熱管式熱回收裝置在潔凈手術(shù)室的應(yīng)用
四川華銳凈化 2019-04-02 20:15:43 閱讀
摘要:醫(yī)院建筑的能耗構(gòu)成復(fù)雜、能源形式多樣,從而導(dǎo)致醫(yī)院建筑能耗普遍偏大,有關(guān)資料表明,我國醫(yī)院建筑能耗是一般公共建筑的1.6~2倍。而手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)為一般空調(diào)系統(tǒng)的5-10倍,本文介紹熱管的工作原理及技術(shù)特點(diǎn),通過熱管式熱回收方式與其它熱回收方式相比較,得出熱管換熱器在手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方面更具優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵字:潔凈手術(shù)室;熱管;熱回收;潔凈空調(diào)系統(tǒng)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,我國的衛(wèi)生保健事業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。各地新建、改建大量的醫(yī)療設(shè)施,特別是自《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》實(shí)施以來,對(duì)潔凈手術(shù)室空調(diào)設(shè)計(jì)提出了更高的要求,在潔凈手術(shù)室空調(diào)設(shè)計(jì)中存在著風(fēng)量大、耗能高的特點(diǎn)。尤其在產(chǎn)科潔凈手術(shù)室中要求全新風(fēng)運(yùn)行,因此節(jié)能成為了一個(gè)倍受關(guān)注主題。然而在空調(diào)系統(tǒng)中,同時(shí)存在供熱(供冷)和排熱(排冷)的處理過程,如果能將排掉的熱(冷)移向需要熱(冷)的地方,即熱回收,這樣就可以有效的利用能源。因此研究如何將空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)熱(冷)量回收后再用于空調(diào)系統(tǒng),對(duì)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能將具有重要的意義。
1.醫(yī)院潔凈手術(shù)部空調(diào)特點(diǎn)
醫(yī)院潔凈空調(diào)系統(tǒng)和一般建筑物的空調(diào)系統(tǒng)相比,強(qiáng)調(diào)空氣的凈化與無菌,嚴(yán)格控制建筑物內(nèi)的氣流流向和風(fēng)速,確保醫(yī)療上必需的溫度和濕度,以防止交叉污染,尤其潔凈手術(shù)室是集清潔、無菌、無塵、無臭、怕污染為一體的場(chǎng)所。通過對(duì)手術(shù)部潔凈空調(diào)系統(tǒng)的控制,達(dá)到降低術(shù)中及術(shù)后患者感染率的目的;避免交叉感染,降低發(fā)菌和抑制室內(nèi)細(xì)菌的繁殖,從而降低手術(shù)和術(shù)后的感染率。這也就產(chǎn)生了潔凈手術(shù)部空調(diào)的面積小、風(fēng)量大、耗能高的特點(diǎn)。因此潔凈手術(shù)室的節(jié)能也是一個(gè)備受關(guān)注的主題。
2.常用空調(diào)的熱回收裝置
在空調(diào)熱回收系統(tǒng)中,目前較為常用的有轉(zhuǎn)輪式換熱器、板式換熱器、盤管熱環(huán)式換熱器、熱泵和熱管換熱器。
2.1轉(zhuǎn)輪式換熱裝置
轉(zhuǎn)輪式換熱器是一種全熱換熱,由轉(zhuǎn)輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、外殼、風(fēng)機(jī)與再生用電加熱器組成,其原理是在旋轉(zhuǎn)過程中使排風(fēng)與新風(fēng)逆向流經(jīng)轉(zhuǎn)輪并各自釋放或吸收熱量,其優(yōu)點(diǎn)是熱回收效率較高,可達(dá)70%~80%,管理維護(hù)簡單,在多數(shù)情況下不失為一種較理想的除濕設(shè)備;適用于處理風(fēng)量較大的空調(diào)系統(tǒng)。但缺點(diǎn)是體積較大占用了較多的建筑空間;使用期間應(yīng)考慮出現(xiàn)凝結(jié)水、結(jié)冰帶來的不良后果,新、排風(fēng)可能有交叉污染;壓力損失較大;有傳動(dòng)設(shè)備,自身需要消耗動(dòng)力;以及集中的新風(fēng)與排風(fēng)要求給系統(tǒng)布置造成的不便。
2.2板式換熱裝置
板式換熱器分平板式顯熱換熱和板翅式全熱換熱器兩種,兩者的結(jié)構(gòu)和工作流程基本相同,是較為理想的排氣能量回收裝置,其優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單,新、排風(fēng)互不接觸,無交叉污染;無傳動(dòng)部件,不消耗自身能量;運(yùn)行可靠,使用壽命長。其缺點(diǎn)是通過氣流受到露點(diǎn)溫度的限制,凝結(jié)水、結(jié)冰現(xiàn)象使其壽命下降;在空氣入口處,還應(yīng)設(shè)置空氣過濾器,確保進(jìn)入熱回收的空氣塵濃度低于產(chǎn)品設(shè)計(jì)值;壓力損失較大,過渡季節(jié)不運(yùn)行熱回收器系統(tǒng)時(shí),應(yīng)設(shè)置旁通管,以減少壓力損失;適用于風(fēng)量較小的空調(diào)系統(tǒng)中。
