手术室常用空气处理方式及节能

手术室常用空气处理方式及节能分析摘要：本文以一级洁净手术室为例，分析了舒适性空调同洁净空调送风量的确定方法、洁净空调的送风温差，以及送风状态点的确定方法，介绍了二次回风系统在洁净手术室空气处理过程中的应用。与一次回风空气处理过程相比较，在一级同二级洁净手术室空气处理过程中应用二次回风系统，节能效果显著。关键词：洁净手术室、送风量、送风温差、二次回风、节能通常在舒适性空调（全空气系统）送风量的确定时，是先计算室内余热、余湿，而后计算热湿比，再选定送风温差，进而确定送风状态点。在焓湿图可查得送风状态点和室内点的焓值，进而按消除室内余热或余湿计算送风量，再校核换气次是否达到要求，如未达到，则应接规定的换气次数为准。由于洁净空调送风量是接规范所要求的换气次数去计算送风量（再按消除室内余热去校核送风量，二者取较大值，通常按换气次数计算的送风量要大于按消除室内余热所计算的送风量。），其送风量较舒适性空调要大得多，且送风量为己知，故不能用确定送风温差的方法去确定送风状态点，我们可以用消除室内余热的方法去求得送风状态点与室内状态点的焓差，进而确定送风状态点的焓值，作等焓线与热湿比线的交点，即得到送风状态点。在洁净手术的设计过程中，其送风量一般按换气次数确定，对于一级手术室，其要求严格，为洁净单向流，一般不按换气次数确定，其送风量为：2.6×2.4×0.45×3600（风口规格为2.6×2.4，风速一般为0.2m/s~0.3m/s，考虑衰减，一般取0.4m/s~0.45m/s[1]，手术室送风口一般都用送风天花）。二级手术室：30～36次/h，[2]三级手术室：18～22次/h，四级手术室：12～15次/h。现以某医院洁净手术室（处于湖北荆州）夏季一次回风系统为例，设计参数如下表所示：洁净室设计参数表1捐房间亏净化等级稍换气次数南室外参数轧室内设计免参数请干球温度纹湿球温度患干球温度旱相对湿度硬m韵3接/h亮o具C认o关C浓o闲C惜%蛋OR1衡百丛级健/碌35.7惠28.5旧24茅50拼OR2依千劝级松36宏35.7竞28.5苗24牌50监OR3统万级温22框35.7耽28.5除24搅50伴OR4怜十万级幸15让35.7矛28.5顶24注50手术室一般处于建筑的内区,主要负荷为医疗设备、灯具同人体的散热,风量、负荷计算见下表:手术室风量、冷量计算表表2师房间乖面积解层高落级别爽送风量蚂余热量专余湿量宇热湿比样新风量罚新风负荷嚼总负荷赖m取2烦m唤m软3概/h吓kw天g/s香m样3盛/h某kw题kw伞OR1驰42抽3梨1宫1010麦0继8.6稿3.64么8600牛1000千14.7酸4狱23.3拴4凳OR2摄36赏3泡2篮3888斩6.4格2.77员8312探800扬11.8放18.2未OR3盘36箱3令3健2376禽5.8烧2.5磁8286漫800氧11.8种17.6延OR4纲36燃3介4锄1620水5.2拢2.33就8000猜600搞8.84白14.0福4由于手术室一般比较集中，故其空调布置也比较集中，为方便施工及控制，新风一般由新风机组集中处理，由由风管送至各个回风处理机组与回风相混合。空气处理过程：室外新风通过新风机组先处理至室内等焓状态点L，不承担室内负荷，回风则在处理前或处理后与新风混合，送至室内。处理过程如下图所示。图1一次回风空气处理过程焓湿图从焓湿图上可看出两种方案的再热量同冷量相差不多，但对于方案1，在一级以下的手术室中，由于送风温差较大，回风处理状态点C的温度低于12oC，在实际工程中很难达实现，故在此选择第二种方案：回风先与新风混合后，再经空调机组处理后，送至室内。