热能工程专栏净化空调系统设计中存在问题的思考及建议李军马衍辰2（1.天津城市建设学院热能工程系，天津300384；2.天津城市建设学院校产办，天津300384）设置。净化空调机组冷凝水排放等方面出现的典型问题，并提出了解决问题的方法。
1问题的提出包括洁净厂房围护结构在内的净化空调系统其造价、运行能耗较普通空调系统高得多，厂房中产成品的品质要求往往也非常严格。系统设计中出现的一些问题会对其运行的稳定性、经济性及产品质量产生长期的不利影响。作者接触了一些净化空调工程，发现某些工程对象在系统设计、设备选型等方面存在不少问题，在此就这些问题进行分析并提出解决方法。
2净化空调系统设置方面存在的问题2.1风量传递问题同一洁净区内可能因使用要求不同（如级别、温湿度有否防爆要求等）划分成若干个净化空调系统。
目前设计中各系统之间常存在非设计要求的风量传递的问题，如所示。A1系统的RA1室与A2系统的RA2室相邻，由于级别、温湿度等方面的原因，P1>P2，且RA1向RA2的传递风量，又由于两室分属不同系统，且净化系统正压对系统泄风（漏风）非常敏感。
那么，若两系统中任何一方停止运行或室内压力发生波动，必会造成邻室及其系统的压力波动，使系统运行压力状态不稳定。因而在设计中各不同系统可存在压差，但应相互独立，设法尽量减少系统间的风量传递（如跨越两系统传送带产生的传递风量等）。
22系统设计中风量、风压的确定净化系统的特点是送风需经初、中、高效三级过滤，且根据洁净度级别的不同送风量应达到相应的换气次数下限。随着使用时间的延长，三级过滤器阻力会逐渐大。一般其阻力值达到初阻力两倍时，应对过滤器进行清洗或更换。但随着阻力的加，系统风量会不断下降，因而在设计系统风量风压时，应满足系统终阻力下的最低换气次数要求。目前有些净化空调工程设计的风压按过滤器初阻力设计，而风量按规范下限选取。这种设计虽然设备容量小、初投资少，新建系统风量正好满足换气次数下限要求，但由于设计余压较小，给系统风量分配及压力平衡的调节造成困难。同时，随着系统运行阻力的不断加，换气次数最终会低于规定下限，导致洁净室抗污染能力减弱，甚至达不到要求的洁净级别，影响使用。
由于净化空调系统初阻力与终阻力相差较大，因而若系统风量、风压满足系统终阻力下的最低换气次数要求，那么在初阻力状态下运行时，风量、风压显然是有余富的，这样一来又造成能源浪费。目前，除合理设置节流装置外，采用变频技术可以较好地解决这一矛盾。
23净化空调系统与舒适空调系统混用的问题净化空调系统末端的空气处理设备是高效过滤器，其初阻力一般大于250Pa，而普通舒适或工艺空调进风末端设备是散流器或百叶风口，额定工况下阻力一般小于60Pa.目前，有些工程设计中在净化空调系统送风管上分出支管，向非净化区送风，这种做法存在以下问题。
在额定工作状态下高效送风口（含高效过滤器）与普通送风口的阻力相差较大，当高效过滤器达到终阻力时，其阻力值相差更加悬殊。因此，若在同一系统内使用，大量送风将涌向普通送风口，使其出风量严重超标。为平衡风量，必须调节风阀，但要通过调节阀门降低300~500Pa的风压也非易事。有时，因阀门质量问题，即使调节阀完全关闭，其漏风量仍然超标，而且噪音很大。
净化空调系统与舒适空调混用，因非洁净区围护结构密闭性一般较差，漏风量大，若回风的质量无保证，故加了各级过滤器的负担，影响使用寿命；若非洁净区不设回风，全部排掉，则势必使新风量加，加大了新风负荷，导致风机运行能耗及冷热量消耗相应加，运行经济性差。
鉴于以上原因，不宜将舒适空调系统跨接在净化空调系统中。
3送回风管路中阀门设置存在的问题3.1防火阀使用不当目前有许多工程设计多在干管上使用防火调节阀，其目的是既可防火又可调节风量，而实际采用防火调节阀调节风量有三个弊端：①根据《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）要求，防火阀多位于风管穿越隔墙或楼板处，其位置往往不利于手动调节，②防火调节阀自身的结构限制了调节作用，其调节范围有限；③由于目前部分国产防火调节阀质量不能令人满意，故经常进行调节很可能造成调节失灵，甚至失去防火功能，为安全运行留下隐患。因此，建议防火阀与风量调节阀分别设置，即应防火处安装防火阀，应调节风量处设置风量调节阀，尽量少使用防火调节阀，实现大幅度2送回风管路上调节阀设置不合理有些工程设计除空调机组送回风口及新风口设置调节阀外，其余调节阀均设于风管末端，即送、回风处。在各路支管的分支点处均未设置调节阀，送、回风口风量完全靠设在该处的调节阀进行调节。这样，作用于部分风口上的风压较大，为平衡风量需加阀门阻力，调节风阀后，可能会产生较大的啸音，大了系统的噪声，同时给各支路阻力平衡及风量调节造成很大困难。
