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水簾生產(chǎn)廠家談潔凈室空氣處理機(jī)組的應(yīng)用變頻器的作用一

摘 要：潔凈技術(shù)的應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越廣泛。本文主要介紹了潔凈室的主要組成部分-空氣處理機(jī)組在潔凈室工程中的特點(diǎn)和應(yīng)用。

關(guān)鍵字：潔凈室、空氣處理機(jī)組

0. 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，潔凈技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。諾貝爾得獎(jiǎng)?wù)咧目茖W(xué)家楊振寧在2001年中國(guó)科協(xié)學(xué)術(shù)會(huì)議年會(huì)上判斷，未來(lái)的二三十年中①芯片的廣泛應(yīng)用、②醫(yī)學(xué)與藥物的高速發(fā)展、③生物工程這三個(gè)方面將成為科技發(fā)展的火車頭，是未來(lái)科技發(fā)展的三大戰(zhàn)略方向。要滿足這三大方向，除了工藝本身的技術(shù)需要提高，最重要的是要向潔凈環(huán)境挑戰(zhàn)，創(chuàng)造一個(gè)潔凈度更高的室內(nèi)微環(huán)境。

如今，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和現(xiàn)代化科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)要求微型化、精密化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性，帶來(lái)潔凈技術(shù)也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)產(chǎn)品的日新月異而健康、高速地發(fā)展，并在三大戰(zhàn)略外的食品、化妝品、軍工等行業(yè)有更好的表現(xiàn)。要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)良好的潔凈室微環(huán)境，一套高效、安全、可靠、實(shí)用、簡(jiǎn)單的空氣潔凈工程是其所有相輔相成的工程的核心部分，而空氣處理機(jī)組是完成換熱、過(guò)濾、加濕、送風(fēng)等功能的重要部件；和普通舒適性空氣處理機(jī)組有許多不同，本文從潔凈室的角度，談?wù)劃崈羰矣每諝馓幚頇C(jī)組的應(yīng)用。

1. 潔凈室空調(diào)工程的特點(diǎn)

1.1 風(fēng)量大

潔凈室主要是通過(guò)空氣量的循環(huán)來(lái)過(guò)濾空氣中的塵埃、細(xì)菌等，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中非生物粒子和生物粒子的控制，達(dá)到潔凈的標(biāo)準(zhǔn)。因此需要有足夠的風(fēng)量來(lái)保證室內(nèi)的潔凈度。潔凈室的風(fēng)量一般按照室內(nèi)換氣次數(shù)來(lái)計(jì)算，通常是10倍，甚至幾十倍，尤其是單向流潔凈室，換氣次數(shù)達(dá)到房間體積的幾百倍。

大風(fēng)量對(duì)空氣處理機(jī)組的強(qiáng)度是個(gè)考驗(yàn)，目前市面上常見(jiàn)的空氣處理機(jī)組的都是采用鋁合金框架結(jié)構(gòu)、方鋼結(jié)構(gòu)的比較多，如果面板的厚度和框架的強(qiáng)度不夠，容易造成空氣處理機(jī)組變形，特別是醫(yī)用空氣處理機(jī)組，一般要采用正壓設(shè)計(jì)，如果面板和框架固定不夠，就有可能會(huì)出現(xiàn)面板飛出砸人的恐怖現(xiàn)象。所以潔凈用空氣處理機(jī)組首先要滿足高強(qiáng)度的要求，目前市面上常見(jiàn)的面板厚度有30mm和50mm，也有一些廠家率先推出60mm的面板的高端機(jī)組，相信在潔凈場(chǎng)合將得到廣泛的應(yīng)用。