各状态点确定：（以OR1为例）：Δh=Q/GΔh：室内状态点同送风状态点的焓差（in-io）Q：室内余热G：房间送风量乎室内状态殊点焓值侍i刻n巷为梨：野47.8灰6扒kJ/k柄g沟，纲Q狱：间8.6卵k丹w救，提G片：秧1011惨0m竟3怠/竖h衣，可求得围Δ奉h节=2.玻55糟kJ/由k艇g拾，即可求勤出诱送风状态轿点的焓值脊i棒o腊=45嫌.3状kJ/k哪g羊，过肠i痛o遵作等焓线口与热湿比瞎线的交点系即可得送执风状态点芹O苗，过增O思点作等湿旧线凉与宇95亿%充等相对湿条度线交于倍C避点，由新俯回风比可呜确定脖M圣点。掠各状态点辰参数见下串表亚面冈2抛：身各状态点拖参样数央忆碑朗毫拼银明厦续站表巡3妈状态点伞干球温度嫌湿球温度庆相对温度奖含湿量饥焓值弊o刮C青o那C迹尘%储g/kg碎kJ/k符g兔W址35.7肝28.5禾58.8滨21.8须3菊92.0荐8咬N姑24敲17宫50退9.28幕47.8敲6府L突17.6伐17脑95绩11.9犁47.8赚6瓶M有23.4奥17捕53.5职9.55膝47.8器6蹲O愉22.3劫16.2代53.6企8.96秧45.2管7柱C超13.2刻12.7宅95惊8.96刷35.9界3处N辜点与最C眠点的焓差岭即为机组迟消耗的冷蜻量（数值途上等再热洗量加上室页内余热量垄）站Q扔冷量贩=栏G疫（摔i挨m洒-i部c躺）夜隙=101仇00/3炊600×俯1.2×淋(47鲜.86-施35.9惧3)删棚=40.责16kw青W臭点与烈N滥点的焓差愚即为新风普负荷另Q妈新风赔=G悼新风何（巾i熟w仇-i遍n念）唤租=(10毙00/3健600)帐×1.2坑×(92舰.08-洽47.8醋6)慈张=14.锯74kw黄O奉点与耐C刻点的焓差惯即为机组顶再热量棵Q眠再热却=辩G早（慈i抽o绣-i悄c等）萌蓄=101新00/3影600×羽1.2×傅(45.翻27-3恳5.93饼)形乡=31.耕4kw亡同理可计率算其他几糠间手术室沟的冷量同状再热量。坚手术室一虽次回风冷症量同再热留量泊突臂队撒宫蚕忧疫表钞4悼房间株面积绑级别惩送风量赢余热量悔新风量践回风量裁冷量懒再热量汤送风焓差嫩m影2列m捕3能/h含kw星m扯3精/h逗m卸3脖/h野kw茧kw彼kJ与OR1吨42熔1颈1010握0赴8.6个1000挤9100意40.1宋6垦31.4伯2.55惜OR2爽36表2全3888抖6.4摇800毛3088存17.1呜10.6芽5爪4.92顶OR3侮36砌3默2376系5.8惕800辣1576价11.2遣5.2让7.32碌由酱表瑞4扑可以看出鉴手术室级眨别越低展，逝送风焓差禁越大，相淹应的空气墨处理温度炮也越低，顺在上述三垮级手术室语中，通过炸计算及查巡焓湿图可安得其处理路后空气温眉度接近辆于唤12纳o犹C奸，对于蔑OR诞4桑手术室，降通过计算耕可知其送规风状态点顿焓值焦为内38.2害3瞎kJ/寿kg圾，过送风顾状态铜点者O婆作等湿线轮与思95忌%飞等相对湿份度线的交肺于周C异点，从焓趁湿图上可不查织得丢C悲点温度低首于缎12尺o讲C耍，在实际州工程中达翻到如此低拥的温度，抚难以实现壳，且成本低高，故从说实际出发悦，应考虑猴放大送风瘦量，我们欲假设其空醒气处理状抓态点纲C悬的温度种为西12伏o苦C昏，舍过峰C谊点作等湿惭线与热湿握比线交恼于摊O图点，从焓梅湿图上可罚查愈得豪O册点稀C天点状态参不数炕O渡、揭C今状态点参混数众车储吨熟圈博买唯愤柜表逮5挎状态点戴干球温度泽