1、1培訓資料西南藥業：錢應璞西南藥業：錢應璞2第一部分：凈化空調系統系統分類系統分類l按空氣處理設備設置情況按空氣處理設備設置情況 (1) 集中系統；集中系統； (2) 半集中系統；半集中系統； (3) 全分散系統全分散系統l按承擔室內負荷介質種類按承擔室內負荷介質種類 (1) 全空氣系統；全空氣系統； (2) 全水系統；全水系統； (3) 空氣水系統；空氣水系統； (4) 冷劑系統冷劑系統 l根據集中式空調系統處理空氣來源根據集中式空調系統處理空氣來源 (1) 封閉式系統；封閉式系統； (2) 直流式系統；直流式系統； (3) 混合式系混合式系統統3按承擔室內負荷介質種類按承擔室內負荷介質種類

2、QWQWQWQW（1）全空氣系統）全空氣系統（2）全水系統）全水系統（3）空氣）空氣-水系統水系統（4）冷劑系統）冷劑系統4根據集中式空調系統處理空氣來源根據集中式空調系統處理空氣來源ONON冷卻器過濾器風機ONO冷卻器過濾器風機ONOC冷卻器過濾器風機WCNW（1）封閉式系統）封閉式系統（2）直流式系統）直流式系統（3）混合式系統）混合式系統5公司現用的空調系統公司現用的空調系統 車間凈化空調系統全部采用的是典車間凈化空調系統全部采用的是典型的集中式一次回風空調系統型的集中式一次回風空調系統 它是指它是指 全空氣、定風量、低風速、單全空氣、定風量、低風速、單風道的集中式一次回風空調系統。風道

3、的集中式一次回風空調系統。6公司現用的凈化空調系統公司現用的凈化空調系統 凈化空調系統的組成凈化空調系統的組成 主要由四大部分組成：主要由四大部分組成： (1) 潔凈室潔凈室 (2) 空氣處理設備（凈化處理、溫濕度處理、氣空氣處理設備（凈化處理、溫濕度處理、氣流組織等）流組織等） (3) 送送/回風管道系統（包含局部排風）回風管道系統（包含局部排風） (4) 冷熱源（制冷設備、蒸汽等）冷熱源（制冷設備、蒸汽等）7凈化空調系統控制的環境參數 （制藥行業另需控制微生物數量微生物數量）8公司現用的一次回風空調系統溫濕度處公司現用的一次回風空調系統溫濕度處理示意圖理示意圖 典型系統圖示典型系統圖示 O

4、 ON NN NW WC CL LO O表冷器表冷器再熱器再熱器空調房間空調房間空氣處理設備空氣處理設備送送/回風管道回風管道冷冷/熱媒熱媒9公司現用空氣處理設備單元10一、一次回風空調系統空氣處理流程一、一次回風空調系統空氣處理流程夏季工況夏季工況: 空氣處理過程空氣處理過程C CW WN NL Lt0=100O OO ON NN NW WC CL LO O噴淋室噴淋室/ /表冷器表冷器再熱器再熱器各狀態點的確定與空氣處理流程各狀態點的確定與空氣處理流程11一次回風焓濕圖計算流程實例12一次回風空調系統與二次回風系統簡一次回風空調系統與二次回風系統簡單比較單比較 (2) 一次回風主要缺點是什

5、么？一次回風主要缺點是什么？ C CW WN NL Lt0=100O OiOLiCL問題：冷熱抵消問題：冷熱抵消解決辦法：解決辦法：l 機器露點送風機器露點送風l 采用二次回風采用二次回風L Lt013二、集中式二次回風空調系統二、集中式二次回風空調系統 (2) 二次回風主要缺點是什么？局限性？二次回風主要缺點是什么？局限性？ C CW WN NL Lt0=100O OC CL Ll 局限性：局限性：適用于送風溫差較小，送風量較大的場合。l 主要缺點：主要缺點：(1)系統較復雜(2)機器露點較低14潔凈技術的發展歷史簡介 潔凈技術潔凈技術(Cleaning Technology)在國際上常稱為

6、在國際上常稱為(微微)污污染控制技術染控制技術 (Contamination Control Technology) 或潔或潔凈室技術（凈室技術（Clean Room Technology） 一次大戰后，美國陀螺儀器制造工業最先提出了環境凈化一次大戰后，美國陀螺儀器制造工業最先提出了環境凈化以消除對航空儀表小軸承與齒輪的污染以消除對航空儀表小軸承與齒輪的污染 二次大戰后，美國火箭發展計劃，建立潔凈室研發高精度二次大戰后，美國火箭發展計劃，建立潔凈室研發高精度陀螺儀、加速度計、穩定平臺以及高可靠電子設備等陀螺儀、加速度計、穩定平臺以及高可靠電子設備等 上世紀五十年代初結合曼哈頓研究計劃，制成高效

