一种制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统技术方案

本发明专利技术提供一种制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统，包括：空气均流装置、风压测量装置、信号处理装置，其中，空气均流装置和风压测量装置设置在风管内，信号处理装置与风压测量装置电连接，并根据风压测量装置测出的总压值和静压值计算风速值，再根据风速值控制空调风机变频器的频率及风管上电动阀门的开度，以调节送风量，通过设置在风管内的空气均流装置对风管内的空气进行强制均流，使得风压测量装置在测量风管内的风压值时，测量结果准确，不受外界影响；测量时可进行实时测量，并通过信号处理装置对空调系统进行实时控制及跟踪记录；无需人工进行参与，能够实现自动检测，测控效率高，时效性好。

An automatic measurement and control system for air volume of clean air conditioning system in Pharmaceutical Workshop

【技术实现步骤摘要】
一种制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统
本专利技术涉及制药厂房空调系统控制领域，具体涉及一种制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统。
技术介绍
制药厂房的洁净空调系统，特别是生产无菌药品的洁净区，在当前的国家法规、行业标准的要求下，对于洁净生产环境的温湿度及洁净度要求非常严格。根据中国2010版《药品生产质量管理规范（GMP）》的《附录1：无菌药品》中“第三章-洁净度级别”，其中对A、B、C、D各级别的洁净区环境洁净度，特别是静态和静态，以及≥0.5μm和≥5μm条件下，悬浮粒子最大允许数量作了非常严格的要求。目前医药洁净空调行业中对于洁净环境的保障，主要是靠空调的对新风回风的处理，以及通过各房间高频率的送风换气次数来实现的。一般制药洁净房间通常要求的换气次数：A级区≥40次，B级区≥40次，C级区20-40次，D级区≤20次。同时受产品工艺要求、房间湿热负荷等因素影响，需要更高的房间换气次数来满足房间洁净度。严苛的生产环境洁净度要求，推动了进一步提升空调系统风量测控能力的需求，以切实保障药品质量，以及促使更加高水平的空调系统节能降耗。现有技术通常采用风速测量仪在主风管的风速测量接口，分别测量出风管系统中某个截面的不同点位的风速基础数据，再通过一定的加权平均得到该截面的近似风速，再乘以截面积得出该截面风管的瞬时风量值；通过人工调节空调的风机频率，使上述计算出的风量值接近系统要求风量。测量房间风量时，采用风量筒人工分别检测每个高效送风口的风量值，合计后为房间的送风量，通过人工调节房间送风管的手动风阀开度，将房间风量调节至与设计送风量一致。通过该方法逐个完成整个空调系统每个房间的风量测量-确认-调节，保证测量出的实际风量与设计风量一致。现有技术中以风速测量为核心的风量测控方案，较为常用，但也存在多方面的弊端：1、测量方式精准度差，受外界影响大，风速测量的准确性受多种因素影响；风速仪在测量点的选择上具有较大的难度，会受到测量点与气体流动方向角度、测量点在风管截面中的分布合理性、测量点前后的直管段距离等多方面的影响，测量的数据会有较大的差异，且经常不能反映出真实的风管流速，整体来说测量精度较差。、测量结果只是瞬时值，不能反映一段时间的风量变化情况，无法应对空调系统的多种应用场景和状态；现代的制药洁净空调系统在使用功能上不仅只有生产状态，也存在值班状态、消毒状态、自净状态等，对于风量的控制要求具有持续性、实时监控实时调整的能力。离线风速测量只能反映测量时瞬时的风量情况，当遇到各状态下的风机频率、新风阀开度、排风情况等产生变化时，整个空调系统的整体阻力分布情况会发生变化，分布到各房间的风量、压差也会发生变化，将导致整个空调系统有序的环境变得不可控，这将使制药洁净环境的洁净度的破坏，导致药品生产质量风险激增，最终危害用户的安全。、对调试人员的技术水平要求高，人工耗费大，测控效率低，时效性差；传统风量测控方式在实施测量和调控方面需要具有一定暖通专业知识和对当前空调系统有较深入了解的调试人员参与，整体来说具备较强的专业性，对于日常的运维难度较大。而且传统方式需要多人现场调试，整体测控效率较低，时效性差，时间一般在2-5天才能完成一个中小型的制药洁净空调系统的调试工作，整个调试的时间和成本都耗费较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案中的产品是，一种制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统，包括：空气均流装置，所述空气均流装置位于连接空调出风口与厂房的风管内，所述空气均流装置由多个中空圆管组成，所述中空圆管沿所述风管的横截面均匀分布，所述中空圆管沿平行于所述风管轴线方向延伸，所述中空圆管的内壁和外壁均为光滑表面，所述中空圆管采用复合材料制作；用于测量所述风管内总压和静压的风压测量装置，所述风压测量装置靠近所述空气均流装置设置，所述风管内的空气依次流经所述空气均流装置、所述风压测量装置，所述风压测量装置包括支架、设置在所述支架上的总压测量点、位于所述风管侧壁的静压测量点，所述总压测量点有多个，所述风管内的总压值为多个所述总压测量点测量值的平均值；信号处理装置，所述信号处理装置包括可编程控制器、上位机，所述可编程控制器与所述风压测量装置和所述上位机电连接，所述可编程控制器根据所述风压测量装置测出的总压值和静压值通过公式计算出风速，并根据所述风速值控制空调风机变频器的频率及电动风阀的开度，所述上位机用于记录所述总压值、所述静压值、所述风速值及所述可编程控制器的控制动作。