湿球温度蒸相对温度籍含湿量壳焓值渔oC念o便C趟陷%速g/kg池kJ/k乞g饺O伏18.5绕14.2希62.4减8.27拢39.6课8年C密12羽11.6透95迎8.27社33送风量：在爪撑万魂虚捆G=Q席/沈（恢i投n沸-i桑o歌）贡=5撒.2/(鹿47.8宗6-39肃.68)土=0.6虽35kg仁/s吧=1显907m港3颈/h再热量：负Q吗再热鸦=脊G滚（炸i矛o损-i膜c唯）接羽叉晚遭泉=1死907/妈3600分×1.2抓×(39烘.68-响33)暮蜘喷姥包个=4密.25k铃w热通过上述纳计算分析汇可知：手顶术室的送桃风量应根霸据具体情晚况，具体挨分析，从沃面选择合液适、正确耻的计算方榨法。紫观察分析物可知，在醉一次回风套系统中存盯在冷热抵隔消的问题堂，浪费能项源，对于嘱一级手术必室能源浪慕费尤为严萄重（再热牺量超过茧30kw产，同时还街有等量的箭冷量）。稠从节能的箱角度出发认可考虑采州用二次回蠢风（为使稻系统控制拍简易，易刷与在实际混工程中实施现，本文围所提及的株二次回风纤皆为奔固定二次袭回风量的践二次回风州系统历）：通常鞭有两种二悼次回风模瓦式皆，逮1酱，新风经贵新风机组交处理至室肺内等焓状姥态点（不励承担室内宏负荷）后荒，与一部东分回风混怜合，再处晋理到露点踩，再与另肤一部分回供风相混合嗽，再经过循再热至送呼风状态点堂后，送入般洁净手术唱室恩。毙2榜，新风经夹新风机组科处理至室战内等焓状鲜态点，一滚部分回风塞经循环机秃组处理后李再与未经客处理的回窗风相混合顷，再热后始再与处理礼后的新风街混合至送拖风状态点云，送入洁氏净手术室胡。（与新场风混合的窗回风状态信点卖M愧与一次回兆风状态象点相同）生。空气处遮理过程焓困湿图如下避：普图普2的租洁净室二掠次回风空损气处理方章式围由焓湿图豆可明显看棚出，方它案哲1恐的再热量程大于方案鲜的，相应本的冷量也桐大于方晴案滋2牢，故在此衣，选择方孤案杏2筒所示的空祝气处理方膀式原各个状态牧点的确定道（俊以通OR穿1早为例）透若一次回雄风同二次可回风的混恭合点为揉O座点（不须港再热），漂则过住O龟，促N生点的直线自与萄95宴%匙等相对湿汽度线无交直点，即得怎不到一次硬回风处理府状态点。座过车O宜点作等湿贞线枕与怒95糕%跌等相对湿疫度线交与陷C阶点，一次狼回风同二特次回风的职混合点诸M脾须在线段遇OC步上，递M延点通过等匆湿再热方号能处理至牛O垄点。由空染气处理过贸程焓湿图阻可知：混链合缓点傅M韵不唯一，丰要使再热希量尽可能示小，则二阿次回风处胡理的温度韵要尽可能货低，由于尸冷水机组泛的供回水覆温度中为奋7-12纱o屡C射，过表冷预器的送风躁温度一般殃在险取汁12-1芬6狡o订C要（处理的寨温度可低炭于纹12亮o尚C裤，但处理醒温度越低湿，成本越赖高，通过壁表冷器的仅出风温度告可通过汽DDC掠自动控制西器精确控的制冷冻水滔流量以达背到控制的价目的），抄在此勇取无12施o悟C六，即可确碍定一次回吃风处理状葡态点掉L掩＇遣，连刊接音N肯和糟L校＇免点，交言OC哈于某M弄点。衰从焓湿图荣上可得：蓄Q每=G*(炒i爽n冠-i挣o)耀才NM/寺M狭L嫌＇伐=i侍n盛-i垫m山/i膊m饲-i负惜l腔＇匀=G诉l抗/G番2艳Q酷：室内余吗热步G态：总送风绝量臂G翠l愤：一次回涉风量糠G奶l调与新风量年G翠w开之和牌G身2振：二次回营风量梯M政、掘L射＇挎点状态参轨数可在焓过湿图上直缘接查得，药即可求出方G后l皆/G疫2暑，已矩知抢G弹同屈G趁l桐/G道2缺的比值，粪即可求出娘G安l升、焦G执2们，一次回千风量即为倒G逼1横同甘G碗w贵（新风量要）的差值励。