7、空氣粒上世紀五十年代初結合曼哈頓研究計劃，制成高效空氣粒子過濾器，有效去除了亞微米粒子，這是潔凈技術發展史子過濾器，有效去除了亞微米粒子，這是潔凈技術發展史中第一座里程碑。中第一座里程碑。 1961年圣地亞公司的年圣地亞公司的W.J.Whitefield提出并實施了層流潔提出并實施了層流潔凈室，達到了高潔凈度，稱為第二里程碑凈室，達到了高潔凈度，稱為第二里程碑15 美國美國1961年公布了空軍技術條令年公布了空軍技術條令 1963年頒行美國聯邦標準年頒行美國聯邦標準FS-209 1967年出版了美國國家航空與航天管理局年出版了美國國家航空與航天管理局的標準（的標準（NASA）提及到微生物凈化級

8、別的）提及到微生物凈化級別的 1960年美國污染控制協會（年美國污染控制協會（American Association for Contamination Control簡稱簡稱AACC）于波士頓成立）于波士頓成立,1973年解散年解散 1968年年WHO藥品生產與質控規范藥品生產與質控規范GMP16潔凈室部分 1.潔凈室（區)的定義 需要對環境中塵粒及微生物數量進行控制的房間（區域），其建筑結構、裝備及其使用應當能夠減少該區域內污染物的引入、產生和滯留。（環境受控） 通俗來說就是有空氣潔凈度要求的廠房房間或區域。 潔凈度：指空氣的潔凈程度，是以空氣中所含污染物質的大小和數量來表示的。 污染：

9、某物品含有不應存在的物質時，即被稱為污染。包括：微粒污染、微生物污染、遺留物污染、異物污染、交叉污染。 交叉污染：不同原料、輔料及產品之間發生的相互污染。 凈化：指為了得到必要的潔凈度而去除污染物質的過程。17我國GB規范中潔凈室的相關定義 潔凈室：空氣懸浮粒子濃度受控的房間。它潔凈室：空氣懸浮粒子濃度受控的房間。它 的建造和使用應減少室內誘入、產生及滯留的建造和使用應減少室內誘入、產生及滯留 粒子。室內其它有關參數如溫度、濕度、壓粒子。室內其它有關參數如溫度、濕度、壓 力等按要求進行控制。力等按要求進行控制。 潔凈區：空氣懸浮粒子濃度受控的限定空間。潔凈區：空氣懸浮粒子濃度受控的限定空間。

10、它的建造和使用應它的建造和使用應減少空間內誘入、產生及減少空間內誘入、產生及 滯留粒子滯留粒子。空間內其它有關參數如溫度、濕。空間內其它有關參數如溫度、濕 度、壓力等按要求進行控制。潔凈區可以是度、壓力等按要求進行控制。潔凈區可以是 開放式或封閉式。開放式或封閉式。 18醫藥工業潔凈室（區）的特點醫藥工業潔凈室（區）的特點 密閉性：潔凈室彩鋼板接縫、管道穿越潔凈室的連接密閉性：潔凈室彩鋼板接縫、管道穿越潔凈室的連接處處 、潔凈室圓弧過渡處、潔凈室圓弧過渡處 都需要密封處理。都需要密封處理。 環境優良：環境優良：GMP規范要求：廠房必須按生產工藝和產規范要求：廠房必須按生產工藝和產品質量的要求劃

11、分潔凈級別。進入潔凈室（區）的空品質量的要求劃分潔凈級別。進入潔凈室（區）的空氣必須凈化，潔凈室（區）內空氣的懸浮粒子數和微氣必須凈化，潔凈室（區）內空氣的懸浮粒子數和微生物數應符合規定。生物數應符合規定。 溫、濕度：嚴格控制在滿足用戶工藝需求的范圍溫、濕度：嚴格控制在滿足用戶工藝需求的范圍 噪聲：除人員健康要求外，高潔凈級別潔凈室需防止噪聲：除人員健康要求外，高潔凈級別潔凈室需防止微震產生。微震產生。 照度：生產工藝需求照度：生產工藝需求 氣流組織：單向流、非單項流、矢流等。氣流組織：單向流、非單項流、矢流等。19潔凈室圍護結構潔凈室圍護結構20潔凈室圍護結構潔凈室圍護結構-墻板墻板密胺樹脂

12、面層的墻體板材密胺樹脂面層的墻體板材/Melamine skin panel : 面層不會生銹/Anti-rusting surface. 抗沖擊性能優越/Excellent impact resistant 。 加工性能好,可任意切割開孔、切割、鋸/Good machinable characteristic. 表面平整度好/Excellent surface flatness.彩鋼板面層的墻體板材彩鋼板面層的墻體板材/Steel skin panel 與特有龍骨系統相匹配/To match with special extrusion and accessories 可以完全平整地與各種組

13、件相銜接/Can be flush connection with systems2122外貼圓弧中置鋁連接墻板系統潔凈室圍護結構-墻板23內置風管玻鎂巖棉彩鋼板墻板系統潔凈室圍護結構-墻板24潔凈室圍護結構-頂板尺寸尺寸 (mm)長長寬寬厚厚500 5000118050板與板之間是內置式鋁龍骨或PVC方管連接的，形成一連續自支承結構的墻。兩塊板之間的接縫處用硅膠密封處理。頂板用M-8螺紋鋼筋和支架固定在建筑頂上。該板材采用三明治式結構：兩面為彩鋼板，烤漆，鋼板厚度是0.5毫米；中間為高密度的絕緣的隔熱夾芯，該型號頂板可供選擇的夾芯材料有巖棉,紙蜂窩,鋁蜂窩等材質,為了增強頂板強度,可在彩鋼板