2.3液體循環(huán)式換熱裝置
液體循環(huán)式是兩組空氣+液體熱交換器,由布置在新風(fēng)、排風(fēng)管道上的兩個(gè)熱交換器、泵、膨脹箱、排空閥和管道組成,使用一臺(tái)小功率泵作為系統(tǒng)的循環(huán)動(dòng)力,管道內(nèi)的傳熱液體采用稀乙烯,乙二醇溶液或水,傳熱液體將排風(fēng)中的熱量再傳遞給新風(fēng),該裝置優(yōu)點(diǎn)是新風(fēng)、排風(fēng)管道布置靈活;新、排風(fēng)互不接觸,無交叉污染。缺點(diǎn)是換熱器一般采用銅管鋁片,設(shè)備費(fèi)較高;需增加泵的配置和控制,增加運(yùn)行成本;只能回收顯熱;需要熱媒傳遞,有溫差損失,熱回收效率稍低。
2.4溶液吸收式換熱裝置
溶液吸收式換熱裝置是以具有吸濕、放濕特性的鹽溶液(溴化鋰、氯化鈉、氯化鈣及混合溶液)為循環(huán)介質(zhì),通過溶液的吸濕和蓄熱作用在新風(fēng)和排風(fēng)之間傳遞能量和水蒸氣,實(shí)現(xiàn)全熱交換。該裝置優(yōu)點(diǎn)是熱回收效率高新排風(fēng)完全獨(dú)立避免交叉污染;熱回收效率高,噴灑溶液可以有效的去除大部分微生物、細(xì)菌、可吸入顆粒物,有效凈化空氣;構(gòu)造簡單易于維護(hù)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是設(shè)備體積大,占用空間多;有害物質(zhì)溶解于鹽溶液的并揮發(fā);和鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的的場(chǎng)合不應(yīng)采用。
2.5熱管式換熱裝置
熱管是依靠自身內(nèi)部液體的在熱管一端氣化,吸熱氣化后的液體在熱管另一端液化,在重力作用下回到氣化端,從而完成整個(gè)熱力循環(huán)來實(shí)現(xiàn)傳熱的高效傳熱元件,它利用內(nèi)部液體的物理特性,無需外加動(dòng)力就可以將大量熱量通過其很小的截面積長距離地傳輸。熱管以其構(gòu)思妙,傳輸溫差小適用溫度范圍廣,可調(diào)控管內(nèi)熱流密度等眾多優(yōu)良特性。除了不能進(jìn)行潛熱回收外,熱管熱回收裝置在能量回收和余熱利用方面已顯示出其獨(dú)特的作用。熱管換熱器屬于冷熱流體互不接觸的表面式換熱,因此無交叉污染;它具有的占地小、無轉(zhuǎn)動(dòng)部件、運(yùn)行安全可靠、便于維修更換、換熱效率高等優(yōu)良特性,為工程選用創(chuàng)造了便利條件。
3.熱回收裝置選取
根據(jù)醫(yī)院手術(shù)部潔凈空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)特點(diǎn),為了防止交叉感染,設(shè)備選用與設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意選用細(xì)菌轉(zhuǎn)移率低的設(shè)備。醫(yī)院手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)的新、排風(fēng)系統(tǒng)的新風(fēng)量、排風(fēng)量較大、耗能高的特點(diǎn),排風(fēng)排掉大量的能量,排風(fēng)的能量不能被回收,造成了極大的浪費(fèi);這也是手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行成本居高不下的原因。因此選擇合適的熱回收裝置,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、經(jīng)濟(jì)狀況、工程的實(shí)際情況、排風(fēng)中有害氣體的情況等多種因素,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的綜合比較。通過各項(xiàng)指標(biāo)的比較,熱管換熱器的傳熱系數(shù)高、熱管管壁溫度的可調(diào)性、適用性強(qiáng)、可靠性高、不需要?jiǎng)恿Αo運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、初投資低等特點(diǎn),尤其在強(qiáng)調(diào)防止交叉感染手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)中更加適用。
4.總結(jié)
綜合熱管各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì),相比于其它熱回收裝置,其不需要?jiǎng)恿Αo運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、初投資較低等特點(diǎn);熱管式熱回收器結(jié)構(gòu)緊湊,便于布置;新、排風(fēng)絕對(duì)不會(huì)交叉污染,可保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的特點(diǎn)。因此熱管換熱器相對(duì)其他換熱器而言,具有簡單、節(jié)能、高效、緊湊、投資少、有效的防止交叉污染的優(yōu)點(diǎn),決定了其在耗能高、排風(fēng)量大的手術(shù)室潔凈空調(diào)方面將具有巨大的前景和更大的適用空間。