1.AHU定義
AHU:由各種空氣處理功能段組裝而成的一種空氣處理設備。能夠完成空氣輸送、混合、加熱、冷卻、除濕、加濕、過濾、消聲、熱量回收等功能。
2.常用組合形式
機組按結構形式可分為:臥式,立式,吊頂式。按用途分可分為:普通舒適性機組,凈化機組等。3.按不同使用場合常用的功能組合
按使用場合,AHU可分為:舒適性的場合;工業(yè)凈化行業(yè);生化凈化行業(yè);化工行業(yè);煙草工業(yè);紡織工業(yè);汽車工業(yè);熱回收的應用;除濕機的應用;大溫差空氣處理機組;干燥天氣的地區(qū) 。
(1)舒適性AHU
舒適性的AHU服務對象為人,功能類似于家用空調。最主要的功能為調節(jié)空氣的溫度,對空氣進行制冷、加熱,簡單的過濾及低要求的濕度調節(jié)。此類AHU對風量要求不是很嚴格,只要風量能夠帶走空調房間的冷(熱)負荷,送風溫度即可。
舒適性AHU的常用功能段組合:
a.過濾段+盤管段+風機段 :此種組合為常見的舒適性AHU,配置也為zui低。 過濾器可選用一般的尼龍網(wǎng)、低等級(G3,G4)的板式或袋式過濾器。過濾器采用外置安裝方式,一般為從側面抽拉,部分吊頂機組會采用從下部抽拉。 盤管一般按制冷工況選型。 在二管制的場合,盤管一般按制冷工況選型,夏天通冷水制冷,冬天通熱水制熱。在四管制的使用場合,制冷盤管和制熱盤管獨立,即功能段按:過濾段+表冷器段+加熱盤管段+風機段。從安裝及成本方面考慮,一般將加熱盤管放在表冷盤管后邊,置于同一水盤里。少部分客戶會要求在表冷和加熱盤管之間增加一中間段,以方便兩盤管的檢修及清洗。 風機一般為普通離心風機??刹捎闷鲃踊蛲廪D子風機。此種機組全回風工況、全新風工況、混合工況均適用?;旌瞎r時,新、回風一般在管道內(nèi)混合,再進入機組。
b.混合段+過濾段+盤管段+風機段 :和A類機組的區(qū)別在于多一個混合段,可方便進風管道的連接,方便新回風比例的控制,方便過濾器的安裝、更換。針對其他一些使用要求較高的場合,可增加以下功能段:
①袋式過濾段。除了配置低等級的初效過濾,再增加等級(F5-F7)相對較高的袋式過濾器。一般配在板式過濾器后,可同板式過濾器共用滑道安裝。
②活性炭過濾段。一些高檔場合使用,活性炭過濾可除去空氣中的異味、煙塵。
③加濕段。舒適性場合的AHU,從成本考慮,一般使用濕膜加濕或高壓噴霧加濕等其他價格較低的加濕器。此類加濕器效率相對較低,但足可滿足使人感覺空氣舒適、不很干燥。
④消聲段。在對噪音要求較高的場合,如醫(yī)院、會議室、劇院、電臺等,通常會增加消聲段。舒適性場合的消聲器一般選用孔板+玻璃棉形式的消音片。
(2)電子工業(yè)凈化場合
凈化行業(yè)的AHU首要服務對象是生產(chǎn)工藝,其次才是人。工業(yè)凈化行業(yè)對空調房間的各種參數(shù)有專門的標準、規(guī)范,一般對溫度、濕度、壓力、風量以及潔凈度等參數(shù)都有較高的精度要求。對AHU的選型設計及加工要求相對較高。AHU一般具有風量大,機組壓力高,過濾等級高,控制相對復雜等特點。 電子工業(yè)凈化場合常用AHU組合:
a.混合段+初效過濾段+表冷段+加熱段+加濕段+風機段+均流段+中效過濾段+送風段 :此種組合為尤為常見的凈化機組?;旌隙瓮ǔE溆酗L閥,用以調節(jié)新回風比例。 初效過濾段通常為G3、G4板式過濾器。部分客戶會要求用袋式過濾器。加濕器一般采用高效率的等溫加濕,即蒸汽加濕。在有蒸汽源的情況下,首xuan干蒸汽加濕器。在沒有蒸汽的情況下,一般選用電極式加熱器。也有客戶會選用電熱式加濕和二流體加濕(汽水混合)等其他加濕方式。凈化場合不推薦使用高壓噴霧、濕膜加濕。凈化型AHU的機組,風機一般使用后傾型的離心風機,使用皮帶傳動。因擔心皮帶會產(chǎn)生粉塵,部分客戶會要求用直接驅動方式的離心風機,即風機電機采用聯(lián)軸器聯(lián)接。無蝸殼的風機在凈化型AHU里使用也較為廣泛。為保證空氣的潔凈,一般在風機段后,即正壓段再設置高等級的過濾器。因為風機段后的機組內(nèi)部壓力要高過大氣壓,所以不用擔心因機組漏風而引起的空氣污染。風機后的均流段起均勻氣流及檢修的作用。 客戶可根據(jù)潔凈等級再增加更高等級的過濾器在機組中。潔凈等級高的場合,一般在房間內(nèi)送風口處設置高效過濾器(HEPA)。