14、內加入石膏或玻鎂板,人員可以在上面行走，進行各種維護工作。承重在100公斤以上。25潔凈室圍護結構-門與墻板雙面平整連接轉角全部使用圓弧過渡衛生型升降鉸鏈按壓式門鎖自動下密封條與墻板完全平整雙面完全平整連接26潔凈室圍護結構-門選項 電子互鎖 窗 門鎖 應急推桿 磁力鎖 自動閉門器（帶合頁）27潔凈室圍護結構-門多種材質的門可供選擇:1.鋼制門2.密胺樹脂板門3.彩鋼板門4.不銹鋼門多種形式的潔凈門用于不同的場合:1.平開門2.移門3.電動移門4.快速卷簾門28潔凈室圍護結構-門門與門框密封,平整聯接 (雙面光滑)按壓式門鎖29潔凈室圍護結構-門鎖及鉸鏈獨特的結構和設計能夠達到雙面完全平滑連接

15、 Unique structure to achieve full flatness on double surface and air tight圓滑的門框和門體鋁合金型材設計 Fully flat connection between door leaf, wall panel and door frame特殊的門鎖系統，避免了手接觸污染 Complete with special, easy to use door press lock to the cleanRoom to avoid contact contamination30潔凈室圍護結構-地面PVC,環氧彩砂或環氧自流坪地面與

16、墻板的連接31潔凈室圍護結構-附件螺旋式散流板世衛組織推薦的旋流擴散板,有利于清除房間死角.選用液槽密封高效過濾器,確保零泄露,滿足PAO測試要求32潔凈室圍護結構-附件采用嵌入式上檢修潔凈燈，易清潔，檢修時亦不影響潔凈室內正常生產。上檢修潔凈燈33潔凈室圍護結構-附件內部通風的整體更衣柜34潔凈室圍護結構-附件潔凈電話與墻板平整安裝表面可清洗滅菌35潔凈室圍護結構-附件微壓差計不銹鋼護套,拆卸后內部仍保持整潔,方便儀表校正36潔凈室圍護結構-地面根據不同的客戶需求，可以提供環氧自流平、PVC卷材和環氧彩砂地面等不同種類材質的地面材料。并且可以提供具有抗靜電表面的特殊地面材質，同時在一個項目中

17、可以設計為不同顏色區分不同的潔凈等級的地面環氧彩砂PVC環氧自流坪37潔凈室圍護結構-連接墻與地面連接示意圖 Wall to floor connection detail獨特的地龍骨形式,確保PVC或環氧彩沙地面上墻100mm,并與墻面完全平齊,保證了各潔凈間的完全密閉,易于清潔,完全符合cGMP 要求38空氣潔凈度等級標準空氣潔凈度等級標準 根據潔凈室的定義，潔凈度等級標準主根據潔凈室的定義，潔凈度等級標準主要依據潔凈室內單位體積空氣中大于等要依據潔凈室內單位體積空氣中大于等于某一粒徑的懸浮粒子的允許顆粒數來于某一粒徑的懸浮粒子的允許顆粒數來制定的。制定的。 隨著潔凈技術的發展，潔凈度等級

18、標準隨著潔凈技術的發展，潔凈度等級標準也在不斷發展。也在不斷發展。 從美國從美國FS209FS209發展到發展到ISOISO 14644，從軍工從軍工發展到工業、制藥、醫院、生物等領域發展到工業、制藥、醫院、生物等領域39潔凈系統控制潔凈系統控制-潔凈度潔凈度Cleanness - Particle number/潔凈度塵埃粒子數at restin operation Grademaximum permitted number of particles /m3 equal to or above 0.5m5m0.5m5mA3,500203,5001*B3,50029350,0002,000C3

19、50,0002,0003,500,00020,000D3,500,00020,000not defined not defined 40潔凈系統控制潔凈系統控制-潔凈度潔凈度Cleanness/潔凈度歐盟同ISO標準對照CleannessAt restIn operationRemarkGrade AISO 5ISO 5The local zone for high risk operations.Grade BISO 5ISO 7For aseptic preparation and filling.Grade CISO 7ISO 8Clean areas for carrying out

20、less critical stages in the manufacture of sterile products.Grade DISO 8Not definedAs per EU GMP: PIC/S July 2004 41 基準粒子為基準粒子為0.1 0.1 m ISOISO級別數是以每立方米空氣中大于等于級別數是以每立方米空氣中大于等于0.1 0.1 m的允許粒子數的的允許粒子數的1010的冪命名的。的冪命名的。 例如例如ISO 3ISO 3級即表示每立方米空氣中大于級即表示每立方米空氣中大于等于等于0.1 0.1 m的粒子不允許超過的粒子不允許超過1010的的3 3次次方，即方，

