藥廠淨化空調係統--加熱和冷卻設（shè）備，加濕和除濕設備

一、加熱和冷卻設備
1、加熱和冷（lěng）卻盤管的類（lèi）型
冷卻盤管屬於熱傳導裝置（zhì），由一根帶有傳熱翅片的盤管組成，這些翅片可減少水蒸氣所（suǒ）含的顯熱量以及可能存在的潛熱量，其冷卻介質可以是冷卻液（yè）氣態製冷劑。製藥行業的應用場合（hé）一般需通過冷卻（què）維（wéi）持環境條件。用（yòng）於冷（lěng）卻的盤管主要有（yǒu）表麵冷卻器(簡稱“表冷器”)和直接蒸發器。
用於空氣加（jiā）熱的根據其介質有蒸汽盤管、熱水（shuǐ）、乙二醇（chún）或者高溫氣態（tài）盤管，屬於熱傳導裝（zhuāng）置，是由一根帶有傳熱（rè）翅片的盤管組成，可提高所經過的空氣流的顯熱量。空氣電加熱元件也可稱為“加熱盤管”。
放置在除濕機（jī）的下遊位（wèi）置，用於除去（qù）送（sòng）風中的過量顯熱的盤管為再冷卻盤管。
2、盤管的性能要求
冷卻盤管一般設置在風機的（de）上遊或下遊部位(抽送式（shì）及吹送式)。
盤管中的水應能夠*排出（chū），通氣孔和接頭應伸出空氣處理機組或管道外麵。盤（pán）管中（zhōng）的水流速（sù）度應（yīng）保持在0.6～1.8m/s，以提供湍流，同時盡可能降低（dī）侵蝕。若無湍流，則可能（néng）使熱傳遞性能下降。
接觸（chù）鹽或處於腐蝕性條件（jiàn）下的盤管應采用銅製散熱片，而不（bú）能用鋁製的。用於冷凝（níng）用途的冷卻盤管（guǎn）可采用鍍層來降低腐（fǔ）蝕和減少生（shēng）物滋生。
盤管性（xìng）能應符（fú）合GB/T 14296《空氣冷（lěng）卻器和空氣加熱器（qì）》的規（guī）定。
二、加濕和除濕設備
1、加濕器
（1）加濕器的類型
根據加濕方式，加濕器可分為如下（xià）幾種：
①直接噴（pēn）幹蒸汽式；
②加熱蒸發式：電極式、電熱式、PTC蒸汽發生器；
③噴霧蒸發式：噴淋式，噴霧式、超聲波式（shì）、濕膜蒸發式；
④紅外式。
電極式加濕、電熱式加濕的加濕空氣機理（lǐ）與技術效果與直接噴幹蒸汽（qì）大（dà）體相同，對（duì）空氣處理的過程是一個近似等溫（wēn）加（jiā）濕的過程；而噴淋（lín）式（shì）、噴霧式加濕（shī）器、濕膜蒸發式加濕器等加濕方式為等焓加濕過程。低壓（yā）蒸（zhēng）汽比水更適（shì）合GMP區域（yù）HVAC係統的（de）加濕，因為它不含細菌，且容易（yì）獲得。而噴霧加（jiā）濕器、濕膜蒸發式加濕器的加濕過程，空氣均與水有直接接觸（chù），有滋生細菌的（de）可能，且容易（yì）造成水質的汙染，因而（ér）在製藥行業較少應用。
（2）加濕器的性能要求
加濕器（qì）應設有蒸汽噴射分散/噴淋管和提供無（wú）液滴蒸汽吸收避免下遊出現冷凝水滴（dī）的附屬裝置。當需要清潔蒸汽用於加濕時，應采用不鏽鋼製成帶有氣動或電動調節閥的（de）蒸汽分離、幹燥室和帶外套的噴管組件。應采用蒸汽調節控（kòng）製閥進（jìn）行精確控製。應在控（kòng）製閥上遊安裝一個三通(Y形（xíng）)過濾器，對其加以保（bǎo）護，防止汙物進入。
加濕器（qì）若安（ān）裝在空氣處理機組中，應處於冷卻盤管段的（de）下遊，以確保蒸汽在空氣流中有效分布和吸收。加濕器的（de）冷凝水泄水盤（pán）應采用（yòng）不鏽鋼材質製成，深度至少應達到5cm，應用管子連接到機組殼體外部。
加濕器若處於風道內部，風道（dào）應采用不（bú）鏽（xiù）鋼材質，全部焊接，加濕（shī）器上遊0.6m、下（xià）遊1.5m確保防腐。加（jiā）濕器管段應向下遊傾斜，連接到不鏽鋼管段的一個排水（shuǐ）口，且必須設置一個足夠高的存水管，以防止空氣從（cóng）存水管中漏出。
蒸汽供給管路應從蒸（zhēng）汽總管（guǎn）的頂部引出，而不能從其底部引出，以確保向分配支（zhī）管供應幹燥蒸（zhēng）汽。應在距離加濕器較（jiào）近的位置(但應在蒸汽吸（xī）收位置後麵)設置一個上限濕度（dù）傳感器，以便在氣（qì）流相對濕度超過85%時關閉加濕器控製（zhì）閥，防止濕氣在下遊表麵或空氣過濾器上凝聚。