b.進風段+初中效過濾段+一次加熱段+一次表冷段+二次表冷段+二次加熱段+加濕段+風機段+均流段+高效過濾段+送風段 :新風機組作為凈房里的補風機組,將新風直接處理到送風狀態(tài)點送入房間,不再經(jīng)過回風機組進行處理,所以機組進出風焓差非常大,制冷、制熱盤管的排數(shù)多,或采用多級制冷、制熱的方式。 電子工業(yè)凈化場合的AHU常用其他功能段還有:
①噴淋段。又稱水洗段,起加濕、凈化空氣的作用; 化學過濾段。用來除去空氣中的有害氣體。
②消聲段。對噪音要求高的場合,會增加消聲段。消聲尖劈采用微孔板材料,不含其它填充物; 電子工業(yè)凈化場合常用的另外設備。
③干盤管。在有潔凈要求的小區(qū)域采用 。潔凈空氣不再回到空氣處理機組內(nèi),而是利用干盤管等含濕量的降溫,通過FFU循環(huán)至室內(nèi)。 干盤管通常和新風機組和FFU配合使用,干盤管只負責處理空調房間里的冷熱負荷。制冷時,因房間里無濕負荷,盤管不會產(chǎn)生冷凝水,所以稱為干盤管。干盤管的主要特征有:
a.無冷凝水產(chǎn)生(若有冷凝水則會滋生細菌)
b.全冷量=顯冷量
c.盤管的風阻一般不能大于40Pa(小循環(huán)的壓力靠FFU的電機驅動,壓力不能大)。排數(shù)一般為2~3排。盤管迎面風速一般不大于1.5m/s。部分客戶因安裝空間及成本的原因,將盤管迎面風速適當做大,但必須以滿足阻力不超標為前提。
d.盤管進水溫度一般可采用大于等于12℃的冷水(可以利用AHU的出水引至盤管),也可以采用7 ℃。
(3)生化行業(yè)凈化AHU
制藥行業(yè)用AHU常用功能段布置和電子行業(yè)相似。特殊之處在于部分空調房間要求相對濕度較低,通常在AHU中配有除濕裝置,較為常用的除濕有冷凍除濕和轉輪除濕。一般功能段排布為:新風進風段+初效過濾段+(前)表冷段+中間段+轉輪除濕機+回風段+(后)表冷段+加熱段+風機段+中效過濾段+送風段。前表冷處理新風,經(jīng)轉輪除濕機后,空氣溫度上升,后表冷則負責處理這部分溫升及房間里的負荷。 對空氣中菌群含量要求嚴格,通常配有臭氧除菌裝置。因臭氧有較強氧化性,且極容易溶于水中,所以臭氧發(fā)生裝置一般安裝于送風段,以防臭氧腐蝕盤管等部件。
(4)醫(yī)院手術室用AHU
潔凈手術室專用空調機組,常用功能段排布為: 進風段+初效過濾+風機段+均流段+表冷段+加熱段+加濕段+中效過濾段+送風段主要有以下特點:
a.中效過濾器設置于機組正壓段,因負壓段多漏氣,中效若設在負壓段,易使未經(jīng)中效過濾處理的空氣進人高效過濾器,縮短其使用壽命。
b.與傳統(tǒng)機組相反,表冷段設置在正壓段,這樣就可以從根本上消除盤管積水、不易排水的問題。更為重要的是,由于正壓的存在,可以將傳統(tǒng)的水封取消,*解決了因積水而滋菌、污染和臭氣等間題。
c.因手術室凈化空調系統(tǒng)存在相對冷熱負荷小的特點,因此強調熱交換器(表冷器)應優(yōu)先滿足潔凈要求,保證其不易積塵,而熱交換效率可在其次。所以,熱交換器翅片一般采用平翅片,間距可放大,并涂親水膜,以利翅片表面不易形成小水珠,減少氣流帶水現(xiàn)象。盤管所在截面的氣流速度不應大于2m/s。
d.由于機組取消了水封,為防止室外不潔空氣倒灌而設置氣密性自動排水閥,有水時自動排水,無水時自動關閉,隔絕倒灌的可能。
e.考慮到潔凈要求,加濕段一般采用二次發(fā)生蒸汽的干燕汽加濕器,不采用水霧化加濕、電極加濕等方式。
f.電加熱器采用不銹鋼光管制作,表面平滑、耐腐蝕、不易積塵、易清洗。
g.機組內(nèi)設置紫外線殺菌等裝置,對空調機組內(nèi)部進行消毒,有效控制箱內(nèi)微生物生長,消除異味。紫外殺菌燈通常安裝與細菌易滋生的表冷段、過濾段。但紫外殺菌燈長期照射普通化纖材料過濾器,容易造成過濾迅速老化,使濾料粉末化,造成空氣污染。所以如需在過濾段前后安裝紫外燈,過濾器需為玻璃纖維材料。