21、即10001000顆，其它級別類推。顆，其它級別類推。42 英制標準中把英制標準中把1立方英尺中直徑立方英尺中直徑0.5m 的的 微粒數作為潔凈級別的級別，微粒數作為潔凈級別的級別，100級，指每級，指每 立方英尺中的粒子數有立方英尺中的粒子數有100個。個。 1米米 = 3.28英尺英尺 1米米3 = 35.29英尺英尺3 公制級別以立方米中微粒對數命名，如公制級別以立方米中微粒對數命名，如M3.5 相當于英制中的相當于英制中的100級級級別、定義及概念級別、定義及概念43 44 ISOISO級別數是以每立方米空氣中大于等于級別數是以每立方米空氣中大于等于0.1um0.1um的的 允許粒子數

22、的允許粒子數的1010的冪命名的的冪命名的 相應的中間等級的粒子允許濃度計算公式為：相應的中間等級的粒子允許濃度計算公式為： Cn=10Cn=10N N （0.1/d0.1/d）2.082.08 式中：式中：CnCn大于等于大于等于d d粒徑的粒子允許濃度，粒粒徑的粒子允許濃度，粒/ m/ m3 3 N N潔凈度級別潔凈度級別 dd所關心的粒子粒徑，所關心的粒子粒徑，umum 與原美國聯邦標準不同的是參照的基準粒子直徑為與原美國聯邦標準不同的是參照的基準粒子直徑為0.1um0.1um而不是以前常用的而不是以前常用的0.5um0.5um，另外指數也由，另外指數也由2.22.2改變為改變為2.08

23、2.08。 根據需要，潔凈度級別可以細分到根據需要，潔凈度級別可以細分到0.10.1的級差，的級差， 例如例如ISO 5.3ISO 5.3級，但最大級別數為級，但最大級別數為9 9。45潔凈技術原理潔凈技術原理1.1.減少粒子侵入室內的技術原理減少粒子侵入室內的技術原理1)1)在室內維持一定的正壓、防止潔凈度較低的室外在室內維持一定的正壓、防止潔凈度較低的室外空氣滲入室內。在不同潔凈度級別的房間之間保空氣滲入室內。在不同潔凈度級別的房間之間保證有序的壓力梯度證有序的壓力梯度2)2)空調系統末端根據潔凈室級別要求配置高效過濾空調系統末端根據潔凈室級別要求配置高效過濾器，并且注意高效過濾器本身及安

24、裝的嚴密性及器，并且注意高效過濾器本身及安裝的嚴密性及避免經高效過濾器的空氣再次被污染避免經高效過濾器的空氣再次被污染3)3)通過如風淋室、氣閘、傳遞窗等設施的凈化功能通過如風淋室、氣閘、傳遞窗等設施的凈化功能，防止操作人員、工藝設備及物料從室外帶，防止操作人員、工藝設備及物料從室外帶 入入粒子粒子46 與室內的建筑裝修（內表面的用材及形與室內的建筑裝修（內表面的用材及形狀）、設備、人員的衛生、著裝及操作動狀）、設備、人員的衛生、著裝及操作動作有關作有關 必要時對發塵量大的設備采用局部通風控必要時對發塵量大的設備采用局部通風控制制 凈化空調系統污染凈化空調系統污染 末端過濾器使用不當，也有可能

25、產生污染末端過濾器使用不當，也有可能產生污染2. 減少室內產生粒子的技術原理減少室內產生粒子的技術原理473.減少粒子在室內滯留的技術原理減少粒子在室內滯留的技術原理 室內仍會引入或產生一定量的粒子，要通過凈化室內仍會引入或產生一定量的粒子，要通過凈化空調系統將其迅速排出室外空調系統將其迅速排出室外 1)1)通過特定的氣流組織方式，用經過高效過濾通過特定的氣流組織方式，用經過高效過濾 的潔凈空氣來的潔凈空氣來“稀釋稀釋”室內空氣中的粒子濃度，室內空氣中的粒子濃度， 或或“置換置換”室內的含塵空氣室內的含塵空氣 2)2)為了能提供必要的潔凈空氣，通常要采用三為了能提供必要的潔凈空氣，通常要采用三

26、 級過濾器配置級過濾器配置 3)3)為了充分發揮過濾器的凈化效率，要大大縮為了充分發揮過濾器的凈化效率，要大大縮 短空氣在室內的停留時間，增加空氣的循環短空氣在室內的停留時間，增加空氣的循環 次數，采用較大的換氣次數（送風量）次數，采用較大的換氣次數（送風量） 484.1 潔凈空調系統中過濾器的作用和分類潔凈空調系統中過濾器的作用和分類粗效過濾器：用于首道過濾器粗效過濾器：用于首道過濾器 ，5m以上的懸浮性微粒和以上的懸浮性微粒和10m以上的以上的沉降性微粒以及各種異物，以過濾沉降性微粒以及各種異物，以過濾5m為準。為準。中效過濾器：一般系統的最后過濾器和高效過濾器的預過濾器，中效過濾器：一般

