【正文】 1 潔凈技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)教材 張利群 2 二 OO 六年十月 目 錄 一 . 空氣調(diào)節(jié)和空氣凈化的基礎(chǔ)知識(shí) （一）空氣調(diào)節(jié)的基本概念 1. 空氣調(diào)節(jié)及其分類 2. 濕空氣的焓濕圖及其應(yīng)用 ⑴ 濕空氣的焓濕圖 ⑵ 焓濕圖中的名詞定義 ⑶ 焓濕圖的應(yīng)用 ⑷ 焓濕圖應(yīng)用的舉例 3. 空調(diào)送回風(fēng)的氣流組織 （二）空氣凈化的基礎(chǔ)知識(shí) 1. 潔凈室及其四大要素 2. 潔凈室的應(yīng)用及其分類 3. 潔凈室與一般空調(diào)的差別 4. 工業(yè)潔凈室與生物潔凈室的差別 5. 潔凈室潔凈度的等級標(biāo)準(zhǔn) 二．潔凈室的建造特點(diǎn) （一） 建造的潔凈室必須保證生產(chǎn)工藝所要求的各項(xiàng)參數(shù) （二） 建造的潔凈室要具有一定的靈活性 （三） 建造潔凈室需要較大的投資 （四） 潔凈室運(yùn)行耗電量大運(yùn)行費(fèi)用高 三．潔凈室的竣工驗(yàn)收調(diào)試，性能測試和潔凈室的綜合評價(jià) （一）調(diào)試前的準(zhǔn)備工作 （二）單機(jī)試車 （三）聯(lián)動(dòng)調(diào)試 （四）潔凈室的性能測試和綜合評價(jià) 3 四． 潔凈室的性能測試 （一）潔凈室性能測試的目的 （二）潔凈室性能測試的內(nèi)容 （三）潔凈室性能測試的主要儀器和儀表 （四）潔凈室性能測試的方法 五．潔凈室維護(hù)管理的一問題 （一） 過濾器的基本知識(shí)及其維護(hù)管理 （二） 潔凈室的發(fā)塵源和潔凈室的清埽 （三） 潔凈室的空氣品質(zhì) （四） 潔凈工作服及其清洗 （五） 潔凈區(qū)廁所的設(shè)置 （六） 值班風(fēng)機(jī)的設(shè)置 （七） 吹淋室的設(shè)置及吹淋效果 （八） 潔凈室的正壓維持 （九） 潔凈室的消毒和滅菌 （十） 潔凈室的顏色處理 （十一）潔凈室的靜電和靜電的消除 （十二）潔凈室的防火和防爆 （十三）潔凈室的能耗和節(jié)能 （十四）潔凈室的竣工驗(yàn)收調(diào)試和在線測試 （ 十五）凈化空調(diào)系統(tǒng)的家濕問題 （十六）凈化空調(diào)系統(tǒng)的管道保溫和防結(jié)露問題 （十七）凈化空調(diào)系統(tǒng)的加熱問題 4 潔凈室工程師培訓(xùn)教材 一 . 空氣調(diào)節(jié)和空氣凈化的基礎(chǔ)知識(shí) （一）空氣調(diào)節(jié)的基本概念 空氣調(diào)節(jié)及其分類 空氣調(diào)節(jié)就是使房間或封閉空間的溫度，相對濕度，潔凈度，和氣流速度等參數(shù)均達(dá)到給定要求的技術(shù)。也就是說，在人們的生活和工作以及生產(chǎn)和科研的某一個(gè)特定的空間內(nèi)其環(huán)境空氣的溫度，濕度，潔凈度，和氣流速度等構(gòu)成了該空間的空氣環(huán)境。采取必要的技 術(shù)手段來創(chuàng)造和保持該空間內(nèi)要求的空氣環(huán)境就是空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)。在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，空氣處理設(shè)備即空調(diào)器是實(shí)現(xiàn)空氣熱，濕交換和空氣過濾凈化的核心部分。一個(gè)房間或一個(gè)空間，在一般情況下除了有來自該房間內(nèi)部的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，人員，照明燈具及設(shè)備產(chǎn)生的熱，濕，粒子，微生物或其他有害物的干擾外，同時(shí)還有來自房間外部的大氣，太陽輻射等的干擾。