h.凈化系統(tǒng)的消音器不應采用常用的復合阻抗式消聲器,因這種消音器的內(nèi)填吸聲材料往往為玻璃棉,覆面材料為玻璃絲布。在氣流長時間沖擊下,易破損,形成纖維飛散,損害人體健康?,F(xiàn)潔凈手術室一般采用金屬微孔板消聲器,雖也有其不足之處(例如微孔處也易積塵),但現(xiàn)行技術措施還是能滿足使用要求的。
i.干蒸汽加濕過程中,應力求加濕的蒸汽盡量不帶或少帶沿程產(chǎn)生的冷凝水,并應確保加濕器底部的冷凝水排泄通暢,因此,在施工中就要求特別注重蒸汽管的保溫質量和坡度的控制,必要時,應按戶外蒸汽管道的要求設置鋁皮保護,以保證保溫效果和管道中不易積存冷凝水,其輸送管道的材質最好使用耐腐蝕的內(nèi)壁拋光的不銹鋼管,連接方式應為焊接。加濕設備與其后的空調設備段之間要有足夠的距離。Ⅰ~Ⅲ級潔凈用房凈化空調系統(tǒng)的高效過濾器之前系統(tǒng)內(nèi)的空氣相對濕度不宜大于75%。
j.考慮到手術室排風中含有有害細菌、微生物等。因此.排風口處應設置初、中、高效過濾器,并應設置排風消毒裝置,這樣可以有效地阻止手術室停用時室外不潔空氣的進人,防止排風污染。 同理,為防止室外不潔空氣混人,新風口處應盡量設置初、中、高效三級過濾器,至于回風口,為防止回風中夾帶的毛發(fā)、紡織纖維等沉積在盤管等部件上,建議設置中效過濾器。
k.凈化空調機組內(nèi)表面及內(nèi)置零部件應選用耐消du藥品腐蝕的材料或面層,通常用不銹鋼材料。內(nèi)部結構應便于清洗并能順利排除清洗廢水,不易積塵和滋生細菌。
l.新風的單獨處理:在新風通路上設置初效+中效新風過濾機組: 一些手術室的凈化空調系統(tǒng)設計中,新風的過濾問題未能引起充分的重視,新風常常是不經(jīng)過獨立的過濾處理而直接與空調回風混合,其結果導致中效、高效過濾器壽命縮短,更換頻繁,系統(tǒng)的運行維護成本加大,甚至影響手術室的正常使用。這是因為新風與回風混合前,兩者的空氣含塵濃度相差過大,新風即便經(jīng)過初效處理,其處理后的含塵濃度(30.5mm)也比十萬級空調回風在同粒徑范圍內(nèi)的含塵濃度大70倍左右,是百級空調回風同粒徑范圍內(nèi)含塵濃度的幾萬倍,從而使中效乃至高效過濾器沒有足夠的保護。為解決此問題,通常在新風機組內(nèi)安裝了獨立的初效+中效過濾器,使新風經(jīng)過兩級過濾后再與回風混合,此時混合前的新風與回風在同粒徑范圍的含塵濃度比較接近,真正起到了保護中效、高效過濾器的作用,而且新風過濾機組的初、中效過濾器清洗、更換方便,與更換高效過濾器相比投資少,維護簡便。
(5)其他行業(yè)AHU的主要特征:
a.化工行業(yè):
空調環(huán)境中通常會有有害氣體,根據(jù)其他成分,需做以下特殊處理:
①空氣中含酸性或堿性腐蝕氣體。盤管應使用防腐性能高的翅片,如銅箔、不銹鋼片等,若空氣中腐蝕性氣體成分較低,可選用親水鋁箔。
②空氣中含易燃易爆的氣體成分。AHU中內(nèi)部的電氣設備(電機、燈等)、運動件(風機)應為防爆的,防爆等級應嚴格遵守設計要求。
③空氣中含有毒氣體。在AHU中應設置化學過濾器,化學過濾器的填充成分,根據(jù)空氣中含有的具體氣體確定。
b.煙草行業(yè):
①空調系統(tǒng)風量大,全年運行,空調設備運行要節(jié)能。
②部分車間要求恒溫恒濕。
③生產(chǎn)產(chǎn)塵量高,對空氣凈化要求高。
④煙草粉塵呈堿性,機組內(nèi)部部件要能耐腐蝕。根據(jù)以上特點,通常煙草行業(yè)的AHU采用濾筒過濾器。濾筒過濾器額定風量大,維護方便,可以反復使用,維護費用低,但除投資大,部分客戶采用普通袋式過濾器代替。因產(chǎn)塵量大,部分客戶會使用噴淋段來除塵。產(chǎn)塵量大,盤管易堵塞,需經(jīng)常清洗。所以盤管翅片間距較大,建議在3mm(即8片/英寸)以上。煙草粉塵呈堿性,通常機組內(nèi)部鈑金部件及箱板采用不銹鋼材料。翅片采用銅箔、不銹鋼或親水鋁箔。