2、除濕（shī）
（1）除濕機的類型
空氣除（chú）濕的原理和方（fāng）法有升溫降濕（shī）、冷卻減濕、吸收（shōu）或（huò）吸附除濕三類（lèi），空氣經過加熱，溫度上升，相對濕度降低的過程即為升溫降濕過程。而空氣經過常規冷凍水表冷器，溫（wēn）度下降，含濕量下降，這（zhè）種降（jiàng）溫去濕處理就是典型的冷卻減濕處理過程。幹操劑係統對空氣的（de）處（chù）理過程即（jí）為吸收或吸附除濕過程，幹燥劑係統廣泛應用於製藥行業進行除濕。
如果常規（guī）冷凍水或（huò）乙二（èr）醇係（xì）統不可用或不（bú）足（zú）以降低相對濕度，則（zé）可利用下（xià）列幾種係統降低相對（duì）濕度。
①環繞式盤管係（xì）統：除濕性能相當於標準冷凍水/乙二醇，但能（néng）源成本較（jiào）低。
環繞式盤管係（xì）統是（shì）一個簡單的管道回路，上遊為預冷卻（què）盤管（guǎn），下遊為再熱盤管，將主冷卻盤管夾在（zài）中間。泵入的循環流體將高溫混（hún）合（hé）空氣的熱量傳遞到再（zài）熱盤管，再熱盤管將來自主（zhǔ）冷卻盤管的冷空氣（qì）加熱。環繞式係統可降低主冷（lěng）卻盤管的冷（lěng）卻負荷，再熱能量由預冷卻（què）盤管中循環流體吸收的熱（rè）量提供，而不是由外部能源提供。環繞式回路需（xū）要一台水泵（bèng）和一個三通閥或（huò）變頻驅動裝置(VFD)。對於大（dà）型係統，可能需要一個設有排氣孔的膨脹箱。
②熱管係統：熱管（guǎn）有助於降低（dī）空氣總冷卻負荷，從而提高空調係統的效率。典型設計由一個冷卻回路構成，該回路采用兩個相連的換熱（rè）器，一（yī）個在主冷卻盤（pán）管的上遊(蒸發器盤管段)，另一個在主冷卻盤管的下遊(冷凝（níng）器盤（pán）管段)。當（dāng）空氣流過第一個換熱器（qì）時（shí），換熱（rè）器內的（de）製冷劑吸收熱量（liàng）蒸發，從而使通過的空氣被冷卻。這樣可使主冷卻盤管更有效的將空氣冷（lěng）卻到（dào）露點溫度以下，從（cóng）而提取更多的水分。之後，空氣流過第二個換熱器，被（bèi）來自第（dì）一個換熱器（qì）的高溫製（zhì）冷劑重新加熱，使製冷劑冷卻和液（yè）化，並使（shǐ）其返回第一個（gè）換熱器。單（dān）換熱器型加熱管係統全封閉，利用毛細作用工作，不需要泵（bèng）。加熱管可提（tí）高除濕性能，因此，采用較小的冷卻係統即可滿（mǎn）足要求。不（bú）過（guò），增加加（jiā）熱（rè）管會增大壓降，因此（cǐ）需要對風機功率（lǜ）進行相應的調整。空氣露點如果低於0℃，空氣冷凝水會在主冷卻盤管表（biǎo）麵結冰，一段時間之後會（huì）減小空氣流量。通（tōng）常會安裝一根輔助冷卻盤管與第一根（gēn）盤管並聯，在第一根盤管解（jiě）凍期間，采用風門切（qiē）換到（dào）已除冰的盤管。
③雙路係統：雙路（lù）係統采用兩根盤管來分別冷卻（què）流入的外部新鮮空氣和室內回（huí）風空氣。高（gāo）溫潮濕的室（shì）外空氣被一個“主”盤管冷卻到5～7℃，達（dá）到除濕目的。“輔助”盤管對部分溫度較低的幹燥回風空氣（qì）進行幹冷卻。部分回風空氣可能繞過輔助盤管並（bìng）與冷卻後的回風空氣混合。之後，這兩個氣流(外部空氣和回流（liú）空氣)混（hún）合為具（jù）有一定溫度（dù）和濕度的供（gòng）給空氣。
