便携式空气尘埃粒子计数器,大 尘埃计数器

作者: www.szchinaway.com 时间:2019-10-14 浏览:
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摘 要   医院洁净手术部冷热源具有特殊性和独立性,但在目前常规设计中,采用普通的风冷热泵机组,不能同时满足洁净手术室供冷供热的要求。为了满足洁净手术室恒温恒湿要求,必须消耗大量的能源,造成明显的不节能现象产生。文章介绍了一种多功能热泵机组及其在洁净手术室应用的工程实例,提高了洁净手术部的能源利用率,是一种值得推荐采用的新型节能技术。  一、前言  改革开放三十多年来,我国医院建设迅速发展,各地新建、改建了大量各等级的专科、综合性医院,建立了较现代化的洁净手术部。由于洁净手术部的特殊性,其成为医院典型的高能耗部门。笔者以医院I级洁净手术室为例进行能耗分析,结合自己的设计经验,介绍一种新型冷热源设备――多功能热泵机组在洁净手术室的应用情况,并结合工程实例进行节能分析和计算,使洁净手术部冷热源设计更合理、更科学、更节能。    二、洁净手术部冷热源现状  医院洁净手术部的耗能特点与医院一般科室有所不同。由于洁净手术室通常采用双走廊平面布局,外围的清洁走廊使得手术室不含外围护结构,洁净手术室基本处于内区,设备、照明和人员常年产生大量热负荷,即使在冬季也需要制冷,但又不是十分典型的内区需要长期供冷。为保证手术室温湿度控制,降低系统冷冻水水温要求,夏季往往采用一次回风再加热,而冬季在手术室工作前,室内热负荷很小,需要进行供热,在正常手术时随着热负荷的加大,空调系统又需要切换到供冷工况。  由于洁净手术室一年四季处于制冷、制热、再加热这种特殊状况,在以往的洁净手术部设计方案中,冷热源基本采用:风冷热泵机组;冷水机组+热水锅炉方案,水系统采用四管制或二管制,风系统采用洁净空调箱,再加热采用电加热或热水盘管。由于普通风冷热泵机组不能同时满足洁净手术室供冷供热的要求,洁净空调箱往往采用冷却去湿后再电加热方案,来达到洁净手术室恒温恒湿要求。这种方案造成冷热量互相抵消, 明显存在不节能现象,使洁净手术部成为高能耗部门。    三、多功能热泵机组原理  多功能热泵机组的工作原理是能量的回收和有效利用,它由压缩机、冷凝器、蒸发器、可变换热器等组成。采用两个独立回路的四管制水系统,一年四季可实现五种工况运行(区别于热泵热回收机组):空调单制冷;空调单制热;空调制冷+热回收器制热水(无需外置设备自动平衡冷热量);空调制热+热回收器制热水;热回收器单独制热水。  在洁净手术部冷热源四管制设计中,其回路中蒸发器生产冷水,作为系统的冷源,冷凝器生产热水,作为系统的热源,风扇-翅片换热器功能是在蒸发器功能和冷凝器功能之间进行切换,进行冷热量调节,系统的工作原理如图1所示。这样多功能热泵机组可代替锅炉+冷水机组模式,实现一机多功能使用,同时满足洁净空调箱冷冻去湿、再加热的要求,达到洁净手术室恒温恒湿的要求,实现节能的目的。    四、应用实例   (一)I级洁净手术室空调方案确定  1.洁净手术室基本参数  上海某家三级甲等医院的I级洁净手术室面积为56m2,高度3m,装备有麻醉机、呼吸机、电刀等医疗设备。洁净手术室要求,室内温度T=24±1℃,相对湿度φ=55%±5%,手术室人员12人,手术室设在三层,上层为技术夹层。