27、系統的最后過濾器和高效過濾器的預過濾器， 110m的懸浮性微粒，它的效率即以過濾的懸浮性微粒，它的效率即以過濾1m為準。為準。高中效過濾器：一般凈化程度的系統的末端過濾器，保護高效過濾器的高中效過濾器：一般凈化程度的系統的末端過濾器，保護高效過濾器的中間過濾器，中間過濾器， 15m的懸性微粒，它的效率也以過濾的懸性微粒，它的效率也以過濾1m為準。為準。亞高效過濾器：潔凈室末端過濾器，高效過濾器的預過濾器，新風的末亞高效過濾器：潔凈室末端過濾器，高效過濾器的預過濾器，新風的末級過濾，截留級過濾，截留1m以下的亞微米級的微粒，效率以以下的亞微米級的微粒，效率以05m為準。為準。高效過濾器：潔凈室的

28、最主要的末級過濾器，以實現高效過濾器：潔凈室的最主要的末級過濾器，以實現05m的各潔凈的各潔凈度級別為目的，但其效率習慣以過濾度級別為目的，但其效率習慣以過濾03m為準。若以過濾為準。若以過濾01m為為準，習慣稱為超高效過濾器。準，習慣稱為超高效過濾器。49空氣過濾器的形式空氣過濾器的形式 根據過濾對象、濾速要求設計出不同濾器形根據過濾對象、濾速要求設計出不同濾器形式以達到高過濾效率與低阻力（最佳化）式以達到高過濾效率與低阻力（最佳化） 平版式、籃式（粗效過濾器）平版式、籃式（粗效過濾器） 折繞式、袋式（中效過濾器折繞式、袋式（中效過濾器 ） 管式、高峰隔板折疊式管式、高峰隔板折疊式（亞高效過

29、濾器（亞高效過濾器 ） 折疊式，低峰隔板和無隔板（高效過濾器折疊式，低峰隔板和無隔板（高效過濾器 ）50空氣過濾器空氣過濾器l按設置部位分：前置（初級），中間按設置部位分：前置（初級），中間（中級），后置（末級）過濾器（中級），后置（末級）過濾器l按過濾性能分：低性能，中性能，高性按過濾性能分：低性能，中性能，高性能，超高性能過濾器能，超高性能過濾器l按過濾性能分：預過濾，次過濾，主過按過濾性能分：預過濾，次過濾，主過濾（絕對過濾）過濾器濾（絕對過濾）過濾器l按過濾效率分：粗效，中效，亞高效，按過濾效率分：粗效，中效，亞高效，高效（高效（HEPA），超高效（），超高效（ULPA）Departm

30、ent of Thermal Engineering, Tongji University51過濾器5253表表4-1 過濾器的分類過濾器的分類 類別類別額定風量下的效率額定風量下的效率（）（）2020額定風量下的額定風量下的效率（）效率（）額定風量額定風量下的初阻下的初阻力（力（PaPa）注注粗效粗效中效中效高中效高中效亞高效亞高效 粒徑粒徑5m，8020粒徑粒徑1m，7020粒徑粒徑1m，9970粒徑粒徑05m，99.995 5080100120 效率為大氣塵效率為大氣塵計數效率計數效率 高效高效A高效高效B高效高效C高效高效D999999999999粒徑粒徑01m ， 999999999

31、99999粒徑粒徑01m ， 99999190220250280A，B，C三類效三類效率為鈉焰法效率為鈉焰法效率；率；D類效率為類效率為計數效率；計數效率；C、D類出廠要檢類出廠要檢漏漏 54我國空氣過濾器標準我國空氣過濾器標準 (GB/T14295-93、GB13554-92） 55國標國標GB50073GB50073關于高效過濾器的定義關于高效過濾器的定義 高效過濾器高效過濾器HEPA（High Efficiency Particulate Air filter）：在額定風量下，對粒徑大于等于）：在額定風量下，對粒徑大于等于0.3um粒子的捕集效率在粒子的捕集效率在99.9%以上及氣流阻力

32、以上及氣流阻力在在280Pa以下的空氣過濾器以下的空氣過濾器 超高效過濾器超高效過濾器ULPA（Ultra Low Penetration Air filter）：在額定風量下，對粒徑）：在額定風量下，對粒徑0.10.2um粒子粒子的捕集效率在的捕集效率在99.999%以上及氣流阻力在以上及氣流阻力在280Pa以下的空氣過濾器以下的空氣過濾器 上述效率的試驗方法均為大氣塵計數法上述效率的試驗方法均為大氣塵計數法 56高效空氣過濾器高效空氣過濾器GB13554-92高效過濾器分為高效過濾器分為ABCD四類四類 A類類0.0.3m效率效率0.999 B類類0.0.3m效率效率0.9999 C類類0

