的送风量增加了,这就要求控制系统还必须把这部分“过剩”的送风量排出去,以保证房间负压。实验室总的空气交换率由总的排风、制冷负荷和最低通风率决定。最小通风速率一般为占用时每小时 6–10 次换气。这可通过增大房间综合排风阀门的开度来实现,该控制涉及房间总送风量和排风量的计算,以及信息采集、风机变频的控制等,系统调试的难度大为增加。

  四、压力无关性

  通风柜调节门的移动造成风量快速变化导致风道静压发生变化,或者在通风柜面风速未要求变化时,总管中风压的变化也会引起排风柜上部支排风管道中风压的变化,如果此时风量控制系统不能化解管道的风压变化,就会使排风柜的排风量变大或变小,进而影响此时本该稳定的面风速。

  传统的变风量调节系统是根据管道的压差反馈信号进行排风量的调节,响应速度一般在20~30s之间,为了保证实验室的安全性,实验室气流控制系统的响应时间必须控制在1s之内。

  阀门是一个锥形的构造,内置不锈钢弹簧,根据系统压力的变化调整文丘里打开的面积,以维持固定的空气流量。压力降低时,弹簧张开,阀芯分离,增大通风量;压力增大时,弹簧压缩,阀芯接近,减少通风量。

  五、精确的控制系统

  系统排风量控制如果不能跟随风管内静压的变化快速、精确的变化 ,就会造成排风柜流量无法精确控制,而产生振荡(如图5),将会使房间压力变成正压或者增大房间余风量的要求。风速的不稳定会产生大量的平衡问题,波动的送、排风系统使气流平衡复杂化,自控系统实现自动调节功能将变得更加困难。

  面风速要在一个大的风量控制范围内得到精确控制。在达到理想的控制值时,控制系统应保证调节的过调量和欠调量小于5%,确保通风柜的集尘能力及操作人员的安全。

  完整的通风和控制系统可确保实验室的安全,这也是实验室建设成败的关键。 因此,系统设计和设备配置必须满足上述基本要求,但是高标准,高质量的实验室不仅限于此,而且还解决了温度,空气流动和噪声问题,并且 同时确保最低的能耗,系统稳定,易于控制,易于操作和管理。 简而言之,有必要从安全,舒适,节能和可靠运行的方面考虑整体设计。