我们采用《易思暖通空调设计系统》软件(EASY HVAC.V1.6)进行空调负荷计算,计算结果为:总冷负荷Q=20471kcal/h,总湿负荷d=2.3kg/h,室内冷负荷8269kcal/h,新风负荷12202kcal/h。根据《医院洁净手术部建筑技术规范》(50333-2002),I级洁净手术室最小新风量为1000m3/h,手术室控制区2.6×2.4m2,手术室控制区送风量12000m3/h。正压风量500m3/h,排风量500m3/h。  2.典型洁净手术室空调方案  洁净手术部净化空调系统采用新风集中处理、各手术室单独循环系统送风方案(见图2)。这种净化空调系统的特点是, 各手术室空调自成系统,可避免交叉感染,而且各手术室也可以灵活使用,新风集中控制有利于各手术室正压要求。排风采用独立系统,并且与手术室自动门连锁,当手术室门关闭时排风系统自动开启。使手术室始终处于正压受控状态,这是一个应用于洁净手术部较理想的净化空调系统。  3.空调送风状态点确定  手术室室内热、湿负荷通常是恒定的,根据设计参数热湿比为ε/W=3595kcal/kg,  净化空调送风量是一个定量,因此送风状态点也就确定了。通过计算送风状态点为Io=In-Q/1.2L=11.5kcal/kg,送风状态点确定后,我们分析一下I级洁净手术室空调系统在I-D图上的处理过程。  4.典型洁净手术室的I-D图分析  室内循环空调系统采用一次循环风系统,根据新风处理状态,在I-D图上处理方法(图3)。   新风处理到室内焓值,新风不承担室内负荷,新风空调箱仅承担新风负荷,室内循环空调箱承担全部室内冷负荷,循环空调箱在湿工况下工作,此种方式在工程设计中经常被采用。  从I-D图上分析,回风N点与处理后的新风L点混合,经循环空调箱冷却处理到L1点,再经电加热到送风状态点O点。很明显上述处理过程大量冷热能耗互相“抵消”,并且新风空调箱和循环空调箱都在湿工况下工作,空调箱排水和手术室防水问题不能得到很好的解决。  在净化空调系统中大风量,小温差是一大特点。采用一次循环风系统设计,大风量处理到“机器露点”,再通过再加热把风量处理到送风状态点。这样大部分冷热量互相“抵消”。经计算,互相“抵消”的能量Q=1.2×12000×(11.4-9.8)=23040kcal/h(26.8kW),这样造成大量的能源浪费。  5.洁净手术部冷热源确定  为了保持手术室内的温湿度,洁净手术部空调常常采用一次回风系统,四管制水系统。而医院考虑手术室过渡季节使用的要求,冷热源往往采用与中央空调系统分开的独立冷热源,基本方案是:①普通热泵机组;②冷水机组+热水锅炉。由于普通热泵机组不能同时提供冷热水,需采用电再加热,造成冷、热抵消不节能,而采用冷水机组+热水锅炉,系统复杂投资高,不能有效利用能源。二者均没有解决空调系统再加热的弊病,很明显方案不尽合理。而多功能热泵机组可以同时提供冷水和热水,上述问题就迎刃而解了,实现真正意义上的四管制,达到节能的目的。  (二)多功能热泵机组在洁净手术部的应用  1.多功能热泵机组的优点  多功能热泵机组有别于空气源热泵和空气源热泵热回收机组,空气源热泵夏季制冷、冬季供热;空气源热泵热回收机组除了夏季制冷、冬季供热外,在夏季制冷的同时能部分或全部进行热回收提供热水;多功能热泵机组在全年任何季节都能单制冷、单供热及同时制冷、供热。