為了消除上述來自室內(nèi)外的干擾，就必須采取必要的技術(shù)手段，用在空氣處理設(shè)備中經(jīng)熱，濕和過濾處理過的空氣來轉(zhuǎn)移，置換，稀釋和沖淡來自方方面面對房間空氣的干擾，來保證房間內(nèi)一定要求的空氣環(huán)境?？諝?調(diào)節(jié)的原例圖見圖一和圖二。 5 圖一 空氣調(diào)節(jié)原理圖 圖二 凈化空調(diào)原理圖 空氣調(diào)節(jié)按使用對象的不同又可劃分為舒適性空氣調(diào)節(jié)和工藝性空氣調(diào)節(jié)。 舒適性空氣調(diào)節(jié)就是為了滿足人們的舒適要求而設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)。 工藝性空氣調(diào)節(jié)就是為了滿足生產(chǎn)工藝對環(huán)境空氣參數(shù)的要求而設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)。環(huán)境空氣的溫濕度等參數(shù)均由生產(chǎn)工藝來決定。不同的生產(chǎn)工 藝對環(huán)境空氣參數(shù)的要求也不相同。 濕空氣焓濕圖及其應(yīng)用 ① 濕空氣的焓濕 濕空氣就是我們生活和工作的環(huán)境空氣，就是生產(chǎn)和科學(xué)研究的環(huán)境空氣。其主要成份是干空氣和水蒸汽。所謂干空氣就是不含水蒸汽的空氣，其中有 78%的氮?dú)猓?21%的氧氣和不足 1%的氬氣，氖氣等惰性氣體和少量的二氧化碳。在濕空氣中雖然水蒸汽的含量非常少，但是它的作用卻非 6 常大。從某種意義上說調(diào)節(jié)濕空氣中水蒸汽的含量就是空氣調(diào)節(jié)的重要任務(wù)之一。 濕空氣的焓濕圖是用來表示濕空氣的溫度、相對濕度、含濕量和焓值等空氣狀態(tài)參數(shù)及其相互關(guān)系的線算圖。是在一定的 大氣壓力的條件下，以焓值為縱坐標(biāo)含濕量為橫坐標(biāo)，其夾角為 1350 的線算圖。圖中有等溫度線、等相對濕度線、等含濕量線和等焓值線。利用焓濕圖可以表示空氣調(diào)節(jié)處理過程中所發(fā)生的混合、加熱、冷卻、加濕、去濕等所有空氣處理過程，并且利用焓濕圖可以計(jì)算出空氣處理過程中所需要的冷量、加熱量、加濕量等各種用量。焓濕圖見圖三。 圖三 濕空氣的焓濕圖 ② 焓濕圖中的名詞定義： a. 干球溫度：就是用干球溫度計(jì)測出的空氣溫度。 b. 濕球溫度：就是用濕球溫度計(jì)測出的 空氣溫度。也就是說將溫度計(jì)的水銀球用浸水的紗 布包裹起來，所測得的穩(wěn)定的空氣溫度。從理論來說，濕球溫度就是室內(nèi)放置一盆水，水吸收空氣中的熱量后部分水蒸發(fā)成水蒸汽釋放到空氣中，增加空氣的潛熱，而空氣失去了熱量，溫度降低失去了空氣的顯熱。當(dāng)這一熱濕交換達(dá)到平衡以后，空氣所得的潛熱（水蒸汽）和所失的顯熱（溫度降低）達(dá)到平衡后，其空氣的總熱量（焓值）不變時(shí)，此時(shí)的水面空氣的溫度就是空氣的濕球溫度 即增加的潛熱等于失去的顯熱時(shí) 。濕球溫度也就是相對濕度 100%時(shí)的飽和溫度。 7 c. 相對濕度：空氣中實(shí)際的水蒸汽的分壓力 與同溫度下飽和狀態(tài)空氣的水蒸汽的分壓力之比。飽和水蒸汽的分壓力為 100%。 d. 飽和水蒸汽的分壓力：空氣中的水蒸汽不斷增加達(dá)到飽和時(shí)，空氣中的水蒸汽就會(huì)凝結(jié)成水由空氣中分離出來，此時(shí)的溫度為飽和溫度，其相對濕度達(dá)到 100%。 e. 露點(diǎn)溫度：是在一定大氣壓力的條件下，某含濕量下的未飽和空氣因溫度不斷地降低，相對濕度不斷增加，達(dá)到飽和狀態(tài)空氣中的水蒸汽凝結(jié)成水珠，從空氣中分離出來時(shí)的溫度叫露點(diǎn)溫度。