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水簾生產(chǎn)廠家談潔凈室空氣處理機組的應(yīng)用變頻器的作用一
關(guān)鍵字：潔凈室、空氣處理機組
0. 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，潔凈技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。諾貝爾得獎?wù)咧目茖W(xué)家楊振寧在2001年中國科協(xié)學(xué)術(shù)會議年會上判斷，未來的二三十年中①芯片的廣泛應(yīng)用、②醫(yī)學(xué)與藥物的高速發(fā)展、③生物工程這三個方面將成為科技發(fā)展的火車頭，是未來科技發(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)實驗活動要求微型化、精密化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性，帶來潔凈技術(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)。要創(chuàng)造一個良好的潔凈室微環(huán)境，一套高效、安全、可靠、實用、簡單的空氣潔凈工程是其所有相輔相成的工程的核心部分，而空氣處理機組是完成換熱、過濾、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組的應(yīng)用。
1. 潔凈室空調(diào)工程的特點
1.1 風(fēng)量大
潔凈室主要是通過空氣量的循環(huán)來過濾空氣中的塵埃、細菌等，實現(xiàn)對空氣中非生物粒子和生物粒子的控制，達到潔凈的標準。因此需要有足夠的風(fēng)量來保證室內(nèi)的潔凈度。潔凈室的風(fēng)量一般按照室內(nèi)換氣次數(shù)來計算，通常是10倍，甚至幾十倍，尤其是單向流潔凈室，換氣次數(shù)達到房間體積的幾百倍。
大風(fēng)量對空氣處理機組的強度是個考驗，目前市面上常見的空氣處理機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度不夠，容易造成空氣處理機組變形，特別是醫(yī)用空氣處理機組，一般要采用正壓設(shè)計，如果面板和框架固定不夠，就有可能會出現(xiàn)面板飛出砸人的恐怖現(xiàn)象。所以潔凈用空氣處理機組首先要滿足高強度的要求，目前市面上常見的面板厚度有30mm和50mm，也有一些廠家率先推出60mm的面板的高端機組，相信在潔凈場合將得到廣泛的應(yīng)用。
1.2 風(fēng)機的壓頭高
潔凈室一般至少要采用初、中、高三級過濾器過濾，而這三級過濾器的阻力加起來就有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，就要求空氣處理機組的送風(fēng)機有足夠的壓頭，所以潔凈室的空氣處理機組的送風(fēng)機組一般采用后彎機翼型的風(fēng)機，或者是無窩殼的風(fēng)機，才能達到足夠高送回風(fēng)壓頭。
在這種大風(fēng)量，大壓頭的情況下，對機組的漏風(fēng)率也是一種考驗，潔凈室用空氣處理機組的漏風(fēng)率越低，為客戶節(jié)省的能源就越多，運行費用就越低。
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，對溫濕度的控制要求非常嚴格，在醫(yī)用和實驗動物等方面，對溫濕度的控制精度也有明確的要求。為了實現(xiàn)恒溫恒濕，那么要求空氣處理機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，以便實現(xiàn)更高的控制精度。
1.4 正負壓控制嚴格
無論是電子廠房還是隔離病房、制藥廠、實驗動物室等，為了防止粉塵、細菌擴散到其他的潔凈區(qū)域，還是為了防止病毒細菌的擴散引起交叉感染，潔凈房間的正負壓控制非常重要，特別是在醫(yī)用場合需要防止放射性塵埃、有害氣體、臭氣及細菌向外擴散，準確有效的控制正負壓極其關(guān)鍵。實際工程應(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壓控制。要想有準確的壓差控制值，在潔凈室空氣處理機組要求要有較低的漏風(fēng)率，才能有較高的控制精度。同時采用集中送回風(fēng)的分流段將在空調(diào)箱中被廣泛應(yīng)用。
1.5 擁有良好的過濾工程
無論是滿足工藝設(shè)計要求的工業(yè)潔凈室，還是滿足醫(yī)用、制藥、實驗動物等的生物工程，共同的特點是要滿足無塵，這將靠一套良好的空氣過濾工程來完成。潔凈技術(shù)對微生物、塵埃等的控制程度，主要取決于過濾器的性能。潔凈室一般至少要經(jīng)過三級過濾，空氣處理機組配備初、中效過濾器，送風(fēng)末端配高效過濾器。空氣過濾器需要有良好的品質(zhì)，一旦發(fā)生泄漏，就再也不可能達到潔凈的可能。除了本身不能有任何的泄漏，過濾器在空調(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)量的特點帶來了高能耗，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)過初效過濾器、中效過濾器(亞高效過濾器)、高效過濾器的過濾，而過濾器都是隨著使用的時間越來越久，其阻力也越來越大，和普通空氣處理機組的送風(fēng)機是按過濾器的計算阻力來選型的不同，在潔凈室中選用空氣處理機組的送風(fēng)機電機功率都是按過濾器的終阻力來選型的，在空調(diào)工程運行初期，風(fēng)機的壓力是絕對足夠克服工程的阻力來滿足使用要求的，這時候采用變頻器，可以將風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降低，減少功耗，起到良好的節(jié)能目的；隨著工程的運行，過濾器的阻力越來越大，空調(diào)工程的風(fēng)量將會減少，通過風(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)機的轉(zhuǎn)速變大，就可以滿足工程風(fēng)量的要求，同時也可以對風(fēng)機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，對房間的正負壓保持有良好的調(diào)節(jié)作用。