品M饱、俩L藏＇楚状态点参金数奶份研槽启祖书竭炒荡店表种6残状态点麻干球温度检湿球温度昌相对温度痕含湿量恳焓值纱o朱C妨o塞C犁扭%留g/kg池kJ/k穷g猫M碑20.2季15.4痒61怎8.96言43.1纠L咸＇安12祥11.6始95扶8.27殖33垦一次回风右量与二次霞回风量计时算：慧G伟l释/G王2玩=宇（枪i誓n胁-i蹈m匪）晒/球（镰i连m险-i泰l倍’响）番G命l惰/(10港100-誓G缩l徒)南=挣（师47.8乏6-43站.早1繁）布/察（下43.1上-3捕3俗）船G多l廉=323虎0m笔3院/h另G涌2供=/(1问0100喇-G美l点)辨=101捆00-3化230思=687徒0m借3胃/h辣宣G孤1眉=G午l登-G吼w言=32饰30-1没000茅=223城0m闯3骂/h厚G唉1扮/G善w出=223折0/10愁00=2狗.23辅疤厌根据一次产回风同新雁风量的比恋值即可得背到蛛M挨＇睁点赶，粱M址＇坝在等焓线春NL艘上，焓值丹为怖：呼47.8哪6娘kJ/柿kg顷。挨再热量信：确暗Q泄再热硬=贩G绵（职i烟o惨-i赤m守）潜=役(窜1010姐0/36励00)×亲1.2×决(45.察27-4跪3.1)探=绿7.31恒kw本冷量戏：岩绸铃Q希冷量贱=G蛋l就（苹i刷m始＇尽-i部l宜＇努）茫=前(蝇3230露/360红0)×1棋.2×太(47.锐86-3妹3)晨=翠16.0谷kw顶秘详从二次回约风处理过彩程焓湿图歼中可以看屿出，二次怖回风系统浙中一次回献风的空气位处理状态黎点芒L醋＇烫的温度低辣于一次回其风空气处大理状态点建C季的温度。韵在先前的踏一次回风橡系统中，叫我们场对顺OR美3普同劈OR傲4瑞手术室进圆行分析计摸算中可知灭其混合后蚁空气处理上状态点接杀近或低于办度柴12静o界C功，同时若狭采用二次错回风，对填于浊OR次3剃手术室来抱说其再热挽量同一次道回风系统渴的再热量轮相差不多摇，而对糖于喝OR俯4逗手术室，近由于其一拥次回风系吸统中混合爹空气处理品温度伤为兽12对o种C努，若采用咬二次回风澡系统，其狮一次回风件处理温度愉低喜于劫12照o随C埋，，难以陪达到，且狐再热量同惩一次回风陵的再热量相相差不多草，综合考篮滤对逐于假OR欧3命同箭OR穗4继手术室采坟用一次回奏风系统更球为合算。排同理可计上算重OR圆2弓手术室采避用二次回淋风时的再才热量同冷群量。糟手术室二雨次回风的腾冷量同再撤热送量轮极猛原钢让危院貌趁表河7泛房间苏面积运层高呀级别盘送风量箩余热量疗新风量蜓一次回风批量漏二次回风区量榨冷量摆再热量遣m2蛙m告m3/h钉kw仅m3/h务m3/h凭m3/h再kw居kw催OR1焰42锣3棵1与1010马0笑8.6须1000基2230附7780凯16.0咸开7.31哪OR2械36办3俘2啦3888门6.4餐800膊1864惰1224傅13.2线席6.64择手术室一环次回风同王二次回风绣能耗对垂比赢浆松诸需搜弟描勇表血8盲房间宴一次回风想二次回风歉节省冷量徐节省量其节省热量湾节省量悔冷量概再热量矿冷量欣再热量败kw演kw嫌kw卵kw虑kw补%枕kw浆%柄OR1搞40.4矩5骄31.7现3饱16突.寻0香7传.咏31郑24.勿45未60.5倍24.因42厕77宿OR2捕17.1默10.6未5此1乒3眼.般2表6.84梅3.9依4盖0跑.给4桨4.01侮37.6鹅结论：通盖过以上分羊析对比可酷以看出，破二次回风半系统在洁贴净手术部撇空气处理您过程中可策以达到节仓能目的，骗级别越高