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医院洁净手术室空调四管制的优越性

来源:未知    编辑:admin    时间:2019-07-12 10:36

  1 国内层流手术室空调水系统运行方式
  目前,我国洁净手术室空调水系统主要采用二管制和四管制两种方式。两管制是指冷水系统和热水系统采用相同的供水管和回水管,只有一供一回两根水管的系统,不能同时供冷和供热。四管制是指冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管,可以同时供冷和供热。两管制与四管制的决择问题归结起来就是四管制相对于二管制而言到底有何优越性以及采用四管制比采用二管制到底要增加多少投资。
 
  2 四管制相对于二管制的优越性
 
  2.1 有利于管理,不需冷、热转换
 
  随着季节的更替,两管制空调水系统必须按要求进行冷、热工况的转换。转换既可以手动也可以自动,一般从安全可靠考虑大多采用手动操作。但不管采用哪种操作方式,都会产生一些问题。除操作带来的麻烦外,当加热工况转变为冷却工况时,要避免制冷机组的入口水温过高而导致吸气压力过高,发生过载停机,甚至损坏压缩机;当冷却工况转变为加热工况时,要避免锅炉入口水温过低而引起烟气在管壁上的冷凝(酸液),导致锅炉的腐蚀。同时要注意,阀门的多次切换也可能产生关闭不严的问题。因此许多人认为,冷热转换频繁或同时要求加热和冷却时,即可采用四管制。这与《采暖通风与空气调节设计规范》(2001 年版),(以下简称暖通设计规范)第 5.3.13 条的规定是一致的。
 
  就四管制而言,由于冷、热水系统是分开的,冷热可以各行其是,对负荷变化的适应性强,调节灵活,无须进行转换即可满足不同的需求。
 
  2.2 有利于系统维护
 
  有关资料表明,冷、热水共用的换热盘管其管内容易结垢,从而导致传热效率降低。四管制冷、热盘管分别设置,可以减缓盘管内的结垢速度,有利于系统维护。同时,两者分开也便于对其进行分别清洗和维修。
 
  2.3 有利于管道排气与无坡度敷设
 
  空调水管中的空气有损于系统的水力平衡,当空气进入换热盘管后还会严重影响盘管的传热效率。避免“气囊”和高点“放气”是设计人员必须随时关注的问题。而将空气引至高点的方法,一是靠管道坡度,二是靠水流速度。《暖通设计规范》规定,热水管道宜采用0.003的坡度,如无坡度敷设,其水流速度不得小于0.25 m/s。而冷水管由于选用流速在0.6 m/s~3.0 m/s(对应管径DN15~DN350)之间,均大于气泡浮升速度0.25 m/s,故无坡度规定。而在实际工程中,由于管道的放大缩小,翻上翻下,甚至管道气囊都是难以避免的。要有效带走气泡,根据简易试验中观测,其流速至少宜在0.6 m/s 以上,对有气囊存在的地方宜在 1.0 m/s 以上。
 
  四管制由于冷、热水管分开,可按各自的设计流量和流速选择管径,在设计流量下均可满足0.6 m/s~1.0 m/s 以上的流速要求。而对二管制,由于管径是按夏季水量选择的,而对冬季水量,其管道就显得过大,流速会变得很低,不可能有效的排除系统中的空气,从而造成大楼各部位冷热不均。如我院 8 号病房楼二管制空调,夏季运行尚可,冬季开一台泵出现严重冷热不均,开二台泵才够,即与夏季水量相同才基本满足要求。这无疑会造成过量输水的能源浪费。所以要求二管制管道具有一定的坡度,比要求单纯热水管具有坡度,更为必要。
 
  由表1可见,热水管路中四管制的流速约为二管制流速的2~4 倍。热水二管制所有管径下的水流速均低于0.6 m/s,管径DN80 以下流速均低于0.25m/s。结论是二管制系统不能依靠水流速度带走空气,而必须设置坡度。这会增加安装的难度,使得吊顶高度降低。
 
  2.4 有利于过渡季节温湿度控制
 
  二管制空调在过渡季节时,温湿度或高或低,无法立即达到设定值,严重影响手术室手术开展,而四管制由于同时供冷供热,能很好地控制温湿度的变化,达到理想的状态。
 
  3 四管制相对于二管制需要增加多少投资
 
  四管制的优越性是明显的,但会增加多少投资这也是大家非常关心的。在此难以具体说出增加多少投资额,根据我院新建的洁净手术室工程显示,采用四管制比二管制的空调总投资约增加 10%。
 
  4 结语
 
  虽然采用四管制系统比采用二管制系统要增加10% 左右的初投资费用,但是四管制系统具有无可比拟的优越性。随着社会的进步、经济的发展以及人们对空调品质要求的提高,四管制空调系统将在医院洁净手术室的新建与改建中得到广泛应用。

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