44.0工程師分析潔凈室壓差控制

潔凈室為什么要進行壓差控制

潔凈室壓差控制的作用：保證潔凈室在正常工作或空氣平衡暫時受到破壞時,潔凈室的潔凈度免受鄰室的污染或污染鄰室。

非單向流潔凈室與相通鄰室的靜壓差值應當怎樣確定？單向流潔凈室呢？為什么二者的數值大小不同？

不同等級的潔凈室以及潔凈區與非潔凈區之間的壓差應不小于5Pa，潔凈區與室外的壓差不小于10Pa。

潔凈室壓差控制的基本原理是什么？可以用什么方法實現壓差控制？

原理是控制送風量、回風量和排風量。

回風口控制   余壓閥控制   調節回風閥或排風閥   差壓變送器控制

調節新風閥

潔凈室壓差控制方法選擇及討論  

1 壓差的建立

    潔凈室的送入風量與排出風量+壓差風量（余風量）之間達到平衡便建立壓差，這里的排出風量包括：需排往室外的排風量及回風量。

    對直流系統是，新風量=排風量+壓差風量
    對循環系統是，新風量+回風量=回風量+排風量+壓差風量

所以歸根到底，壓差的實質是：新風量=排風量+壓差風量

    因此，潔凈室壓差建立的調整，都應體現新風量與排風量+壓差風量之間的平衡：

    （1）對直流系統，送入一定的風量，調節排風量至壓差值的建立；

    （2）對循環系統， 送入一定的風量， 一般可按要求調整排風量，然后調節回風量，建立壓差值；

    （3）當某些潔凈室無單獨排風量，則調節回風量至壓差值的建立。

    潔凈室送入風量要求一定，因此不能作為控制的變量。但對有的生物安全等實驗室而言，不要求保持潔凈室級別的一定，送風設過濾器，主要是為了延長排風過濾器的使用壽命，因此送風量可作為壓差控制的變量。

2 潔凈室壓差的外擾因素及基本對策

    引起潔凈室壓差波動的外擾因素及常用的基本對策如下：

    （1）HVAC系統阻力變化，主要是過濾器阻力的變化，會引起送風量的變化，影響室內壓差的波動。

    對其控制較易，只要運行到一定時期后系統阻力變化至一定值時，人工及時調整便可。亦常在用定風量閥控制壓差時，能自動維持送風量不變，亦有采用變速的送風機，以過濾器壓差或以實際送風量與設定送風量之差進行風機轉速控制，維持風量一定。

    （2）室外風壓的變化（室外風向及風速等引起），會影響潔凈室的壓差風量，引起室內壓差的波動。

    對其控制也較容易，要求： 圍護結構及門等的氣密性好；潔凈室對室外保持≥10Pa壓差，相鄰潔凈室間保持≥5Pa壓差，建立必要的壓差梯度當室外風壓對潔凈室zui不利時，尚能維持潔凈室內的一定壓差而不致出現問題。

    （3）潔凈室門的啟、閉，會引起潔凈室壓差的波動。

    門開啟時，兩潔凈室的壓差不能維持，空氣會雙向交換，其交換量與兩室間的空氣溫差有關，亦與人的走動以送、回風口與門的相對位置等有關，國外有研究認為，在門兩側潔凈室的溫差△t=0℃，雙開門的空氣交換量約為0.19m3/s；△t=2℃，則達0.24m3/s。

    為防止反向流的出現，則流經門的空氣速度應>0.2m/s（ISO 14644-4中提及的維持低壓差時所需的氣流速度）；在工程中，國外常采用0.25m/s～0.5m/s的氣流速度。

    圖1為國外有關研究的資料[1] ——門開著時，所需的隔離風量亦即所需流經門的風量，在此風量下才能保持低壓差而無反向流出現。

圖1 門開著時的隔離風量

    對其控制較不容易，需采用閉環控制。在采用定風量控制時，常須采用設置緩沖室或氣閘來處理。

    （4）潔凈室工藝排風的變化必然帶來壓差的波動，而排風量的變化有時是較大的，此時為不使室內壓差波動，不使引起反向流，需要采用閉環控制。

    （5）HVAC系統的啟停以及生物潔凈室薰、蒸、消毒、滅菌所需風閥操作必然引起室壓的波動，但這都是在非正常運行過程中暫時出現的，對正常運行并無影響，因此需要在系統的風機、閥門等運行的聯鎖及閥門操作等作規定外，無需在壓差控制系統上作考慮。

3 潔凈室壓差控制方法的選擇及討論

    當前，潔凈室常用的壓差控制方法基本是兩類。一類是所謂的靜態控制，即定風量控制，另一類是所謂的動態控制，即是以“直接壓力”控制的閉環控制系統以及余壓閥控制。