1.2 風(fēng)機(jī)的壓頭高

潔凈室一般至少要采用初、中、高三級(jí)過(guò)濾器過(guò)濾，而這三級(jí)過(guò)濾器的阻力加起來(lái)就有700～800帕左右，潔凈室一般也要采用集中送、回風(fēng)的方式，以保證維持潔凈室的正負(fù)壓調(diào)節(jié)的要求，所以潔凈室的管道阻力一般比普通空調(diào)的要多一倍以上。需要克服這些阻力，就要求空氣處理機(jī)組的送風(fēng)機(jī)有足夠的壓頭，所以潔凈室的空氣處理機(jī)組的送風(fēng)機(jī)組一般采用后彎?rùn)C(jī)翼型的風(fēng)機(jī)，或者是無(wú)窩殼的風(fēng)機(jī)，才能達(dá)到足夠高送回風(fēng)壓頭。
在這種大風(fēng)量，大壓頭的情況下，對(duì)機(jī)組的漏風(fēng)率也是一種考驗(yàn)，潔凈室用空氣處理機(jī)組的漏風(fēng)率越低，為客戶節(jié)省的能源就越多，運(yùn)行費(fèi)用就越低。

1.3 溫濕度控制精度高

和普通舒適性空調(diào)的滿足人員舒適的要求不同，潔凈室的溫濕度控制的精度是為了滿足工藝要求，如在某些電子產(chǎn)品的制造中，對(duì)溫濕度的控制要求非常嚴(yán)格，在醫(yī)用和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等方面，對(duì)溫濕度的控制精度也有明確的要求。為了實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕，那么要求空氣處理機(jī)組中至少要具備制冷、制熱、加濕、除濕等功能段，而且需要精密控制的方式；如換熱器要采用高效率的親水翅片，并且水流量采用比例積分控制，加濕量也要采用比例積分或者是PID調(diào)節(jié)的方式，以便實(shí)現(xiàn)更高的控制精度。

1.4 正負(fù)壓控制嚴(yán)格

無(wú)論是電子廠房還是隔離病房、制藥廠、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物室等，為了防止粉塵、細(xì)菌擴(kuò)散到其他的潔凈區(qū)域，還是為了防止病毒細(xì)菌的擴(kuò)散引起交叉感染，潔凈房間的正負(fù)壓控制非常重要，特別是在醫(yī)用場(chǎng)合需要防止放射性塵埃、有害氣體、臭氣及細(xì)菌向外擴(kuò)散，準(zhǔn)確有效的控制正負(fù)壓極其關(guān)鍵。實(shí)際工程應(yīng)用中，工業(yè)潔凈室和一般生物潔凈室都是采用正壓維持，但對(duì)于使用有毒、有害氣體或使用易燃易爆溶劑以及其他有特殊要求的生物潔凈室則采用負(fù)壓控制。要想有準(zhǔn)確的壓差控制值，在潔凈室空氣處理機(jī)組要求要有較低的漏風(fēng)率，才能有較高的控制精度。同時(shí)采用集中送回風(fēng)的分流段將在空調(diào)箱中被廣泛應(yīng)用。

1.5 擁有良好的過(guò)濾工程

無(wú)論是滿足工藝設(shè)計(jì)要求的工業(yè)潔凈室，還是滿足醫(yī)用、制藥、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等的生物工程，共同的特點(diǎn)是要滿足無(wú)塵，這將靠一套良好的空氣過(guò)濾工程來(lái)完成。潔凈技術(shù)對(duì)微生物、塵埃等的控制程度，主要取決于過(guò)濾器的性能。潔凈室一般至少要經(jīng)過(guò)三級(jí)過(guò)濾，空氣處理機(jī)組配備初、中效過(guò)濾器，送風(fēng)末端配高效過(guò)濾器。空氣過(guò)濾器需要有良好的品質(zhì)，一旦發(fā)生泄漏，就再也不可能達(dá)到潔凈的可能。除了本身不能有任何的泄漏，過(guò)濾器在空調(diào)箱的密封也要引起注意。

1.6 采用變頻技術(shù)