本人认为:该机组特别适用于江南地区洁净手术部的净化空调系统,江南地区梅雨季湿度大,再热量大,多功能热泵机组能在制冷的同时回收冷凝热,免费提供热水用于洁净空调箱再加热,对于四管制水系统,解决了在梅雨季、夏季的锅炉运行问题;冬季手术室内无余热,此时为了达到室内温度。循环空调箱需供热,待手术进行后,手术室内有余热产生,循环空调箱应制冷才能维持规定的室内温度,采用了多功能热泵机组即使在冬季,机组也能制冷,此时的冷量是在机组供热的同时进行冷回收,免费提供空调冷量,该机组真正能做到一机多用。  2.采用多功能热泵机组,解决手术室冷热量“抵消”不节能现象  洁净手术部冷热源采用热泵机组方案,一旦系统配置好了,就不能变动。为确保医院手术室安全、可靠运行,常常在空调箱内增加电加热,以满足手术室在不同季节、不同工况下运行,必然会造成一定的能源浪费。而多功能热泵机组采用二个独立回路的四管制水系统来同时提供冷水和热水,并通过水系统上阀门的切换即可将冷热量分配到所需空调箱,同一台机组即可实现传统方式中两套设备才能达到的功能,实现冷热量的综合利用。这样彻底解决了手术室冷热量互相“抵消”的问题,是一个很好的节能方案。  3.洁净手术室节能计算和分析  通过对I级洁净手术室能耗分析,一间I级洁净手术室理论节能可达约26.8kW。我们以一家三甲医院洁净手术部(20间洁净手术室)为例,洁净手术室再加热能量约200kW,一年可节约36万千瓦用电量。洁净手术部冷热源采用多功能热泵机组,比传统的热泵机组节能约30%。目前我院设计的洁净手术部空调冷热源,均采用多功能热泵机组,取消空调箱内电再加热器。通过几年的实际运行,收到很好的节能效果。因此我们在建设洁净手术部时,除了考虑降低空调设备总造价,还应关注能耗、运行费用等问题,不能因为多功能热泵机组造价略高而放弃采用。  综上所述,热泵机组设备系统运行调节能力较差,如没有为节能运行多作考虑,也会导致运行费用的提高。而多功能热泵机组相当于一个全自动冷热量平衡系统,优化了用户冷热量的分配,通过全自动的微处理控制系统,实现机组对用户的供冷、供热量最佳匹配。因此采用新型冷热源,对医院节能具有积极意义。    五、结束语  1.在医院空调系统中,冷热源一体机特别适用于医院特殊空调场合,如洁净手术部、ICU、中心供应等,它能全年同时提供冷水和热水,实现医院空调冷却去湿再加热功能,解决冷热量互相抵消而造成大量不合理能耗,是一种典型的空调节能方案。只要合理匹配多功能热泵机组冷水与热水的供应量,可极大地提高医院的能源利用率,在医院节能设计中具有重要的意义,是一种优先选择的新型冷热源。  2.洁净手术部空调能耗是医院主要能耗之一,据有关资料统计,约占医院空调总能耗的30%。所以在医院节能设计中,必须根据医院所在地区的能源供应具体情况,结合医院手术室使用特点,通过技术经济论证,合理确定空调冷热源,并利用新技术提高医院空调系统的能源利用效率。多功能热泵机组在医院洁净手术部的应用,对提高医院的能源利用率具有十分积极的作用。  3.冷热源一体机利用了制冷过程的冷凝热,它与热回收机组不同,热回收机组只能在制冷工况下进行热回收,多功能热泵机组在制冷或制热工况下均能热回收。而且可以同时供给冷冻水和热水,并可根据用户的意图实现多种运行工况,同样适合医院许多场所。  4.多功能热泵机组具有全年同时制冷制热功能,可实现不同供热与供冷工况,而且综合能效比高,COP可达7.0~9.0,节能效果显著。适合于室内温湿度要求高的场合,如医院、银行、高级办公楼等场所,这些地方全年内区需要制冷,而外区根据季节变换需制冷或制热。
 
