洁净空调箱的设计策略

洁净空调箱的设计策略 

1 洁净空调箱的作用 

在药厂的洁净系统中为了获得净化的环境，一般会采用洁净空调箱来对室外的空气进行处理，以满足净化区域内温度、湿度的需求。并且通过初效、中效过滤器的过滤（如果有必要的话通过亚高效过滤器的过滤），最终通过末端的高效过滤器进行过滤，以满足洁净区域的净化级别要求。通常的洁净空调箱为如下的功能段设计：

2 采用二次回风的节能模式 

洁净空调箱为了能够充分的保障对湿度的控制，在程序中都设置有湿度优先的原则。在机器露点后的温度往往低于洁净区域内的要求、湿度也还有些偏高，需要通过加温来达到要求的温湿度要求。而净化区域的回风是基本满足温湿度要求的，为此我们可以考虑将回风分为两个部分。一部分与新风混合称之为一次回风，另一部分回到表冷器后面称之为二次回风。具体的配置见如下的功能段分布：

减少了直接与新风混合的风量，这样做一方面降低了表冷器的面风速，这样表冷器2的降温效果就提高了。另一方面相对于全部回风与新风混合，这样混合后的温度要高一些（更接近新风温度），与表冷器换热的Δtm也大了。二次回风部分本来就不需要再除湿系统中产湿大的部分可以排放，或者作为一次回风），即使温度有些偏高与表冷器后的空气混合后也不需要降温的能耗了。这些因素导致了二次回风的设计可以节省较多的能源，对于回风比例大的空调箱节能效果明显。有些设计中为了固定一次、二次回风的比例，在二次回风后也有再设置一个二次表冷的，从而能够获得最大限度的二次回风比例。

3 降低洁净空调箱的面风速割除挡水板 供应商为了减少空调箱的制造成本，会将箱内的断面风速设计得≥2.5 米/秒。这样的面风速在表冷器后会形成雾沫夹带，本来冷凝下来的凝水会被带走后再次挥发，所以一般就设置了挡水板。

但如果我们将箱内的断面风速设计为≤2.0 米/秒，并且表冷器的翅片采用亲水铝箔，就能够不设置挡水板（见上图），也降低了洁净空调箱内的阻力。而且根据风机的功率与风速的 3 次方成正比，箱内的断面风速从 2.5 米/秒将至 2.0 米/秒，即风速降为之前的 0.8 倍。0.83= 0.8×0.8×0.8 = 0.512，结果电机的功率可以降低近一半。这个节能效果是显而易见的。

4 将表冷器设置在风机之后 在空调箱内风机之前是负压的、风机之后是正压的，如果表冷器设置在风机之前，冷凝水始终处于被抽的状态。有水就会滋生有微生物，也就是说微生物在不断的被抽入通过风机被送往高效过滤器。而且风机始终又处于露点的环境中运行，电机和接线柱短路的发现较大。3但如果将表冷器设置到风机的后面（如下图所示）。这样凝水就处于被正压的状态，相对负压来说带入的微生物就少很多，风机也不再在处于露点的环境下运行了。唯一的缺点是表冷器后的雾沫夹带，会被相邻的加热盘管加热后容易混入。

5 新风的处理及表冷的保护 

在冬季如果表冷器直接面对新风会被冻裂，特别是在北方地区这种情况更容易发生。为此有些设计在表冷前面再加一个热盘管，用于在冬天的时候预热新风。也有的设计加一个新风处理机组，将预处理然后的新风送到室内，然后洁净空调箱在室内敞开的取风。这种形式的新风预处理，会导致在夏季的时候室内处于露点状态，容易造成电器的短路和微生物的滋生。除非新风处理机组完成除湿的功能，要不就是中间加热那就增加能耗了。建议采用封闭式的巷道取风设计见下图：

在建筑的外立面设置防水百叶，下雨天大部分的雨水被挡在外面，或者在巷道内沉降后通过下水排掉。不锈钢滤网可以将一些小虫子和颗粒物过滤掉，一些沙尘也会在巷道内沉降。气流再经过换热器处理，这个换热器设计成为可以进行冷、热媒的切换。换热器在夏季通冷冻水来降温——除湿，冬季通热水或者蒸汽来适当加温——保护洁净空调箱的表冷器。这个巷道是一个封闭的形式，洁净空调箱从这个封闭巷道内取风。在设计的时候要考虑足够的防水百叶面积和巷道的断面面积，以免造成洁净空调箱在取风时就消耗较大的压头，在巷道内增设风机也是没有必要的。不锈钢滤网可以做成抽拉式的，一备一用可以间隔的抽出来进行清洗。当然，巷道取风的形式只能适合于集中布置洁净空调箱的情况。

（图4 一次回风空气处理焓湿图）

（图5 集中型二次回风空气处理焓湿图）

（图6 独立回风型二次回风空气处理焓湿图）