潔凈空調(diào)工程大風(fēng)量的特點(diǎn)帶來(lái)了高能耗，各種節(jié)能技術(shù)在潔凈空調(diào)工程中得到廣泛的應(yīng)用。其中變頻技術(shù)在潔凈空調(diào)工程中被廣泛的選用。由于潔凈空調(diào)一般至少要經(jīng)過(guò)初效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器(亞高效過(guò)濾器)、高效過(guò)濾器的過(guò)濾，而過(guò)濾器都是隨著使用的時(shí)間越來(lái)越久，其阻力也越來(lái)越大，和普通空氣處理機(jī)組的送風(fēng)機(jī)是按過(guò)濾器的計(jì)算阻力來(lái)選型的不同，在潔凈室中選用空氣處理機(jī)組的送風(fēng)機(jī)電機(jī)功率都是按過(guò)濾器的終阻力來(lái)選型的，在空調(diào)工程運(yùn)行初期，風(fēng)機(jī)的壓力是絕對(duì)足夠克服工程的阻力來(lái)滿足使用要求的，這時(shí)候采用變頻器，可以將風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，減少功耗，起到良好的節(jié)能目的；隨著工程的運(yùn)行，過(guò)濾器的阻力越來(lái)越大，空調(diào)工程的風(fēng)量將會(huì)減少，通過(guò)風(fēng)管里風(fēng)量或者是靜壓變化提供變化的數(shù)據(jù)給變頻器，又變頻器將風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變大，就可以滿足工程風(fēng)量的要求，同時(shí)也可以對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，對(duì)房間的正負(fù)壓保持有良好的調(diào)節(jié)作用。
另外選用變頻風(fēng)機(jī)，也可以在潔凈室不使用時(shí)，將機(jī)組的轉(zhuǎn)速變低，送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量減少，相當(dāng)于值班風(fēng)機(jī)的使用。

1.7 相當(dāng)?shù)姆�(wěn)定性和可靠性

現(xiàn)代工業(yè)的高度發(fā)展，使得工業(yè)產(chǎn)品擁有體積小、高價(jià)值的特點(diǎn)，如果潔凈空調(diào)機(jī)出現(xiàn)故障，將帶來(lái)數(shù)于千計(jì)的損失，特別是醫(yī)用潔凈室中，如果在手術(shù)或者是產(chǎn)房過(guò)程中，如果空調(diào)機(jī)組出現(xiàn)故障，將帶來(lái)生命的安危，因此要求空調(diào)機(jī)組擁有相當(dāng)?shù)姆�(wěn)定性和可靠性，要求空氣處理機(jī)組的每一個(gè)部件采購(gòu)中應(yīng)該采用擁有良好的品質(zhì)管理的廠家的產(chǎn)品，如在機(jī)組內(nèi)部應(yīng)該選用有AMCA認(rèn)證的高品質(zhì)風(fēng)機(jī)和高品質(zhì)的電機(jī)，對(duì)過(guò)濾器的選用也要非常慎用，特別是高效過(guò)濾器，如果有一個(gè)小孔，就帶來(lái)無(wú)數(shù)的細(xì)菌，后果是無(wú)法想像的。另外在空氣處理機(jī)組的生產(chǎn)和檢測(cè)也要嚴(yán)格按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)制造。
以上是潔凈空調(diào)的共同特點(diǎn)，也可看出，潔凈室用空氣處理機(jī)組有別于普通空調(diào)機(jī)組。

2. 工業(yè)潔凈室的特點(diǎn)

工業(yè)潔凈室主要是控制污染，保證產(chǎn)品的合格率，其主要特點(diǎn)有如下：

2.1 對(duì)潔凈度要求高

工業(yè)潔凈室需要滿足工藝要求，產(chǎn)品的性能指標(biāo)不斷提升，也要求潔凈室潔凈度不斷提高，需要用到超高效過(guò)濾器，那么要求空氣處理機(jī)組也至少要配置初效、中效、亞高效過(guò)濾器工程，這樣對(duì)機(jī)組的強(qiáng)度要求更高，對(duì)空氣處理機(jī)組送風(fēng)機(jī)的壓頭會(huì)更大。

2.2 溫度控制優(yōu)先

工業(yè)潔凈室一般需要人員操作，所以空氣處理機(jī)組要盡量以溫度控制優(yōu)先，保證一定的濕度控制，滿足人員的溫濕度要求，才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.3 滿足特殊工藝的要求