也就是空氣中的水蒸汽分壓力隨空氣溫度降低不斷升高，達(dá)到飽和狀態(tài)（ 100%）時(shí)的溫度叫露點(diǎn)溫度。 ：即 環(huán)境空氣中 1 公斤干空氣所含有水蒸汽的質(zhì)量（ g）。 g. 熱濕比 ε 線：空調(diào)房間內(nèi)的全熱負(fù)荷與全濕負(fù)荷之比。 在電子工業(yè)產(chǎn)熱量大、產(chǎn)濕量小的潔凈廠房一般的熱濕比 8000~10000 大卡 /kg 趨近正無窮大。 對于醫(yī)院的潔凈手術(shù)部的潔凈手術(shù)室的熱濕比大約在 1800~2400大卡 /kg。因?yàn)槿硕?，人的產(chǎn)濕量大，但熱負(fù)荷較小。 ② 焓濕圖的應(yīng)用 在焓濕圖上可以劃出空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中各種空氣處理的過程線，并且可以在線算圖上查出各種空氣處理過程的空氣參數(shù)和各種所需用量。 a. 等濕加熱： 空氣含濕量不變條件下的加熱。環(huán)境空氣的干球溫度升高，相對濕度降低。如：空氣處理中用熱水和蒸汽為熱源的熱交換器加熱、電加熱器的加熱。 ε 為正的無窮大過程圖線。見圖四。 b. 等濕降溫：空氣含濕量不變條件下的降溫。環(huán)境空氣的干球溫度降低，相對濕度增加但并未到露點(diǎn)，沒有水凝結(jié)出來。如：空氣處理中的干表冷。即送入表冷器中的冷凍水的初溫高于空氣露點(diǎn)。此時(shí) ε 為負(fù)無窮大的過程線。見圖五。 8 圖四 等濕加熱過程 圖五 等濕降溫過程 c. 等焓加濕：空氣的焓值不變條件下的加濕。即空氣和水直接并充分地進(jìn)行熱交換的過程。水吸收空氣中的熱量后部分水被蒸發(fā)成水蒸汽進(jìn)入空氣，空氣失去熱量溫度下降。最終達(dá)到空氣失去的熱量等于空氣中增加的水蒸汽的含熱量。其空氣的總熱量（焓值）不變。過程線是 135186。線， ε = 0，過程線見圖六?？諝馓幚磉^程中淋水室（淋循環(huán)水）濕膜加濕、高壓噴霧加濕、超聲波加濕等加濕的過 程線。 d. 生溫去濕：空氣的溫度不斷升高含濕量不斷降低的過程。固體化學(xué)去濕的過程就是生溫去濕的過程。即：固體吸濕劑吸收空氣中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放熱使空氣溫度升高，絕對含濕量降低，相對濕度也降低。過程線近似等焓線。常見的分子篩、氯化鋰、硅膠等固體吸濕就是生溫去濕過程。過程線見圖七。 圖六 等焓加濕過程 圖七 升溫去濕過程 e. 等溫加濕：空氣干球溫度不變條件下的加濕。向空氣中噴入水蒸汽的過程就是等 溫加濕過程?？諝獾臏囟染S持不變，直接將水蒸汽噴入空氣變成空氣中的水蒸汽?？諝馓幚碇谐Ｓ玫膰娬羝姼烧羝姌O式、電熱式的加 9 濕器。過程線見圖八。 f. 降溫去濕（降溫干燥）：空氣的溫度降低同時(shí)含濕量也減低的空氣處理過程。向空氣中噴淋低于空氣露點(diǎn)的冷凍水，或?qū)⒌陀诳諝饴饵c(diǎn)的冷凍水（冷媒）通入表面冷卻器，與空氣接觸后，使空氣溫度降低而且還使空氣中的水蒸汽遇冷凝結(jié)成水滴從空氣中分離出來，使空氣的溫度降低 ,絕對含濕量減少。這是空氣處理中最常用的降溫去濕的方法，也是冷凍去濕的方法。過程線見圖九。向空氣中噴淋液體吸濕劑的 處理過程也是降溫去濕減焓過程，但工程中很少應(yīng)用。 圖八 等溫加濕過程 圖九 降溫去濕過程 g. 升溫加濕：向空氣中噴熱水的處理過程，是升溫加濕的過程。在工程中很少應(yīng)用。過程線見圖十。 ：兩種不同狀態(tài)的空氣混合時(shí)，其空氣的混合狀態(tài)點(diǎn)在兩種空氣狀態(tài)點(diǎn)的連線上。線段長度之比則為兩空氣質(zhì)量之比。其過程線見圖十一。 圖十 升溫加濕 過程 圖十一 混合過程 焓濕圖上幾種典型的空氣處理過程見圖十二。 10 濕空氣狀態(tài)的各種參數(shù)，如：干球溫度，濕球溫度，露點(diǎn)溫度，相對濕度，含濕量和焓值等之間都是相互關(guān)連的，只要知道其中的兩，三個(gè)參數(shù)在焓濕圖上就可以確定濕空氣的狀態(tài)點(diǎn)。