33、.0.3m效率效率0.99999 D類類0.0.1m效率效率0.99999（計數法）（計數法）57微粒過濾作用機理擴散作用（分子撞擊下作無規則運擴散作用（分子撞擊下作無規則運動，粒徑越小，作用越大）動，粒徑越小，作用越大）慣性作用（質量越大，作用越大）慣性作用（質量越大，作用越大）攔截作用（表面積大，接觸機遇大）攔截作用（表面積大，接觸機遇大）靜電作用（粒子與纖維荷電狀態）靜電作用（粒子與纖維荷電狀態）重力作用（重力沉降）重力作用（重力沉降）分子吸引作用（纖維表面力）分子吸引作用（纖維表面力）58攔截攔截 慣性慣性 篩效應篩效應擴散擴散靜電靜電59三種主要過濾機理共同作用時，對每一過濾器都具有

34、三種主要過濾機理共同作用時，對每一過濾器都具有一個最易穿透粒徑一個最易穿透粒徑MPPS（Maximum Penetration Particulate Size ）60最容易穿透粒徑l最容易穿透粒徑范圍最容易穿透粒徑范圍0.1m到到0.25ml最容易穿透粒徑評價空氣過濾器，過濾器最容易穿透粒徑評價空氣過濾器，過濾器效率越高，最容易穿透粒徑范圍越窄（選效率越高，最容易穿透粒徑范圍越窄（選擇性）擇性）l最容易穿透粒徑測定空氣過濾器，才能更最容易穿透粒徑測定空氣過濾器，才能更好評價過濾器效率，選擇試驗塵依據好評價過濾器效率，選擇試驗塵依據l最容易穿透粒徑是一個變量最容易穿透粒徑是一個變量61使用前后

35、濾材62過濾器工作變化過程 從過濾器實驗顯示在開始階段，效率、阻從過濾器實驗顯示在開始階段，效率、阻力和容塵量都快速上升，隨后塵埃捕集量力和容塵量都快速上升，隨后塵埃捕集量仍然增加，但捕集效率和壓力損失的增加仍然增加，但捕集效率和壓力損失的增加開始減緩。這可能是由于局部粉塵層被破開始減緩。這可能是由于局部粉塵層被破壞所致。在捕集效率達到最高值后開始下壞所致。在捕集效率達到最高值后開始下降，約到最高值的降，約到最高值的85。可見如果風速產。可見如果風速產生的風壓大于塵埃的粘附力，粉塵就脫離生的風壓大于塵埃的粘附力，粉塵就脫離濾料，再次飛揚到干凈的空氣中，降低粉濾料，再次飛揚到干凈的空氣中，降低粉

36、塵的捕集效率。另外，由于捕集的粉塵堵塵的捕集效率。另外，由于捕集的粉塵堵塞了濾料的孔眼，壓力損失逐漸增大。塞了濾料的孔眼，壓力損失逐漸增大。634.2 過濾器的主要特性指標過濾器的主要特性指標 特性指標：面速和濾速，效率，阻力，容塵量。特性指標：面速和濾速，效率，阻力，容塵量。一、面速和濾速一、面速和濾速面速：面速： （m/s） （4-1）濾速：濾速： （cm/s） （4-2）式中式中 Q 通風量，通風量，m3/h； F 過濾器斷面面積，過濾器斷面面積，m2； f 過濾器濾料斷面面積，過濾器濾料斷面面積，cm2。FQu3600FQfQv028. 01036001046644.2 過濾器的主要特

37、性指標過濾器的主要特性指標二、效率二、效率1、效率、效率 （4-3） 式中 過濾器的過濾效率，%； G3過濾器捕集到的粉塵數量，pc/s； G1過濾器進口氣流中的粉塵數量，pc/s； Q 通風量，m3/s； N1過濾器進口氣流中的含塵濃度，pc/L； N2過濾器出口氣流中的含塵濃度，pc/L。12121131)NNQNNNQGG（654.2 過濾器的主要特性指標過濾器的主要特性指標二、效率二、效率2、穿透率、穿透率 （4-4）式中 K過濾器的穿透率，%。3、凈化系數、凈化系數 （4-5）式中 KC過濾器的凈化系數，%。 1KKKC166三、阻力三、阻力1、濾料阻力、濾料阻力（4-6）式中 p1

38、 過濾器的濾料阻力，Pa； A 濾料的結構系數。2、結構阻力、結構阻力（4-7）式中 p2 過濾器的結構阻力，Pa； B 過濾器的結構阻力系數。3、全阻力、全阻力（4-8）式中 p 過濾器的全阻力，Pa； C 過濾器的全阻力，系數。Avp 1nBup 2mCvp 674.2 過濾器的主要特性指標過濾器的主要特性指標四、容塵量四、容塵量容塵量：過濾器需更換時，其上所含有的粉塵量。容塵量：過濾器需更換時，其上所含有的粉塵量。指標：過濾器終阻力為初阻力指標：過濾器終阻力為初阻力2倍，或效率為初始效率的倍，或效率為初始效率的85%。684.5 過濾器的使用期限過濾器的使用期限tQNPT1310式中 T