3.3自控系统电动调节阀的启闭控制有自控的净化空调系统中电动调节阀的设置往往是系统停机，电动调节阀关闭；系统开机，电动调节阀按预定的角度开启。理论上电动调节阀的开启和关闭是同时进行的。实际上由于执行机构及风阀本身的某些原因，造成启闭运作不协调。如开启时回风阀先于送风阀，可能造成系统在短时间内的全面负压，尤其是当有生产线穿越洁净间（例如，制药行业的灌装车间）时，对保证系统洁净度及产成品合格率都是十分不利的。因而，在设计时应充分考虑以上因素，自控系统在控制阀门启闭时，适当设置超前或滞后时间。
4风口设计方面存在的问题1回风口尺寸设计不合理关于回风口风速在《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19~87）中有明确的规定，要达到设计的风速要求必须有合适的通风净面积。目前，有些设计中以风口面积作为通风净面积，而忽略了百叶的遮挡效应。当达到设计要求的回风量时，风口风速超标，产生啸音。
4.2回风口位置设计不合理有些设计中回风口位置与实际使用中对气流组织的要求不一致，示意如图中气流方向由一更向二更，与人流方向一致，而实际上气流方向与人流方向相反（自二更向一更），这样更符合使用要求。
4.3设计中应有条件地采用夹道回风有些设计中采用共用夹道回风，如所示。此种情况下，A室及B室在满足进风量要求的前提下，其正压只有通过AB两室回风口处的单层百叶进行调节。因AB两室共用同一回风夹道，若其中某室的正压发生波动，必然也会对临室的正压产生影响。因而，这种回风设计造成室内正压的不稳定。笔者建议不宜采用共用夹道回风，而应每室独立设置回风。
在回风方式的选择上也应尽量少地采用夹道回风，示意如。这是由于采用夹道回风时，夹道内会产生涡流或气流不能到达的死角，积尘后无法进行清洁并可能导致细菌的滋生。由于回风夹道内侧属隐蔽工程，且一般夹道内空间狭窄，不利于夹道拼接缝隙的密封，有时可能造成密封不严，情况严重时甚至会有昆虫进入。以上问题对于有无菌要求的制药行业洁净室就显得尤为严重。
（1）最好采用回风管与回风口直接连接的形式，见。这样即可保证系统的密闭状态，又可避免出现卫生死角；（2）若有空间较大的回风夹道也可采用，但应设置入孔或门，以便人员进入，清洁卫生死角。
4.4不合理的回风口风量调节方式净化空调系统中在满足洁净室送风量要求的前提下，其正压是通过对回风量的控制实现的。现在有些工程设计中与回风口对应的回风支管上不装调节阀，而是使用可调百叶回风口调节风量，这种做法有以下弊端。
因洁净室需定期进行清洁，在清洁过程中，很可能会使回风百叶的角度发生变化，导致室内正压的波动。
当作用在某回风口上的风压较高，其回风量大于设计风量时，须关小回风百叶，有时导致回风口处风速超标，产生啸音（有时会很严重），加了洁净室内的噪音。
因此，建议回风口设固定百叶，回风管上设对开调节阀。回风量由设于风管上的调节阀进行调节。这样，既可保证洁净室内压力状态的稳定，又可有效减小噪音。
4.5新风口设计方面存在的问题4.5.1新风口净通风面积偏小新风口往往采用防水百叶风口，其阻力值大，净流通断面小于普通百叶风口。有些工程设计中对以上因素显然考虑不足，设计新风口尺寸偏小，新风阻力大，造成风量供给不足，且风口风速严重超标，噪音较大。
4.5.2关于新风过滤的问题二次回风）宜过滤，过滤设备宜采用无纺布或泡沫塑料等作滤料的过滤器…“。这里所指的新回风过滤，是指在空调机组新回风混合段后的初效过滤段中的过滤。现有些工程设计在新风入口处加无纺布过滤层，这种做法会出现两个问题：①由于加在新风入口处的过滤层多为单层无纺布，与空气接触面积小，容尘量小，使用周期短，需频繁更换；②许多新风采集口的位置不方便滤料的更换，因而可能人为地造成更换延误，使新风阻力超标，影响使用；③下雨时很可能将新风口滤料打湿，此时，新风口几乎堵塞。
综上所述，新风口加滤料会大新风阻力，而净化空调系统的新风除满足卫生要求外，还是保证洁净室维持正压的必要条件。新风量波动会造成洁净室压加铝网即可，而加滤料的做法是不可取的。
5室内排风除尘设备的选择某药厂粉筛间内选择的排风除尘设备，其风机在除尘设备内，这样在风机前形成负压段，而在风机后形成正压段。在正压段内，若设备或排风管密封不严，就会造成粉尘的扩散，严重影响洁净室内的洁净度。因而，在选择此类洁净室内用除尘设备时，应考虑将风机置于洁净室外，即洁净室内除尘排风设备及排风管道均处于负压段，这样即使设备或管道密封稍差，也不会造成粉尘扩散。
6设计中对某些较关键细节未予说明，造成使用中出现问题段冷凝水出口反水弯的做法均未做明确说明。由于净化空调系统风压高，而且表冷器处于机组负压段，若按普通空调系统做法，H（见）偏小，凝结水不但排不出去，而且会越积越深，影响机组使用寿命。正确做法排水管凝结水排水管标高示意结语出现上述问题的主要原因是设计中往往仅从规范、规定出发，而对实际使用中可能出现的问题了解较少。设计中有一定的随意性，对其设计方案的可操作性和运行效果考虑较少。因而，设计人员应尽可能多地参加工程实践，重视技术交底、施工安装及系统运行中出现的问题，不断总结经验，完善设计方案，提高设计水平。
