洁净手术室新风过滤器经济终阻力系数及变新风策略研究

发布时间：2020-06-20 22:06

【摘要】：随着城市化率的增长,医疗需求也越来越高,大型医院数量逐年增加,洁净手术部的建设也逐渐增多。洁净手术室空调系统依靠空气过滤和较大的换气次数,将菌尘浓度控制在规定的水平,客观上带来了较大的输送能耗。工程上通常采用定风量系统,限制了空气中冷量的利用,实际上是另一种形式的能量浪费。本文围绕空调系统的过滤器,提出了提前更换过滤器的观点,并且校核和优化了现有过滤器配置,以应用变新风达到节能的目的。本文阐述了研究涉及的一系列基础概念和理论:○1介绍了微粒、大气尘、TSP、PM10和PM2.5的概念,结合各个等级过滤器的过滤特性,指出PM10以上的粒子不可能经过新风进入洁净手术室内,因此可以用PM10数据进行计算,但是粗效过滤器的计算结果需要修正;○2介绍了过滤器的串联效率、容尘量的计算方法,以及国内外不同的过滤器级别对照表;○3确定了洁净手术室的类型,介绍其净化原理和不均匀分布尘浓度计算理论模型。本文分析了洁净手术室空调系统的过滤器配置,并且简化了模型。根据是否将室外大气尘浓度看作不变,分别建立了静态理论和动态理论,用于计算过滤器阻力、功率和功耗。发现在不同风量下各个过滤器,提前更换过滤器后平均每次更换可以得到0.2~20%的节能率收益,在终阻力系数约为1.5时,平均每次更换的节能收益达到最大化,增加的成本也被节能收益抵消。对比动静态理论模型的计算结果,可以发现静态模型可以反映一般趋势,但是其节能量和节能率的计算与动态模型有很大差距,侧面说明了不能忽略室外大气含尘浓度变化对功耗的影响。本文从理论上分析了舒适性空调、恒温恒湿空调和洁净手术室空调系统应用变新风模式的节能原理,根据洁净手术室的负荷特点提出了室外空气状态四区模型,给出了可以工程应用的新风策略,并且研究了变新风模式对洁净度的影响和解决措施,最后进一步分析了经济性,得到了手术室应用变新风策略经济又节能的结论。综上所述,本文通过建立理论模型和实例分析,围绕过滤器的配置进行研究,得出了提前更换过滤器可以得到节能收益和少量的经济收益,以及适度提高过滤总效率,可以实现全部手术室变风量运行,得到较大的节能和经济收益的结论。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU834.84
【图文】：

工艺流程图,洁净手术部,工艺流程图,洁净手术室

重庆大学硕士学位论文生物浓度控制在要求水平，应用在洁净手术部的洁净手术室和洁净辅助用房，住院部洁净病房，介入治疗用房洁净区，中心（消毒）供应室用房清洁区和无菌区等科室，本文以洁净手术室净化空调风系统为研究对象。医院手术部是医务人员对病患开展手术的场所，按照空调系统是否采取洁净措施，可以分为一般手术部和洁净手术部。洁净手术部由洁净手术室、洁净辅助用房和非洁净辅助用房等一部分或全部组成，成为一个独立的功能区域。

纤维,过滤器,表面式,深层过滤器

电力除尘的方法也较为常见。本研究的对象为前者。过滤分离方法通过过滤器实现。根据微粒被捕集的位置不同，过滤器又可以分为表面式过滤器和深层过滤器。表面式过滤器利用表面的大量小孔捕集微粒，原理简单，但是除了滤膜过滤器外，其他类型的表面过滤器效率极低，基本没有实用意义。而微孔滤膜表面式过滤器效率极高，用于液体过滤、采样过滤和严格无菌无尘系统末端过滤等领域。高填充率深层式过滤器包括沙砾层、活性炭层，厚层滤纸等，由于内部毛细管结构极其复杂，几乎没有针对其过滤机理的理论研究[36]。低填充率深层过滤器，特别是纤维过滤器（包括纤维填充层过滤器、无纺布过滤器和薄层滤纸高效过滤器），由于内部空隙率较大，纤维长度方向外的两个尺度小于空隙尺度，因此理论研究时可以把纤维孤立看待，大大简化了研究。此类型过滤器捕集的作用有至少五种：拦截效应、惯性效应、扩散效应、重力效应和静电效应。

【参考文献】