39、 過濾器的使用期限，d； P過濾器的容塵量，g； N1過濾器進口氣流中的含塵濃度，mg/m3； Q 過濾器通風量，m3/h； t過濾器一天的工作時間，h； 過濾器的過濾效率，%。69空氣過濾器性能指標空氣過濾器性能指標 濾料一般有許多小孔，密度也相當大。當氣流濾料一般有許多小孔，密度也相當大。當氣流通過濾料時，被濾料中的細孔分成很細的氣流，通過濾料時，被濾料中的細孔分成很細的氣流，流速降低很多。雷諾數小流速降低很多。雷諾數小,氣流處于層流狀態氣流處于層流狀態或接近層流狀態；壓力損失與氣流流速成正比或接近層流狀態；壓力損失與氣流流速成正比或者近似成正比。或者近似成正比。 密度低的濾料，氣流處于亂

40、流狀態或接近亂流密度低的濾料，氣流處于亂流狀態或接近亂流狀態，壓力損失與流速的二次方或近似二次方狀態，壓力損失與流速的二次方或近似二次方成正比。譬如，濾紙或高效過濾器濾料中的氣成正比。譬如，濾紙或高效過濾器濾料中的氣流處于層流狀態，壓力損失與流速成正比。但流處于層流狀態，壓力損失與流速成正比。但是，在粗效濾料與過濾網中，氣流處于亂流狀是，在粗效濾料與過濾網中，氣流處于亂流狀態，壓力損失與流速的二次方成正比。態，壓力損失與流速的二次方成正比。70空氣過濾器性能指標空氣過濾器性能指標 過濾器阻力是指額定風量下的參數過濾器阻力是指額定風量下的參數 濾料中的氣流處于層流狀態，根據哈根濾料中的氣流處于層

41、流狀態，根據哈根泊肅泊肅葉定理，葉定理，Pv，濾料阻力與濾速一次方有關，濾料阻力與濾速一次方有關 當雷諾數大于當雷諾數大于2600時，氣流處于亂流狀態，時，氣流處于亂流狀態，P2 ，結構阻力與面速二次方有關，結構阻力與面速二次方有關 全阻力濾料阻力結構阻力，過濾器阻力與全阻力濾料阻力結構阻力，過濾器阻力與面速面速n次方有關，次方有關，PCVn 其中其中2n 1 初阻力為未積塵時狀態，終阻力為需更換時的初阻力為未積塵時狀態，終阻力為需更換時的狀態。狀態。 標準規定：終阻為初阻一倍。標準規定：終阻為初阻一倍。71高效過濾器的安裝密封方式高效過濾器的安裝密封 是空氣凈化的關鍵,也是長期以來的一個難點

42、.過濾器安裝后的撿漏是最難通過的一項檢驗,許多潔凈室的不成功就是因為密封沒做好.即使潔凈度達標,其撿漏也未必達標。這在其他潔凈室可能不是大問題，但在制藥行業的生物潔凈室泄漏就意味著微生物控制風險，所以密封對生物潔凈室來說是關鍵中的關鍵。目前常用的密封方式有：負壓密封：效果最好。FFU是其典型代表。機械壓緊：效果一般。高效送風口采用較多。液槽密封：效果很好，但施工難度較大。往往因施工影響其密封效果。72目前最好的密封方式（安裝零泄漏）73公司現用的高效過濾器安裝方法74 大氣塵濃度的表示方法：大氣塵濃度的表示方法： 1）計數濃度：粒）計數濃度：粒/L（一定要表明粒徑范（一定要表明粒徑范圍圍 ）

43、2）計重濃度：）計重濃度：mg/m3 3）沉降濃度：個）沉降濃度：個/cm2.h 在空氣潔凈技術中最常用的濃度是以在空氣潔凈技術中最常用的濃度是以 0.5m的微粒的計數濃度的微粒的計數濃度753）氣流技術氣流技術：氣流流型與分布氣流流型與分布 單向流單向流(Unidirectional Airflow);(Unidirectional Airflow);以往稱之為層以往稱之為層流流(Laminar Airflow)(Laminar Airflow) 非單向流非單向流(Nonunidirectional Airflow)(Nonunidirectional Airflow)亂流流型亂流流型（Tu

44、rbulence AirflowTurbulence Airflow）；以往稱之為常規流型）；以往稱之為常規流型(Conventional Airflow)(Conventional Airflow) 矢流或輻射流矢流或輻射流(Vectorial Airflow) (Vectorial Airflow) 也稱為斜流流也稱為斜流流型型(Diagonal Airfolw) (Diagonal Airfolw) 比較接近于水平單向流的比較接近于水平單向流的效果，而又遠較單向流在構造上簡單效果，而又遠較單向流在構造上簡單 混合流型混合流型(Mixed Airflow Type)(Mixed Airfl

45、ow Type)局部單向流與亂流局部單向流與亂流的組合的組合 氣流流型主要根據要求的潔凈度級別而定氣流流型主要根據要求的潔凈度級別而定 76亂流潔凈室亂流潔凈室77亂流潔凈室亂流潔凈室Department of Thermal Engineering, Tongji University78單向流潔凈室單向流潔凈室79單向流潔凈室單向流潔凈室80輻射流潔凈室輻射流潔凈室（混合流、斜流、矢流混合流、斜流、矢流）81單向流與非單向流潔凈室的比較單向流與非單向流潔凈室的比較 82單向流單向流/層流層流將臟空氣置換將臟空氣置換亂流亂流-紊流紊流 將臟空氣稀釋將臟空氣稀釋0.36 m/s氣流方式及影氣流