尘埃粒子计数器是用于测量洁净环境中单位体积内尘埃粒子数和粒径分布的仪器。它可广泛应用于为各省市药检所、血液中心、防疫站、疾控中心、质量监督所等权威机构、电子行业、制药车间、半导体、光学或精密机械加工、塑胶、喷漆、医院、环保、检验所等生产企业和科研部门。
 

尘埃粒子计数器发展历程

 
粒子计数器由显微镜发展而来,经历了显微镜、沉降管、沉降仪、离心沉降仪、颗粒计数器、激光空气粒子计数器、PCS纳米激光空气粒子计数器的过程,其中因激光空气粒子计数器测试速度快、动态分布宽、不受人为影响等各方面的优势,而成为很多行业的主流产品。
 

尘埃粒子计数器基本原理

 
空气中的微粒在光的照射下会发生散射,这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言,有一个基本规律,就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小,就是光散射式粒子计数器的基本原理。
 
实际上,每个粒子产生的散射光强度很弱,是一个很小的光脉冲,需要通过光电转换器的放大作用,把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲,然后再经过电子线路的进一步放大和甄别,从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时,电脉冲数量对应于微粒的个数,电脉冲的幅度对应于微粒的大小。
 
尘埃粒子计数器的具体工作原理:来自光源的光线被透镜组聚焦于测量腔内,当空气中的每一个粒子快速地通过测量腔时,便把入射光散射一次,形成一个光脉冲信号。这一光信号经过透镜组2被送到光检测器,正比地转换成电脉冲信号,再经过仪器电子线路的放大、甄别,拣出需要的信号,通过计数系统显示出来。
 
需要指出的是,虽然仪器称为“计数器”,但是仪器分辨微粒大小的能力更为重要。因为电脉冲的计数很简单,而判断粒子的大小非常重要。
 

尘埃粒子计数器主要部件

 
光源是尘埃粒子计数器的关键部件,对仪器的性能影响很大。光源要求稳定性高、寿命长、不受干扰。激光尘埃粒子计数器的光源有普通光源和激光光源两种。普通光源为碘钨灯,体积大、发热量高、寿命短,开机后需要预热。激光光源为激光器,体积小、稳定性高、寿命长,常与检测腔及光检测器做成一体,组成传感器。常见的激光光源有HeNe激光器、激光二极管。采用普通光源的激光尘埃粒子计数器对0.3μm以下的微粒信号响应很低,其信号幅度与计数器本身的噪声幅度相差无几,信号很难从噪声中检测出来。此类仪器虽然标有0.3μm这一通道,但只适于测定大于0.3μm特别是0.5μm以上的微粒。由于激光的单色性好,光能量集中稳定,所以采用激光光源的激光尘埃粒子计数器其传感器有较高的信噪比,此类仪器有些能检测到0.1μm的微粒。
 

尘埃粒子计数器主要分类

 
1、按测试原理:光散乱法测试(白光、激光)、显微镜法测试、称重法测试、DMA法测试(粒径分析仪)、惯性法测试、扩散法测试、凝聚核法测试(CNC)等。
 
2、按流量:小流量 0.1cfm(2.83L/min) 大流量 1cfm(28.3L/min),GMP新规定中也有50L/min,100L/min流量的仪器;
 
3、按形状、体积大小:手持式、台式
 
4、按测试通道:单通道(只测某一种粒子径);双通道(测试某两种粒子径); 多通道(测试多种粒子径)
 
5、其他:粒子计数器的应用领域
 

尘埃粒子计数器使用事项

 
1.入口管被盖住或堵塞时,请勿启动计数器。
 
2.激光尘埃粒子计数器应在干净的环境中使用,以防止损坏激光传感器。
 
3.不要测量可能发生反应的混合气体(如氢气和氧气)。这种气体也可能在柜台内爆炸。要测试这些气体,请与制造商联系以获取更多信息。
 
4.没有高压减压设备(如高压扩散器)不应采样压缩空气。所有粒子计数器都设计为在一个大气压下运行。
 
5.水,溶液或其他液体不能从进气管进入传感器。
 
6.颗粒计数器主要用于测试净化车间的清洁环境。当被测材料具有松散的颗粒材料,灰尘源和喷雾时,它必须与入口管保持至少12英寸的距离。为了避免传感器和管道被上述颗粒和液体污染。
 
