無菌車間空氣凈化設備

送入空調房間的空氣除了溫度、濕度應滿足要求外，一般還應滿足品質方面的要求，即應當潔凈、無菌、無臭味、有足夠的負離子含量。空調房間的類型和要求不同，對空氣的品質要求也就不同，不同的生產工藝過程對空氣品質的要求也各有側重。

空氣的凈化處理包括向無菌車間室內或某些特定空間內送排風的濾塵、濾菌凈化和除臭等處理。對于大多數以溫、濕度要求為主的空調系統，設置一道粗效過濾器，將大顆粒的灰塵濾掉即可。有些場所有一定的潔凈度要求，但無確定的潔凈度指標，這時可以設置兩道過濾器，即加設一道中效過濾器便可滿足要求，另有一些場所有明確的潔凈度要求，或兼有細菌控制要求，這些場所的空調稱為潔凈空調或凈化空調。

所謂無菌車間潔凈室，一般指對空氣的潔凈度、溫度、濕度、靜壓等項參數根據需要實行控制的密閉性較好的空間，該空間的各項參數滿足“ 潔凈空調等級”的規定。無菌車間潔凈室的應用非常廣泛，如配型中心，制品無菌車間、生物制劑GMP實驗室，光敏元件生產車間及實驗室，感光膠片涂布車間，精密儀器的生產車間和使用場所，純凈水、礦泉水、食品的包裝間等。

1.室內空氣的凈化標準

(1)空氣中顆粒狀污染物的濃度表示方法：顆粒狀懸浮微粒是空氣凈化的主要對象，包括粉塵、煙霧、微生物和花粉等。這類污染物濃度的表示方法有三種。

①質量濃度：單位體積空氣中含有懸浮微粒的質量(kg/m³)。

②計數濃度：單位體積空氣中含有懸浮微粒的顆粒數(粒/m³或粒/L)。

③粒徑計數濃度：單位體積空氣中含有的某一粒徑范圍內的灰塵顆粒數(粒/m³或粒/L)。

一般的室內空氣允許含懸浮微粒濃度采用質量濃度，而無菌車間潔凈室的潔凈標準(潔凈度)采用計數濃度(每升空氣中大于等于某一粒徑的懸浮微粒的總數)。

(2)室內空氣的凈化標準：空氣的凈化處理是指除去空氣中的污染物質，確保空調房間空氣潔凈度要求的空氣處理方法。根據生產和生活的要求，通常將空氣凈化分為三類：一 般凈化、中等凈化和超凈凈化。

①一般凈化：對于以溫濕度要求為主的空調系統，通常無確定凈化控制指標的具體要求。大多數舒適性空調工程均屬于此類，采用初效過濾器一次濾塵即可。

②中等凈化：對空氣中懸浮微粒的質量濃度有一定要求，一般除用初效過濾器外，還應采用中效過濾器，適用于配備有空調系統的大型公共建筑。

③超凈凈化：對空氣中懸浮粒的大小和數量均有嚴格要求，通常以粒徑計數濃度為標準。對要求無菌的生物潔凈室，還要嚴格控制空氣中微生物的粒子數，為此超凈凈化一般要采用初、中、高效三種過濾器進行三級過濾。

2.空氣過濾器

(1)空氣過濾器的過濾機理：空氣過濾器是空調工程中廣泛使用的、對空氣進行凈化處理的主要設備，也是創造室內優質空氣環境質量不可缺少的重要設備，其主要作用是捕集空氣中的懸浮微粒。其過濾機理比較復雜，主要機理如下：

①慣性作用(撞擊作用)：塵粒在慣性力作用下，來不及隨氣流繞彎而與濾料碰撞后被除掉。

②攔截作用(接觸阻留作用)：當塵粒粒徑大于濾料的孔隙尺寸時被阻留下來(篩濾作用)；對于非常小的粒子(亞微米粒子)，慣性可以忽略，當空氣緊靠濾料表面時，塵粒與濾料表面接觸而被截留下來。