优选地，所述风管包括支风管、用于连接所述空调出风口与所述支风管的主风管，所述支风管有多个，并分别通向多个厂房。进一步优选地，所述电动风阀包括用于调节所述空调出风口大小的第一电动风阀和用于调节通向所述厂房的所述支风管开口大小的第二电动风阀，所述第一电动风阀位于所述空调出风口与所述主风管的连接处，所述第二电动风阀位于所述支风管与所述厂房连接的开口处。进一步优选地，所述主风管和所述支风管内均设置有所述空气均流装置和所述风压测量装置，所述可编程控制器根据设置在所述主风管内的所述风压测量装置测出的总压值和静压值计算风速值，并根据该风速值控制所述空调风机变频器的频率及第一电动风阀的开度；所述可编程控制器根据设置在所述支风管内的所述风压测量装置测出的总压值和静压值计算风速值，并根据该风速值控制位于所述支风管开口处的第二电动风阀的开度。优选地，所述支架为十字形或米字型支架，所述支架的中心与所述风管横截面的中心相重合。进一步优选地，至少有一个总压测量点位于所述支架的中心位置，其余测量点沿所述支架中心对称分布。优选地，所述总压测量点位于所述支架的迎风面上。优选地，所述中空圆管的材质为PP、PE、PVC中的任意一种。优选地，所述中空圆管的内壁、外壁的表面粗糙度Ra＜0.2μm。进一步优选地，所述公式为，其中，V为风管中的风速，P总为所述风压测量装置测量出的总压值，P静为所述风压测量装置测量出的静压值，ρ为空气密度。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术提供的制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统，通过在风管内设置空气均流装置和风压测量装置，并设置信号处理装置，测量风管内的风压值时，测量结果准确，不受外界影响；测量时可进行实时测量，并通过信号处理装置对空调系统进行实时控制及跟踪记录；无需人工进行参与，能够实现自动检测，测控效率高，时效性好。附图说明附图1为本专利技术的示意图。附图2为附图1中A处放大图。附图3为附图2中B-B方向的剖视图。附图4为附图2中C-C方向的剖视图。其中：1.空调；11.第一电动风阀；2.新风管；3.送风管；31.主送风管；32.支送风管；4.回风管；5.空气均流装置；51.中空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统，其特征在于，包括：/n空气均流装置，所述空气均流装置位于连接空调出风口与厂房的风管内，所述空气均流装置由多个中空圆管组成，所述中空圆管沿所述风管的横截面均匀分布，所述中空圆管沿平行于所述风管轴线方向延伸，所述中空圆管的内壁和外壁均为光滑表面，所述中空圆管采用复合材料制作；/n用于测量所述风管内总压和静压的风压测量装置，所述风压测量装置靠近所述空气均流装置设置，所述风管内的空气依次流经所述空气均流装置、所述风压测量装置，所述风压测量装置包括支架、设置在所述支架上的总压测量点、位于所述风管侧壁的静压测量点，所述总压测量点有多个，所述风管内的总压值为多个所述总压测量点测量值的平均值；/n信号处理装置，所述信号处理装置包括可编程控制器、上位机，所述可编程控制器与所述风压测量装置和所述上位机电连接，所述可编程控制器根据所述风压测量装置测出的总压值和静压值通过公式计算出风速，并根据所述风速值控制空调风机变频器的频率及电动风阀的开度，所述上位机用于记录所述总压值、所述静压值、所述风速值及所述可编程控制器的控制动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统，其特征在于，包括：
空气均流装置，所述空气均流装置位于连接空调出风口与厂房的风管内，所述空气均流装置由多个中空圆管组成，所述中空圆管沿所述风管的横截面均匀分布，所述中空圆管沿平行于所述风管轴线方向延伸，所述中空圆管的内壁和外壁均为光滑表面，所述中空圆管采用复合材料制作；
用于测量所述风管内总压和静压的风压测量装置，所述风压测量装置靠近所述空气均流装置设置，所述风管内的空气依次流经所述空气均流装置、所述风压测量装置，所述风压测量装置包括支架、设置在所述支架上的总压测量点、位于所述风管侧壁的静压测量点，所述总压测量点有多个，所述风管内的总压值为多个所述总压测量点测量值的平均值；
信号处理装置，所述信号处理装置包括可编程控制器、上位机，所述可编程控制器与所述风压测量装置和所述上位机电连接，所述可编程控制器根据所述风压测量装置测出的总压值和静压值通过公式计算出风速，并根据所述风速值控制空调风机变频器的频率及电动风阀的开度，所述上位机用于记录所述总压值、所述静压值、所述风速值及所述可编程控制器的控制动作。


2.根据权利要求1所述的制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统，其特征在于：所述风管包括支风管、用于连接所述空调出风口与所述支风管的主风管，所述支风管有多个，并分别通向多个厂房。


3.根据权利要求2所述的制药厂房洁净空调系统风量自动测控系统，其特征在于：所述电动风阀包括用于调节所述空调出风口大小的第一电动风阀和用于调节通向所述厂房的所述支风管开口大小的第二电动风阀，所述第一电动风阀位于所述空调出风口与所述主风管的连接处，所述第二电动风阀位于所述支风管与所述厂房连接的开口处...

【专利技术属性】
技术研发人员：高加军，王尧，刘德荣，
申请(专利权)人：华润三九雅安药业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51