一种洁净室压差控制运行保障系统的制作方法

1.本实用新型涉及洁净室压差控制技术领域，具体涉及一种洁净室压差控制运行保障系统。


背景技术：

2.洁净室(clean room)，也称无尘室，是指空气中的尘埃粒子数量和微生物数量严格受限，并且将室内的压力、温度、湿度等参数都控制在一定范围内的房间，在电子、制药、医疗、科研等领域均有广泛应用。
3.洁净室的压力是洁净室的关键参数之一，对于防止洁净室的污染和交叉污染起着决定性作用。根据不同的工艺要求，有的洁净室需要保持正压，有的洁净室需要保持负压，但是，无一例外，洁净室都需要保持稳定的、恰当的压力水平，以避免污染和交叉污染。对于不同级别的洁净室，各室之间还应形成不同的压力差，即有序的压力梯度，以保证空气的定向流动，气流应从高洁净级别的房间流向低洁净级别的房间，从无污染的房间流向产生污染的房间。压力控制不稳定，波动超出允许值的洁净室是不合格的，都将产生严重的后果。
4.余风量法对于一般的洁净室，如电子厂房洁净室、医药厂房洁净室等，都能很好适用，目前，调节精度最高的风阀，其精度已可达到
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3％。这些阀门在洁净室工程中得到了广泛的应用，在多数洁净室也取得了很好的效果。
5.因此，如何使得这些特殊的洁净室的压力得到令人满意的控制是亟需解决的。
6.目前，控制洁净室压力一般都采用余风量法，指通过控制房间进出风量的差值，从而控制房间的压力，当余风量为正值时，房间处于相对正压状态，空气将从房间向四周流出，当余风量为负值时则相反；当让余风量保持在恒定的值时，就能获得稳定的正压或负压，这种保持余风量的操作可以通过调整进风管的风阀开度和出风管的风阀开度实现。
7.洁净室的范畴内还存在有更为高等级的生物安全实验室。作为用于做生物实验的洁净室，生物安全实验室，特别是高等级的生物安全实验室可用于诸如新冠病毒、 sars病毒的研究实验，而由于这些病毒的传染性极强，必须防止其在实验过程中的泄漏，生物安全实验室的密封性能要求非常高，在国家标准《生物安全实验室建筑技术规范》(gb 50346-2011)中有严格的规定。对于这些生物安全实验室，采用上述传统的方法往往无法取得满意的效果，在这些生物安全实验室中，压力的失控将可能导致诸如无菌药品的微生物污染、危险微生物(如新冠病毒、sars病毒)的泄漏等严重的后果。
8.在传统技术中对于压差的控制多是通过控制余风量法来控制洁净室的压差，而采用的控制方法是多条开环控制，其缺陷较为明显：一是开环控制因预设风量无法克服干扰因素导致压力偏离，二是无法精确控制，三是耗能较大。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种洁净室压差控制运行保障系统，以期解决背景技术中存在的技术问题。
10.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
11.一种洁净室压差控制运行保障系统，包括:送风单元，所述送风单元用于向洁净室内送风；ahu，所述ahu用于将新风处理后送至送风单元；排风单元，所述排风单元用于将洁净室内的部分风从洁净室内排出；回风单元，所述回风单元用于将洁净室内的部分风从洁净室内排出并回流至ahu中，再次被送至送风单元。
12.在一些实施例中，还包括：送风变风量阀，用于控制所述送风单元的送风量；排风变风量阀，用于控制所述排风单元的排风量；回风变风量阀，用于控制所述回风单元的回风量。
13.在一些实施例中，还包括：主模块，所述主模块分别与ahu和送风变风量阀连接；所述送风变风量阀分别与排风变风量阀和回风变风量阀连接。
14.在一些实施例中，还包括：压差传感器，用于检测洁净室内的压差，且与送风变风量阀连接。
15.在一些实施例中，还包括：温湿度传感器，用于检测洁净室内的温度和湿度，且与送风变风量阀连接。
附图说明
16.图1为本实用新型的洁净室压差控制运行保障系统的示意图；
17.图示说明：1-主模块，2-ahu，3-送风变风量阀，4-送风单元，5-排风单元，6
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回风单元，7-排风变风量阀，8-回风变风量阀。
具体实施方式
18.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
19.相反，本技术涵盖任何由权利要求定义的在本技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本技术有更好的了解，在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。
20.以下将结合图1对本技术实施例所涉及的一种洁净室压差控制运行保障系统进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
