HFJ13净化空调机组的研制.docVIP

HFJ-13净化空调机组的研制清华大学 薛殿华 许为全天津市机房设备厂 于庆斌 顾炳新 ? 摘要　　本文首先介绍了医院手术室对空气调节的要求，分析了研制恒温恒湿净化空调机组的必要性，然后介绍了HFJ-13净化空调机组的主要设计参数和性能，并对测试数据进行了一定的分析。 1 医院手术室对空调的要求　　实践证明，对评价进行手术时，浮游在手术室空气中的带菌粒子落入伤口是手术后伤口发生感染的主要原因之一，因此对手术室内空气的洁净程度必须提出较高要求。一些工业发达国家早已制定了本国医院手术室的空气净化标准，对手术室内空气中的细菌含量做了限制。例如美国是将手术室分为三级，见表1。　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1 级别 空气中浮游细菌数 适用场合 个/m3 个/m3 I级 ≤35 ≤1 清洁手术（人工脏器移植） II级 ≤175 ≤5 准清洁手术 III级 ≤700 ≤20 一般手术 　　此外，手术室内空气的温、湿度也有特殊要求，因为冬季医生不宜多空衣服，而病人手术部位要暴露出来，手术室内温度应比一般房间温度高些，而夏季室温过高又会引起医生和病人出汗，不利于手术部位的卫生和手术的顺利进行，气温过高甚至会引起病人和医生中暑，所以夏季手术室内温度又应比舒适性空调房间温度低些。空气的相对温度过大过小都会给病人和医生带来不舒适感，相对湿度大还容易给某些细菌提供迅速繁殖的条件并带来其它危害。因此，根据国外资料统计，手术室内应保持的空气温度：冬季为24～26，夏季23～26；全年的相对湿度为55%～60%。　　 2 研制净化空调机组的必要性　　　　在一些工业发达国家，现代化医院的手术室都已实现了空调和净化。许多医院都有一两间手术室采用平行流的净化空调系统，用于做高级手术，而其余手术室采用乱流净化空调系统或净化空调机组。　　国内医院的手术室除个别装有净化空调系统外，多数只有一般空调系统（包括风机盘管及普通空调机组），有的则没有空调系统，因此手术室空气中细菌浓度高达每立方米数千个，远远超过手术室对空气净化的要求。　　技术经济分析表明，对于手术室多的大型医院还是以建造集中式净化空调系统有利；但是对于大量的中、小型医院，它们的手术室不多，也不可能进行高级手术，有II级或III级手术室已可满足要求，所以在这些地方采用净化空调机组更有利。净化空调机组方案有工期短、占地少、投资省等优点，更适于在已有医院手术室中加装净化空调时采用。然而在我国能满足手术室要求的净化空调机组尚属空白，迫切需要研制，为此，清华大学与天津市净化设备厂有关人员于1987年就开始了这项工作。但是由于种种原因，所研制的HFJ-13净化空调机组直到1991年才通过鉴定和投入小批量生产。除手术室外，HFJ-13净化空调机组也可以用于其它有恒温恒湿和净化要求的地方。　　 3 HFJ-13净化空调机组设计参数的确定　　统计资料表明，典型的医院手术室尺寸为6m×6m，使用面积为36m2，净高3m。一般手术期间室内可能由8名医务人员组成的手术组和一名病人。其它产热产湿量不大。HFJ-13净化空调机组即以此为使用对象进行设计。　　根据前面介绍的手术室内空气参数要求，确定HFJ-13净化空调机组可保证的室内干球温度为25±1，相对湿度为50%±10%。根据上述室内条件及我国最不利地区的冬、夏季室外设计条件，计算后确定机组制冷量为13Kw，加热量为9kW，加湿能为7kg/h,即可满足要求。　　为使手术室内空气中细菌浓度减少，需要一定的换气次数。国外研究资料表明，随着手术室内换气次数的增加，空气中细菌浓度相应减少。但换气次数的增加将导致机组风量增加，能耗增加及尺寸增大。美国传染病中心研究的结论是换气次数19～20h-1时，一个有9人的手术室里，细菌浓度为35～106个/m3，要将此值降至18个/m3，则换气次数需增加五倍以上。目前对乱流手术室的经济换气次数美国推荐20～25h-1，日本推荐18～20h-1。考虑到合适的冷量风量比例，将HFJ-13机组风量定为2500m3/h,这时典型手术室内换气次数将为23h-1,是比较合理的。　　关于新风百分比的问题，美国早期曾规定在医院手术室里禁止使用再循环空气，故手术室的空调机组应为全新风机组。但后来，又经过专门研究，认为100%地用新风不是最好，相反使用再循环空气可以使手术室中浮游细菌数更少。 国内测定资料也说明手术室内空气中落菌数比室外大气中落菌数低很多，所以允许净化空调机组使用部分新风。经分析对HFJ-13机组，如果使用15%的新风，则可使典型手术室内每人新风量达到42m3/h,已不算少，故HFJ-13机组的新风比定为0.15。　　 4 HFJ-13机组结构特点及主要性能　　HFJ-13