如有些產(chǎn)品，需要用到化學(xué)制劑，所以機(jī)組要求耐腐蝕，還有些需要用到爆炸性的氣體，這就要求空氣處理機(jī)組防爆、防靜電，有些工藝對(duì)于震動(dòng)的要求很高，所以空氣處理機(jī)組就要有更好的防震措施。

3. 生物潔凈室空調(diào)工程的特點(diǎn)

3.1 生物潔凈室空調(diào)工程的一個(gè)顯著的特點(diǎn)是要防止交叉感染，這個(gè)表現(xiàn)在空氣處理機(jī)組上面，主要是生物潔凈室用空氣處理機(jī)組要求采用全正壓設(shè)計(jì)，即把空氣處理機(jī)組的送風(fēng)機(jī)放在最前面，其余的功能段放在氣流的正壓段，防止外面的氣流進(jìn)入空氣處理機(jī)組，引起交叉感染。
防止交叉感染需要注意的是：轉(zhuǎn)輪熱回收、板式熱回收等不適合在醫(yī)院場(chǎng)合使用。盡管醫(yī)院是能耗大戶，但轉(zhuǎn)輪熱回收其工作原理是通過(guò)轉(zhuǎn)輪在通風(fēng)和新風(fēng)之間進(jìn)行交換，容易產(chǎn)生交叉感染，在生物潔凈室中，熱管熱回收、盤管熱回收等技術(shù)由于沒(méi)有新通風(fēng)接觸，而被廣泛的采用。

3.2 生物潔凈室空調(diào)工程的第二個(gè)顯著特點(diǎn)防止空調(diào)工程的二次污染。這個(gè)特點(diǎn)表現(xiàn)在空氣處理機(jī)組中主要有如下注意點(diǎn)：

3.2.1 空氣處理機(jī)組應(yīng)該內(nèi)壁板和內(nèi)置件應(yīng)該保持光潔，而且要耐消毒品腐蝕，宜采用不銹鋼板，并把機(jī)組底部的直交角改為圓角，以方便清潔。

3.2.2 空氣處理機(jī)組采用濕度控制優(yōu)先，防止潮濕的空調(diào)在風(fēng)管和高效過(guò)濾器表面滋生細(xì)菌。

3.2.3 把熱交換器、過(guò)濾器等放在正壓段，風(fēng)機(jī)一般要在停機(jī)時(shí)立即關(guān)閉新風(fēng)閥，防止機(jī)組內(nèi)表面結(jié)露，表冷器關(guān)閉后依然需要送風(fēng)，吹干盤管和水盤的水，內(nèi)壁溫度逐漸回升，防止細(xì)菌滋生，

1、變頻節(jié)能
　　變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。
為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過(guò)程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過(guò)降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。
　　電動(dòng)機(jī)使用變頻器的作用就是為了調(diào)速，并降低啟動(dòng)電流。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個(gè)過(guò)程叫整流。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學(xué)術(shù)語(yǔ)為“inverter”(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用，又叫變頻調(diào)速器。對(duì)于主要用在儀器儀表的檢測(cè)設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對(duì)波形進(jìn)行整理，可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的15－－20倍。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”，即：變頻器。
　　變頻不是到處可以省電，有不少場(chǎng)合用變頻并不一定能省電。作為電子電路，變頻器本身也要耗電（約額定功率的3-5%）。一臺(tái)1.5匹的空調(diào)自身耗電算下來(lái)也有20-30W,相當(dāng)于一盞長(zhǎng)明燈. 變頻器在工頻下運(yùn)行，具有節(jié)電功能，是事實(shí)。但是他的前提條件是：
　　第一，大功率并且為風(fēng)機(jī)/泵類負(fù)載；
　　第二，裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）；
　　第三，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。

　　這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個(gè)條件。除此之外，無(wú)所謂節(jié)不節(jié)電，沒(méi)有什么意義。如果不加前提條件的說(shuō)變頻器工頻運(yùn)行節(jié)能，就是夸大或是商業(yè)炒作。知道了原委，你會(huì)巧妙的利用他為你服務(wù)。一定要注意使用場(chǎng)合和使用條件才好正確應(yīng)用，否則就是盲從、輕信而“受騙上當(dāng)”。


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