見圖十三。 圖十二 典型的空氣處理過程 圖十三 空氣狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)的確定 ④焓濕圖的應(yīng)用舉例 一個(gè)潔凈室的室內(nèi)參數(shù)為 N，送風(fēng)參數(shù)為 S，熱濕比為 ε ，送風(fēng)溫差為 t? 。全新風(fēng)系統(tǒng)。夏季室外計(jì)算參數(shù)為 Ws，冬季室外計(jì)算參數(shù)為 Wd。現(xiàn)需將室外空氣處理到送風(fēng)參數(shù)點(diǎn) S 后，用風(fēng)管送到潔凈室內(nèi)就能滿足潔凈室的溫、濕度要求?？梢圆扇∠旅娑喾N方法，對空氣進(jìn)行熱，濕處理都能達(dá)到同一個(gè)目的。見圖十四。 圖十四 焓濕圖上的空氣處理過程 如：夏季空調(diào)空氣處理過程可以有如下途徑來實(shí)現(xiàn)： a. WS→ L→ S 用表冷器 或淋水室將室外空氣降溫去濕減焓處理后再等濕再熱。 b. WS→ a→ S 用固體化學(xué)去濕將室外空氣生溫去濕再干冷降溫。 c. WS→ S 用噴淋液體吸濕劑做降溫、去濕、減焓處理。 11 又如：冬季空調(diào)空氣處理過程可以有如下途徑來實(shí)現(xiàn)： a. Wd→ b→ L→ S 先用加熱器對室外空氣預(yù)熱再等溫加濕（噴蒸汽）然后用加熱器再熱。 b. Wd→ c→ L→ S 先用加熱器對室外空氣預(yù)熱再等焓加濕（濕膜等）然后用加熱器再熱。 c. Wd→ d→ S 先用加熱器對室外空 氣加熱再等溫加濕（噴蒸汽）。 d. Wd→ L→ S 先用噴熱水對室外空氣升溫加濕然后再熱。 e. Wd→ e→ L1 e 空氣調(diào)節(jié)的氣流組織 空氣調(diào)節(jié)氣流組織設(shè)計(jì)的任務(wù)就是要合理地組織室內(nèi)空氣的氣流流動(dòng)，使工作區(qū)的溫度，濕度，氣流速度和潔凈度能很好地滿足生產(chǎn)和科學(xué)研究以及人們舒適感的要求。氣流組織不合理不僅直接影響空調(diào)房間的空調(diào)參數(shù)和空調(diào)效果，而且還要空調(diào)系統(tǒng)的能耗。 空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)口射出空氣射流是影響室內(nèi)氣流組織的主要因素，而空調(diào)回風(fēng)口，從流體力學(xué)角度是空氣的匯流，起 回風(fēng)速度衰減很快，與其距離的平方成反比。因此回風(fēng)口的位置對室內(nèi)氣流組織的影響比較小。 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的氣流組織形式主要有：上送下回，上送下側(cè)回，上送上回，側(cè)上送側(cè)下回等形式。見圖十五。 S 用加熱器加熱 +部分空氣進(jìn)行等焓加濕（用濕膜等方法） +再與未加濕部分空氣混合 12 圖十五 空氣調(diào)節(jié)的氣流組織 （二） 空氣凈化的基礎(chǔ)知識(shí) 1．潔凈室及其四大技術(shù)要素 根據(jù)生產(chǎn)和科研的要求對室內(nèi)空氣環(huán)境的潔凈度、溫度、相對濕度以及壓力、噪聲、振動(dòng)、靜電等參數(shù)都進(jìn)行控制的房間叫潔凈室或潔凈廠房。 潔凈室的四大技術(shù)要素就是：粗效，中效和高效三 級過濾，足夠的凈化送風(fēng)量，室內(nèi)正壓的建立和維持，以及終端高效或超高效過濾器的設(shè)置。 2．潔凈室的應(yīng)用和分類 當(dāng)今潔凈室已廣泛地應(yīng)用在電子、航天、機(jī)械、化工、制藥、食品、醫(yī)療、生物工程??各行各業(yè)。而且，隨著國民經(jīng)濟(jì)和科研事業(yè)的飛速發(fā)展，潔凈室的應(yīng)用將越來越廣泛，越來越重要， 潔凈室可按氣流流型和使用用途以及