另外選用變頻風(fēng)機，也可以在潔凈室不使用時，將機組的轉(zhuǎn)速變低，送風(fēng)機的風(fēng)量減少，相當于值班風(fēng)機的使用。
1.7 相當?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、高價值的特點，如果潔凈空調(diào)機出現(xiàn)故障，將帶來數(shù)于千計的損失，特別是醫(yī)用潔凈室中，如果在手術(shù)或者是產(chǎn)房過程中，如果空調(diào)機組出現(xiàn)故障，將帶來生命的安危，因此要求空調(diào)機組擁有相當?shù)姆�(wěn)定性和可靠性，要求空氣處理機組的每一個部件采購中應(yīng)該采用擁有良好的品質(zhì)管理的廠家的產(chǎn)品，如在機組內(nèi)部應(yīng)該選用有AMCA認證的高品質(zhì)風(fēng)機和高品質(zhì)的電機，對過濾器的選用也要非常慎用，特別是高效過濾器，如果有一個小孔，就帶來無數(shù)的細菌，后果是無法想像的。另外在空氣處理機組的生產(chǎn)和檢測也要嚴格按照國家的標準制造。
以上是潔凈空調(diào)的共同特點，也可看出，潔凈室用空氣處理機組有別于普通空調(diào)機組。
2. 工業(yè)潔凈室的特點
工業(yè)潔凈室主要是控制污染，保證產(chǎn)品的合格率，其主要特點有如下：
2.1 對潔凈度要求高
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，需要用到超高效過濾器，那么要求空氣處理機組也至少要配置初效、中效、亞高效過濾器工程，這樣對機組的強度要求更高，對空氣處理機組送風(fēng)機的壓頭會更大。
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組防爆、防靜電，有些工藝對于震動的要求很高，所以空氣處理機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
3.1 生物潔凈室空調(diào)工程的一個顯著的特點是要防止交叉感染，這個表現(xiàn)在空氣處理機組上面，主要是生物潔凈室用空氣處理機組要求采用全正壓設(shè)計，即把空氣處理機組的送風(fēng)機放在最前面，其余的功能段放在氣流的正壓段，防止外面的氣流進入空氣處理機組，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轉(zhuǎn)輪在通風(fēng)和新風(fēng)之間進行交換，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)工程的第二個顯著特點防止空調(diào)工程的二次污染。這個特點表現(xiàn)在空氣處理機組中主要有如下注意點：
3.2.1 空氣處理機組應(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，并把機組底部的直交角改為圓角，以方便清潔。
3.2.2 空氣處理機組采用濕度控制優(yōu)先，防止潮濕的空調(diào)在風(fēng)管和高效過濾器表面滋生細菌。
3.2.3 把熱交換器、過濾器等放在正壓段，風(fēng)機一般要在停機時立即關(guān)閉新風(fēng)閥，防止機組內(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，防止細菌滋生，
1、變頻節(jié)能
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機、水泵的應(yīng)用上。
為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機械在設(shè)計配用動力驅(qū)動時，都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時，除達到動力驅(qū)動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。風(fēng)機、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(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、閥門的截流過程中。當使用變頻調(diào)速時，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。
電動機使用變頻器的作用就是為了調(diào)速，并降低啟動電流。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），這個過程叫整流。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機調(diào)速用，又叫變頻調(diào)速器。對于主要用在儀器儀表的檢測設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進行整理，可以輸出標準的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價格的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1.5匹的空調(diào)自身耗電算下來也有20-30W,相當于一盞長明燈. 變頻器在工頻下運行，具有節(jié)電功能，是事實。但是他的前提條件是：
第一，大功率并且為風(fēng)機/泵類負載；
第二，裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）；
第三，長期連續(xù)運行。
這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個條件。除此之外，無所謂節(jié)不節(jié)電，沒有什么意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運行節(jié)能，就是夸大或是商業(yè)炒作。知道了原委，你會巧妙的利用他為你服務(wù)。一定要注意使用場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”。
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