7.在取样时,对从柜台本身或柜台排出的气体污染的气体进行取样。
 
8.连接外部打印机或连接外部温度和湿度传感器时,需要先关闭计数器;执行打印操作时,打印机必须有打印纸,否则打印头会损坏。
 

尘埃粒子计数器使用步骤

 
1、阅读安全说明
 
使用前认真阅读“安全须知”,防止操作不当导致测试结果不准确或对仪器本身造成不良影响。请记住要完整地阅读用户手册,以便获取更详细信息。键盘用键盘在显示屏的不同屏幕之间导航。
 
2、取下等向性运动探头的罩盖(黑色帽盖)
 
使用之前先取下等向性运动探头的罩盖(黑色帽盖),否则会损坏粒子计数器。要在粒子计数器伸及有困难的区域使用,请遵照下列步骤操作:
 
a、松开螺纹连接的等向性运动探头。
 
b、用吸气管嘴代替取下的探头。
 
c、将高纯度管与吸气管嘴连接。
 
d、将倒钩型等向性运动探头与管子的开口端连接。设置粒子计数模式
 
3、参数选择。
 
粒子计数器主屏幕中的参数可通过设置屏幕、时钟设置菜单和标签设置菜单进行选择。
 
在参数设置界面下按 “▲”“▼”及“确认“键,设定所需工作参数。若数据库清零,将光标移至数据清零处,按“▲”令数字由“0”改成“5”然后按“确认”键,数字变成“9”即可。若不修改工作参数,直接按“确认”键进入测量界面。
 
按“确认”键进入测量界面后,按“采样”键,打开泵源进行采样测试,采集数据。若采样结果理想,则按“确认”键,令液晶屏下方“Rec”为ON,存贮采样数据,否则就按“确认”键,令“Rec”为OFF。按“模式”键,转换显示方式。按“▲”“▼”键,在*、第三状态可翻动观察以前某周期采样记录。再按“采样”键,则为关。
 
在测试界面时,若需改变工作参数,按“退出”键退回到参数设置状态进行。
 
4、取样
 
按下POWER(电源)键,之后再按下取样键开始取样。背光灯粒子计数器配有一个自动背光灯,当启动仪表电源时,背光灯可保持点亮2分钟。如果2分钟内无按钮操作,背光灯将自动关闭以节省电池电量。在背光灯熄灭后,按任意功能键或箭头键即可重新将其点亮。
 
在开始取样之前,应使用零计数过滤器粒子计数器进行净化。对粒子计数器进行净化可确保计数器的读数准确。要净化粒子计数器:
 
a、将过滤器适配器装入零计数过滤器的端部。请注意过滤器上的箭头表示空气流动方向。
 
b、将适配器直接与等向性运动探头的端部连接。
 
c、运行计数器5分钟左右。
 
d、验证显示屏上的数据:?按平均数来说,5分钟内多只能出现一个大于0、3μm的粒子或每0、5立方英尺多只能出现一个粒子。
 
e、在仪表经过净化后,就可恢复正常使用。将零计数过滤器从等向性运动探头上取下。在无尘室的应用中,零计数过滤器需要验证计数器不对内部元器件发出的电噪声信号进行计数,也没有受到外部的干扰。在其它应用中,在高浓度取样后,应立即使用零计数过滤器净化传感器。
 

尘埃粒子计数器和空气净化器净化效率检测仪区别

 
空气净化器净化效率检测仪是专用于测量空气净化机进出气风口单位体积内尘埃粒子数并根据进出气口尘埃粒子的个数计算出效率的仪器。其基本原理是激光经尘埃粒子散射后,对光学传感器输出的脉冲信号进行数字信号处理,测量参数设定,结果显示、按键、时间、日期等都由内置微机(MCU)控制和实现。
 
尘埃粒子计数器是用于测量洁净环境中单位体积内尘埃粒子数和粒径分布的仪器。具体工作原理:来自光源的光线被透镜组聚焦于测量腔内,当空气中的每一个粒子快速地通过测量腔时,便把入射光散射一次,形成一个光脉冲信号。这一光信号经过透镜组2被送到光检测器,正比地转换成电脉冲信号,再经过仪器电子线路的放大、甄别,拣出需要的信号,通过计数系统显示出来。
 
