醫用送風天花的氣流均勻性和抗干擾性的實驗研究(二)

圖4?送風面亂流度-頻率特性??????????????? ?圖5?工作面亂流度-頻率特性
(二)抗干擾性
由于該實驗室是一個獨立的單元,其周圍未設輔助用房,周圍即為大氣塵環境,再加上實驗時實驗室內外存在溫差,當把實驗室的門打開時,由于溫差的作用使實驗室內外的空氣出現對流現象,這種對流會在門的斷面上形成一定的風速,對實驗室內的空氣造成污染。為了了解這樣的污染會給實驗室的濃度場帶來多大影響,本實驗測試了在開門的狀態下門到主流區之間的區域的濃度場和主流區、周邊區的濃度場。門到主流區之間的區域的測點布置見圖6。選擇了44HZ、47HZ、50 HZ三個頻率進行了測試。由門外400mm到主流。

圖6??門到主流區之間的測點布置圖
區內200mm共布置了7個測點,加上室外一共是8個測點,每個測點測試6分鐘,記錄6個數據,計算其平均值。計算結果見表2、圖7。
開門狀態門到主流區之間的測點含塵濃度??????? ????????????????表2
| 測??????點 | 室外 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| 含塵濃度(個/l) | 44
HZ |
≥0.5um | 5574 | 5340 | 2560 | 145.7 | 90.46 | 1.826 | 0.000 | 0.059 |
| ≥5.0um | 7.538 | 3.769 | 3.828 | 0.294 | 0.118 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||
| 47 HZ | ≥0.5um | 4672 | 4033 | 1932 | 22.38 | 3.946 | 0.589 | 0.059 | 0.000 | |
| ≥5.0um | 3.122 | 2.061 | 1.531 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||
| 50 HZ | ≥0.5um | 21549 | 1667 | 477.1 | 13.72 | 3.121 | 0.353 | 0.059 | 0.000 | |
| ≥5.0um | 5.654 | 4.652 | 1.649 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | ||

圖7??門到主流區之間的測點濃度圖
從表2和圖7可以看出,從室外到主流區的各點濃度值是逐漸下降的,污染空氣的影響僅限于門附近的區域,測點3的含塵濃度就可以保持千級水平(Ⅰ級手術室的周邊區是千級水平),參見圖5。從圖5中可以看出圖中的三條曲線在測點3以后幾乎是重合的;從室外到測點3之間的曲線的斜率是很大的,說明實驗室的抵抗外部污染空氣的入侵能力是很強的。
四、特點分析
(一)因滿布比大而均勻
? ??醫用潔凈送風天花的潔凈氣流滿布比大于以高效過濾器作為氣流末端的分布裝置的滿布比。以Ⅰ級手術室為例,醫用潔凈送風天花的滿布比可以達到93.75%,而以高效過濾器作為氣流末端的分布裝置的滿布比為80%左右。由于滿布比的提高,醫用潔凈送風天花的單向流特性得到了大大的改善。
(二)抗干擾能力強
醫用潔凈送風天花采用了集中送風保護重點的手術區,通過一定風速的送風保證各區域的潔凈度滿足“規范”要求,具有很強的抗干擾能力。以Ⅰ級手術室為例,送風面積為6.24┫(2600┨×2400┨),比國外德國工業標準DIN1946/4(2008.12)要求的10.24┫(3200┨×3200┨)的送風面積減少了39%,比德國工程師協會標準《醫院建筑設施》VDI2167(2007)?要求的9.0┫的送風面積減少了30%。
(三)能維持穩定的高潔凈度
? ??醫用潔凈送風天花所用的高效過濾器數量少于以高效過濾器作為氣流末端的分布裝置所用的高效過濾器數量。以Ⅰ級手術室(要求送風面積為2600×2400(┨×┨))為例,醫用潔凈送風天花只需要兩個尺寸為800×500(┨×┨)的高效過濾器箱,每個高效過濾器箱內設置兩個相當于6個常規高效過濾器的高效過濾器單元,而以高效過濾器作為氣流末端的分布裝置至少需要20個高效過濾器。由于高效過濾器數量減少了,因此醫用潔凈送風天花和以高效過濾器作為氣流末端的分布裝置相比,前者的高效過濾器泄漏的機率比后者就減小了,能將由于高效過濾器泄漏所造成的影響降低至原來的1/475,由于泄漏的幾率減小了,因此也減少了檢漏堵漏的麻煩,從而能維持穩定的高潔凈度。
(四)免檢漏并且安裝方便
? ??醫用潔凈送風天花采用了阻漏層理論,由4個單元拼裝而成,由于按阻漏層理論可以變局部的漏(不僅是邊框漏,還有濾芯漏)為整體的不漏,因此無需檢漏且便于安裝。
? ??醫用潔凈送風天花已成功的用于實際工程中,性能良好,外觀優美。醫用潔凈送風天花從理論上和實踐上改變了高效過濾器必 須布置在末端的傳統模式,進一步提高了氣流均勻性、抗干擾能力。