21.在本技术的实施例中，如图1所示，洁净室压差控制运行保障系统可以包括: 送风单元4，ahu2，排风单元5，送风变风量阀3，主模块1，压差传感器，温湿度传感器，送风单元4用于向洁净室内送风；ahu2用于将新风处理后送至送风单元4；排风单元5用于将洁净室内的部分风从洁净室内排出；回风单元6，回风单元6用于将洁净室内的部分风从洁净室内排出并回流至ahu2中，再次被送至送风单元4。送风变风量阀3用于控制送风单元4的送风量；排风变风量阀7，用于控制排风单元5的排风量；回风变风量阀8，用于控制回风单元6的回风量。
22.主模块1分别与ahu2和送风变风量阀3连接；送风变风量阀3分别与排风变风量阀7和回风变风量阀8连接。压差传感器，用于检测洁净室内的压差，且与送风变风量阀3连接。
温湿度传感器，用于检测洁净室内的温度和湿度，且与送风变风量阀3连接。
23.本实用新型功能的实现依靠一套可进行三级调控的洁净室压差运行保障系统，该系统包括：送风单元4，排风系单元，回风单元6，ahu2(空气处理机组)及中央控制系统。
24.洁净室与送风单元4、排风单元5和回风单元6相连，洁净室内设置有工艺设备。送风单元4的上游连接为ahu2(空气处理机组)，回风单元6的下游连接同为 ahu2，排风单元5的末端外部设有排风口。其中，排风单元5的排风变风量阀7和回风单元6的回风变风量阀8与送风单元4的送风变风量阀3相连，而送风单元4 的送风变风量阀3和ahu2受控于中央控制系统。
25.当系统工作时，由ahu2进入新风+回风经过ahu2(空气处理机组)的过滤、加热/冷却和加湿等程序进入送风单元4，送风变风量阀3会对送入的风量进行控制后，进入洁净室。
26.而后洁净室内的气流一部分会由排风单元5排放到大气中，排风量由该单元中的排风变风量阀7控制。洁净室内的一部分流量会由回风单元6再次回流到ahu2 中，该单元的回风量同样由回风变风量阀8控制。由此，洁净室内形成稳定的压差。
27.当由于人员进出或者设备启停等造成洁净室内压差变化时，中央控制系统会检测到传感器系统传递的余风量的变化，然后中央控制系统自动下发指令控制各单元的变风量阀来控制风量来维持保障洁净室的压差。
28.第一级的压差控制是对于子模块(送风单元4、排风单元5及回风单元6)的控制。当对洁净室的压力进行设定之后，会依次确定送风量、排风量、回风量，此时房间的风量会保持在一个稳定的范围，进而房间压力也会基本保持在一个恒定区间。当有人员进出或者设备启停等产生的余风量对房间压力产生扰动时，此时调节控制送风单元4和排风单元5可消除余风量对房间压力的影响，此为对洁净室压力的第一级控制。
29.第二级的压力控制是对于次模块(变风量阀)的控制。在每一个子模块中，都相应的配有变风量阀，位于送风单元4的送风变风量阀3除了调节自身进风量外，对位于排风单元5和回风单元6的排风变风量阀7和回风变风量阀8也具有控制功能，可相应地控制排送风量。洁净室气流量＝送风量+余风量-排风量-回风量，当房间为正压(相对于洁净室内外来讲)时，余风量则为负值，此时为保障房间的压差会加大送风量或者减小排风量；反之，当房间为负压时，余风量则为正值，此时会增加排风量或者减小补/送风量来保障压差。此为第二级对次模块的控制。
30.第三级的控制是对主模块1(中央控制系统)的控制。主模块1中央控制系统则对ahu2空气处理机组和次模块变风量阀进行控制。其中对ahu2空气处理机组的控制主要是对ahu2的风机、加热器、冷却器等各组件的控制，以此来调节洁净内的温湿度。
31.洁净室内配有动态的温湿度传感器，可实时的将工况参数反应到变风量阀的控制器中，而主模块1也会获取到温湿度的参数。主模块1(中央控制系统)对子模块(变风量阀)的控制则更为全面，送风单元4、排风单元5、回风单元6的变风量阀都可受到其单独控制。
32.当洁净室的房间工况参数设定以后，首先主模块1会将各个控制命令下传到次模块，ahu2中新风量、加热度/冷却度、加湿段等组件的都会按照设定的参量进行动作，次模块的各个变风量阀也会动作到相应的开度以达到相应的风量，然后次模块在最开始的依据温湿度和压力等信息后会反馈回路不断调整各子模块，最终达到洁净室压差恒定的目的。而在整套系统的运行中，出现的余风量干扰会被整个闭环控制系统不断调整，直到被消除。
33.值得一提的是，整个干扰消除的过程所花费得时间相较于传统技术大大缩短。
34.本技术所披露的一种洁净室压差控制运行保障系统可能带来的有益效果包括但不限于：
35.1、由主模块、次模块和子模块构成的三梯度级别的控制系统，可以精确快速的控制风量来消除压力波动和改变洁净室压差。
36.2、本实用新型利用主模块对空调系统内各个区域的送风、排风以及回风风量的合理设计及控制，确保洁净室的压差和温湿度恒定。
37.3、在次级模块的控制中，送风单元、排风单元、回风单元以及ahu中的新风组块和温湿度、压差传感系统可组成一个自行调节的闭环控制系统。
38.4、本系统快速响应可减少调节次数，实现降低能耗的效果。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。