46、方式及影響響 83單向流氣流質量概念高潔凈度空間單向氣流作用高潔凈度空間單向氣流作用 氣流流向單一性氣流流向單一性 氣流流線平行性氣流流線平行性 氣流流速均勻性氣流流速均勻性 具有抑制污染的能力具有抑制污染的能力 84換氣次數換氣次數（送風量送風量） 除了高效過濾和氣流流型外，換氣次數（送除了高效過濾和氣流流型外，換氣次數（送 風量）是潔凈度的必要保證風量）是潔凈度的必要保證 潔凈度級別越高，換氣次數越大，目的在于潔凈度級別越高，換氣次數越大，目的在于 增加空氣的循環過濾次數，更快地排除室內增加空氣的循環過濾次數，更快地排除室內 空氣中的粒子。這一點與普通空調明顯不同。空氣中的粒子。這一點與普

47、通空調明顯不同。 以以ISO 1ISO 1級潔凈室為例，若室內凈高為級潔凈室為例，若室內凈高為3m3m，采用，采用 垂直單向流時，當斷面平均風速為垂直單向流時，當斷面平均風速為 0.4 m/s0.4 m/s時，換氣時，換氣 次數高達次數高達 480480次次/h/h；若凈高為；若凈高為2.5m2.5m，則換氣次數高達，則換氣次數高達 576576次次/h/h85潔凈室各風量確定潔凈室各風量確定 空調凈化系統風量平衡與不同風量的確定是潔凈室空調凈化系統風量平衡與不同風量的確定是潔凈室計算中的關鍵。計算中的關鍵。 一般情況下潔凈室的送風量和排風量常常是由設計一般情況下潔凈室的送風量和排風量常常是由

48、設計要求確定的量，正壓滲透風量取決于室內壓力控制，要求確定的量，正壓滲透風量取決于室內壓力控制，而回風量和新風量要根據風量平衡計算得出的量。而回風量和新風量要根據風量平衡計算得出的量。 送風量送風量 = 新風量新風量 + 回風量回風量 = 回風量回風量 + 排風量排風量 + 正正壓滲透風量壓滲透風量 所以新風量應等于排風量與正壓滲透風量之和，從所以新風量應等于排風量與正壓滲透風量之和，從這個意義上講新風量就是系統的補風量。這也是潔這個意義上講新風量就是系統的補風量。這也是潔凈技術領域常將新風稱為補風的緣由。凈技術領域常將新風稱為補風的緣由。 86潔凈室的節能潔凈室的節能 凈化空調系統阻力大，風

49、量大，運行時間長，凈化空調系統阻力大，風量大，運行時間長，所以系統的能耗很大，節能是應當認真考慮的所以系統的能耗很大，節能是應當認真考慮的問題問題凈化空調系統的能耗分析凈化空調系統的能耗分析 潔凈室與一般辦公樓送風量的比較（單位：m3/m2h） 建筑類型 一般辦公樓 工業潔凈室 生物潔凈室 (半導體廠房) (藥廠) ISO4 級 d級 送風量 20 1100 54 新風量 5 40 1287 普通民用空調普通民用空調( (如辦公樓、旅館如辦公樓、旅館) )單位建筑面積的冷單位建筑面積的冷負荷在負荷在8080 130w130w，而半導體廠房的冷負荷可能高達，而半導體廠房的冷負荷可能高達50050

50、0 1000w/m1000w/m2 2。 由于凈化空調的系統壓頭高、風量大，所以普通空由于凈化空調的系統壓頭高、風量大，所以普通空調中一般可以忽略的風機得熱在凈化空調中占有相調中一般可以忽略的風機得熱在凈化空調中占有相當高的比例當高的比例 不同凈化級別空調負荷組成比例不同凈化級別空調負荷組成比例 級別 風機得熱負荷（%）室內負荷（%） 新風負荷（%） ISO5 級 30.6 24.2 45.2 ISO6 級 20.0 41.7 38.3 ISO7 級 15.3 56.6 28.188潔凈室內發塵量潔凈室內發塵量 分析了大量數據發現人靜止（或基本靜止）時分析了大量數據發現人靜止（或基本靜止）時與激烈活動時的發塵量，大約相差與激烈活動時的發塵量，大約相差1010倍。一個人倍。一個人在室內的活動不可能均是激烈活動，如果取這些在室內的活動不可能均是激烈活動，如果取這些動作的平均，可以認為一個人在室內活動時的發動作的平均，可以認為一個人在室內活動時的發塵量為其靜止（或基本靜止）時的塵量為其靜止（或基本靜止）時的5 5倍。倍。 根據工藝性質，人的動作的多少和強弱的不同，根據工藝性質