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医疗洁净房暖通净化空调水系统应该如何设计

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医疗洁净工程的供水系统不仅包括日常生活用水系统、生活热水系统、净化水系统(如软水、纯水、去离子水、无菌水、酸碱水等),还涵盖了空调水系统的规划设计。

空调系统包括制冷、供暖和除湿功能以及冷凝水回收系统。

根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736第8.5条的要求,设计净化空调系统中的冷热水和冷凝水。

如果空调水系统负责的区域较大,或者可以设计成环形水路,那么宜采用同程式系统。这意味着连接到空调末端设备的各并联环路应该近似相等,阻力大致相同,流量分配较均衡。这样有利于水力平衡,可以减少系统的初调试工作。

当异场系统并联回路的水力不平衡率超过15%时,必须安装适当的流量调节或水力平衡设备。

空调水系统的平衡应该通过安装阀门来调节。在每个并联支路上应设置可调节流量或水力平衡装置,以保证系统正常运行。

在严寒地区,为了防止预热盘管冻结,应当使用热水对新风进行预热。为此,要求热水供水的温度不低于70℃。

空调加湿系统是一种可以同时调节空气温度和湿度的设备。

空气加湿器。为了满足洁净室全年的相对湿度需求,应该在净化空调系统中安装空气加湿装置。

由于有水直接进入的加湿器容易滋生细菌并引起水质变质,所以对于净化空调系统,不应该使用有水直接进入的方式。加湿器的材料应该具有抗腐蚀性,并且易于清洁和检查。

空调系统中常用的加湿装置主要有几种类型,包括干蒸汽加湿器、二次干蒸汽加湿器(蒸汽转蒸汽)、电极式蒸汽加湿器和电热式蒸汽加湿器等。下面我们来对比一下这些不同类型的加湿器。

蒸汽干燥增湿:

干蒸汽加湿的原理是通过对饱和蒸汽进行干燥处理,然后再通过调节阀控制干燥的蒸汽喷出。处理过程是等温加湿,只发生空气与蒸汽之间的湿交换。它的加湿能力范围广,效率达到95%。能够精确控制相对湿度(±3%至5%),蒸汽分布均匀,能够迅速被空气吸收,从而实现良好的加湿效果。该方法可以直接接收锅炉房或市政蒸汽,但其洁净度难以保证。整套蒸汽供应系统的维护相对容易处理。此外,该方法没有喷水和噪声问题。同时,它采用废热回收来生产蒸汽,单位耗能量较低。

蒸汽再次加湿:

二次干蒸汽加湿的原理是利用一次蒸汽将软水或饮用水加热,产生干净的二次蒸汽,并通过喷雾管喷出。这是一个等温加湿的空气处理过程,通过热湿交换,使空气与蒸汽进行热湿交换,范围广达99%。采用精确控制相对湿度(±3%至5%),使蒸汽能均匀分布,迅速被空气完全吸收。使用干净的二次蒸汽可以避免病菌滋生问题。整套蒸汽供应系统维护方便。没有喷水和噪音问题。采用废热回收来生产蒸汽,单位能耗低。

电极和电热加湿器:

电极、电热加湿的原理是通过电力加热水,使水被加热后产生蒸汽。在空气处理过程中,空气和水之间进行湿度交换,使空气保持恒温加湿状态。

加湿能力在3至120千克/小时之间,加湿效率在75%至90%之间。加湿速度快、均匀、稳定。能够满足室内相对湿度波动范围在±3%内的要求。能够通过高温杀菌来消除细菌问题。结垢问题在加湿桶内出现,需要定期清洗或更换加湿桶。在三种方式中,单位能耗最高。

为了节能考虑,推荐医院使用干蒸汽加湿器或二次干蒸汽加湿器,而不是电极式或电热式加湿器,因为它们的能耗较高。因此,建议医院安装集中洁净蒸汽供应系统,而不是直接使用锅炉蒸汽。

在冬季,我们可以通过室内外空气的湿度差和新风量来计算空调的加湿量。而加湿给水量(或蒸汽量)则可以根据产品提供的加湿效率进行计算。

使用电极式或电加热式加湿器,或蒸汽转蒸汽加湿器时,加湿水的质量应符合饮用水的标准。电极式加湿器不适合使用纯水,但电加热式加湿器可以使用纯水。如果使用纯水,最好选择不锈钢管作为加湿水的管道。

当给水的硬度较高时,为了加湿用水的质量更好,我们需要对其进行软化处理。因为当水的硬度过高时,加湿过程中会产生水垢,造成加湿器喷嘴堵塞,从而影响加湿效率。同时,电热棒或电极棒表面也会结垢,降低传热效率。

使用蒸汽加湿器时,为确保蒸汽质量,要避免蒸汽中有锅炉水处理剂,最好使用蒸汽-蒸汽热交换器。

加湿器入口的蒸汽压力不能超过0.4MPa。

为了保持洁净室内相对湿度的稳定,加湿用水或蒸汽的供应不应该中断。

对于蒸汽加湿器产生的凝结水,应该尽量回收和再利用。可以将凝结水回收到锅炉房的凝结水箱中,或者作为预热材料供给一些系统(例如生活热水系统),在换热机房进行局部换热后再回流到锅炉房。为了确保凝结水系统正常运行,需要采取阻止蒸汽流失的排水措施。

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