所以,这两个东西的原理都差不多,都是用来反映空气净化效果的机器。
 

赛纳威厂家生产尘埃粒子计数器介绍

 
深圳市赛纳威环境科技有限司成立于2005年,是一家专业从事环境检测仪器及环境监测治理系统开发和制造的高科技企业,拥有由留美博士、硕士和光机电及软件工程师组成的一流研发团队。赛纳威开发的净化车间专用尘埃粒子计数器系列产品和气体检测仪器系列产品已经在国内外市场上占据了较高的市场份额,公司遵循"求实创新,用户至上"的企业宗旨,聚焦和满足客户的需求,提供极具竞争力的优质空气检测及治理产品和售后服务,帮助用户实现"高效便捷”的工作目标,努力为客户创造长期价值.
 
三通道高精度手持式激光尘埃粒子计数器是依据国际标准ISO14644-1和GMP设计,有中英文版本可供选择,能同时对三个粒径档(用户可任意设定待测粒径)进行检测,并能通过USB接口高速下载,可广泛应用于电子工业和制药工业中的无尘车间环境检测、室内环境检测、过滤器效率分析测试、检查污染源分析、粒径分布分析等。
 
三通道高精度手持式激光尘埃粒子计数器
 
CW-PPC300三通道台式激光尘埃粒子计数器是按照国际标准ISO14644-1和GMP设计、按照国家计量总局颁布的JJG546-88计量规范要求标定。中/英文双语显示,采用微电脑控制实时监测,测量精度高、速度快、直接打印检测结果等功能。主要用于检测洁净室或无尘车间的空气尘埃颗粒浓度,以及分布状况,是确定环境洁净等级的专用测量仪器。广泛应用于电子工业和制药工业中检测净化环境、净化室、无尘室洁净级别。
 
三通道台式激光尘埃粒子计数器
 
CW-HPC600&CW-HPC600A型手持式激光尘埃粒子计数器是深圳市赛纳威环境科技有限公司独创的集手持式和台式打印于一体的高灵敏激光尘埃粒子计数器。其受专利保护的设计不仅在传感器技术的灵敏度、分辨率和稳定性也领先于国际同类产品。更以独具一格的多功能化集成设计满足和方便用户的使用需求。能实时准确地测量所在环境的微粒数量和分布;对各种测量参数可进行设定,如自动实时显示、粒径选择、定时、延时和自动重复测量、时间、和日期设定、数据存储和打印、计数超限报警灯功能等。
 
手持式激光尘埃粒子计数器
 
CW-HPC600&CW-HPC600A手持式粒子计数器按照国际标准ISO14644-1设计和中英文双语带背光显示,新颖的FPGA技术保证六个用户任意设定待测粒径通道同时进行实时检测的可靠性和准确性,多达1000组的采样数据可存储在内置闪存内,并通过USB接口实现高速数据下载。该仪器测试精度高,性能稳定,多功能性强,是质量监督所等权威检验机构、超大规模集成电路超净车间(室),电子行业、医疗卫生、食品加工、光学或精密机械等生产企业和航空航天等科研部门检测净化环境、无尘室洁净级别的理想仪器。
 
CW-RPC300远程遥测激光尘埃粒子计数器是智能多点净化检测系统的终端设备。为用户提供实时准确地远程测量所监控环境的微粒数量和净化等级。根据不同需要增加或减少控制终端,可实现7*24实时远程自动监测,通过RJ45网络接口、WiFi、485(moudbus)等,将数据送给PC终端,显示当前监测环境的洁净状况。该粒子计数器按照国际标准ISO14644-1,GMP和日本工业标准(JIS)要求标定,专业应用于电子行业、制药车间、半导体、光学或精密机械加工等洁净室环境自动监测系统。
 
三通道远程遥测激光尘埃粒子计数器