③擴散作用：塵粒(d_s<1μm)隨氣體分子做布朗運動時，會脫離流線與濾料接觸并沉附其上。塵粒越小，過濾速度越低，擴散作用越明顯。

④靜電作用：含塵氣流經過某些濾料時，由于氣流的摩擦可能產生電荷，若濾料和塵粒所帶電荷相反，塵粒就會吸附在濾料上。中凈環球凈化可提供無菌車間、凈化車間的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

⑤重力作用：塵粒在濾料間運動時，由于重力作用沉降到濾紙、濾布上。

(2)過濾器的種類與構造：根據國家標準，空氣過濾器按其過濾效率分為初效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器、亞高效過濾器和高效過濾器五種類型。其中高效過濾器又細分為A，B，C，D四類。空調工程中常見的有初效、中效和高效過濾器。

①初效過濾器(又稱粗效過濾器)：空調系統中新風過濾只采用初效過濾。初效過濾器主要用于過濾5μm以上的大微粒及各種異物，在空氣凈化系統中作為對含塵空氣的第一級過濾，同時也作為中效過濾器前的預過濾。其濾材多采用玻璃纖維、人造纖維、金屬網絲及粗孔聚氨酯泡沫塑料等。

②中效過濾器：中效過濾器的主要濾料是玻璃纖維(比初效過濾器的玻璃纖維直徑小，約10μm)、人造纖維(滌綸、腈綸等)合成的無紡布及中細孔聚乙烯泡沫塑料等，這種濾料一般可做成袋式和板式。中效過濾器用無紡布和泡沫塑料作濾料時，可以清洗后再用，而玻璃纖維過濾器則只能更換。中效過濾器主要用于過濾≥1.0μm的中等粒子灰塵，在空氣凈化系統中用于高效過濾器的前級保護，也在一些要求較高的空調系統中使用。

③高效過濾器：高效過濾器的濾料一般是用超細玻璃纖維或合成纖維加工制成的濾紙。空氣穿過濾紙的速度極低(通常為每秒幾厘米)，因而為了增大過濾面積而將濾紙做成折疊狀。近年發展的無分隔片的高效過濾器為多折式，厚度較小，靠在濾紙正反面一定間隔處貼線(或涂膠)保持濾料間隙，便于空氣通過。

高效過濾器可過濾0.5~1.0μm之間的微粒子灰塵，同時還能有效地濾除細菌，用于超凈和無菌凈化。高效過濾器在凈化系統中作為三級過濾的末級過濾器。空調工程中，凈化系統普遍采用三級過濾：新風初效、回風中效、送風高效。

除上述各種過濾器外，為了減少過濾器的工作量，并提高維護運轉水平，在工程中還可以使用自動清洗的浸油過濾器及濕式過濾、靜電過濾等其他類型的過濾裝置。此外在國外空氣過濾技術中，還可把不同過濾機理的空氣過濾器組裝在一起，以獲得某一過濾效率供工程選用。

(3)影響空氣過濾器效率的因素

①塵粒粒徑：塵粒越大，慣性作用越明顯，過濾效率越高。

②濾料纖維的粗細和密實性：在同樣密實條件下，纖維直徑越小，接觸面積越大，過濾效果越好，但阻力越大。因此除特殊要求外，一般不宜采用過細的纖維濾料。

③過濾風速：風速越大時，慣性作用越大，但阻力也隨之增大。風速過大時，甚至可使附著的塵粒吹出。所以在高效過濾器中為了充分利用擴散作用和減小阻力，都取較小濾速。

④附塵影響：附著在纖維表面上的塵粒，可以提高濾料的過濾效率，但阻力也有所上升。阻力越大，既不經濟又使空調系統風量降低，還可能使濾料被積塵擠破而失去過濾能力，所以過濾器需要定期清洗或更換。

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