雙（shuāng）路係統可（kě）以達到環繞式回路係統的能量效率，並且（qiě）能更好的控（kòng）製外部空氣通風（fēng）率。雙路係統將可顯熱冷卻（què）與潛熱冷卻（què）分開，便於控製供給空（kōng）氣的溫度（dù）和濕度。雙路係統可以單獨安裝，也可與增加的暖（nuǎn）通空調設備/回流（liú）設備安裝在一起（qǐ）。外（wài）部空氣（qì）冷卻盤管的規格應與最大潛（qián）熱（rè）負荷（hé）相適應，而回（huí）流（liú）空氣冷（lěng）卻盤管的規格應與最大（dà）顯熱負荷相適應。外部（bù）空氣通路通過調節冷凍水流量控製混合供給空氣的濕度，而回流空氣通路通過調節旁路風門的位置控製混合供給空氣的溫度。由於采用了加熱管，當露（lù）點低（dī）於0℃時，會有結冰的（de）危險。
④幹燥劑係統：幹燥劑係統適（shì）用於(且常用於)需要大量除濕而冷卻除濕（shī）方法很難達到較（jiào）低空間濕度(露點在3℃以下)的情況。這（zhè）種係（xì）統可（kě）根據外部空氣與回風空氣所占的百分比（bǐ）。外部空氣相對（duì）濕度及回風空氣的空氣流量進行設置，以調節部分或全部進入空氣。
幹燥劑材料對水蒸氣的親和力比（bǐ）空氣大。幹燥劑可（kě）以是固態，也可以是液態（tài），與吸收劑或吸附劑相同。固態和液態幹燥劑均用於冷卻係統中，但在暖通空調設備的運行中，固態幹燥劑（jì）應用（yòng）廣泛，且（qiě）有助於防腐。
吸收劑一般為液態或固態，但是在吸收水分後逐漸變為液態，即在吸收大量水分時，吸收劑會發（fā）生物理或化學變化。典（diǎn）型的吸收劑包（bāo）括氯化鋰和氯化鈉。
吸附劑大多為（wéi）固態，在接觸水分時不會發生物理或化（huà）學（xué）變化，水分被吸收或（huò）保持在材（cái）料表麵及其孔隙中。典型的吸附劑包括分子篩（shāi）、矽膠和活性氧化鋁，其中矽膠應用*。
在（zài）選擇幹燥劑材料（liào）時，應考慮（lǜ）需要除去的水量、空氣通（tōng）過幹（gàn）燥劑後的過濾度及運行和維護成本。在製藥暖通空調設備中，Z常用的是氯化鋰和二氧化矽。
（2）除濕設備的性能要（yào）求（qiú）
除（chú）濕設備應在盤管上遊設置過濾器並在盤管下遊設置（zhì）風機(在抽風係統中)，以提供少量再（zài）熱。較低的表麵流（liú）速可以減小空氣壓降，並提高盤管的（de）除濕性（xìng）能。
冷卻係統中若采用除濕裝置，應（yīng）注意以下方麵（miàn）：
①合理選擇暖（nuǎn）通空調設備的型號和規格，確保在較差工況下（xià）提供所需的（de）顯冷和潛（qián）冷。這些（xiē）通常不會（huì）同時出現。
②設計（jì）部分負荷工況的（de）能量效率，因為峰值負荷出現的時間通常隻占運行時（shí）間的2%左右。
應在轉輪除濕機的下遊設置空氣過濾器，用於收集鬆（sōng）散的幹燥劑和可能從轉輪流出的（de）再生空氣（qì）中的汙染物。再生空氣的預過濾必須（xū）與工藝空氣的預過濾相適應，以減（jiǎn）小末端過濾器的負荷。
轉輪除濕機組的下遊需（xū）要冷卻，以除去空氣經（jīng）轉輪處理後吸收的熱（rè）量。空（kōng）氣先經過預冷卻達到較低的含濕量，然後再進入轉輪處理，可提高轉輪除（chú）濕機的幹燥性能和能量效率。
幹燥劑係統的選擇會影響主冷卻盤規格的確定，因為冷卻盤管隻需要處理送風的顯熱負荷，可（kě）采用溫度（dù）較高的冷凍水，並可提高運行效率。不過，由（yóu）於幹熱空氣離開幹燥劑（jì）轉輪時吸附熱，總顯熱負荷會增大。
一般情況下，空間相對（duì）濕度控（kòng）製器會調節除濕設備周圍的旁通風門，從而降低室內相對濕度，導（dǎo）致更多（duō）的空氣流過（guò）幹燥劑轉輪（lún）。由於多通路導（dǎo）致空氣流量變化，需（xū）要對管道係統內的（de）壓力和空氣量進行（háng）控製，使主空氣處理機組的（de）空氣（qì）流量保持恒定。通過調節再生盤管的蒸汽流量來控製相對濕（shī）度的方（fāng）法效率較低，因為需要較長的時間才能使室內相（xiàng）對濕度發生改變，而且可能使吸收幹燥劑在幹燥過程中受損。在不使用除濕設備時，應將其*旁（páng）路，但轉（zhuǎn）輪應保持幹燥(即保持轉輪運轉和繼續（xù）加（jiā）熱)。特別是對於吸收幹燥劑(例如氯化鋰)，如果在不能再生（shēng）的情況下吸收水分，會發生“自毀”。