熱管式熱回收裝置在潔凈手術(shù)室的應用
四川華銳凈化 2019-04-02 20:15:43 閱讀
摘要:醫院建筑的能耗構成復雜、能源形式多樣,從而導致醫院建筑能耗普遍偏大,有關(guān)資料表明,我國醫院建筑能耗是一般公共建筑的1.6~2倍。而手術(shù)室潔凈空調系統為一般空調系統的5-10倍,本文介紹熱管的工作原理及技術(shù)特點(diǎn),通過(guò)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)室潔凈空調系統節能方面更具優(yōu)勢。
關(guān)鍵字:潔凈手術(shù)室;熱管;熱回收;潔凈空調系統

隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展,我國的衛生保健事業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。各地新建、改建大量的醫療設施,特別是自《醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范》實(shí)施以來(lái),對潔凈手術(shù)室空調設計提出了更高的要求,在潔凈手術(shù)室空調設計中存在著(zhù)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)運行,因此節能成為了一個(gè)倍受關(guān)注主題。然而在空調系統中,同時(shí)存在供熱(供冷)和排熱(排冷)的處理過(guò)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系統排風(fēng)熱(冷)量回收后再用于空調系統,對空調系統節能將具有重要的意義。
1.醫院潔凈手術(shù)部空調特點(diǎn)
醫院潔凈空調系統和一般建筑物的空調系統相比,強調空氣的凈化與無(wú)菌,嚴格控制建筑物內的氣流流向和風(fēng)速,確保醫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(wú)菌、無(wú)塵、無(wú)臭、怕污染為一體的場(chǎng)所。通過(guò)對手術(shù)部潔凈空調系統的控制,達到降低術(shù)中及術(shù)后患者感染率的目的;避免交叉感染,降低發(fā)菌和抑制室內細菌的繁殖,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)室的節能也是一個(gè)備受關(guān)注的主題。
2.常用空調的熱回收裝置
在空調熱回收系統中,目前較為常用的有轉輪式換熱器、板式換熱器、盤(pán)管熱環(huán)式換熱器、熱泵和熱管換熱器。
2.1轉輪式換熱裝置
轉輪式換熱器是一種全熱換熱,由轉輪、傳動(dòng)機構、外殼、風(fēng)機與再生用電加熱器組成,其原理是在旋轉過(guò)程中使排風(fēng)與新風(fēng)逆向流經(jīng)轉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70%~80%,管理維護簡(jiǎn)單,在多數情況下不失為一種較理想的除濕設備;適用于處理風(fēng)量較大的空調系統。但缺點(diǎn)是體積較大占用了較多的建筑空間;使用期間應考慮出現凝結水、結冰帶來(lái)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,兩者的結構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)為結構簡(jiǎn)單,新、排風(fēng)互不接觸,無(wú)交叉污染;無(wú)傳動(dòng)部件,不消耗自身能量;運行可靠,使用壽命長(cháng)。其缺點(diǎn)是通過(guò)氣流受到露點(diǎn)溫度的限制,凝結水、結冰現象使其壽命下降;在空氣入口處,還應設置空氣過(guò)濾器,確保進(jìn)入熱回收的空氣塵濃度低于產(chǎn)品設計值;壓力損失較大,過(guò)渡季節不運行熱回收器系統時(shí),應設置旁通管,以減少壓力損失;適用于風(fēng)量較小的空調系統中。
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,使用一臺小功率泵作為系統的循環(huán)動(dòng)力,管道內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(wú)交叉污染。缺點(diǎn)是換熱器一般采用銅管鋁片,設備費較高;需增加泵的配置和控制,增加運行成本;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(guò)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、細菌、可吸入顆粒物,有效凈化空氣;構造簡(jiǎn)單易于維護、運行穩定可靠。缺點(diǎn)是設備體積大,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)生反應的的場(chǎng)合不應采用。
2.5熱管式換熱裝置
熱管是依靠自身內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(lái)實(shí)現傳熱的高效傳熱元件,它利用內部液體的物理特性,無(wú)需外加動(dòng)力就可以將大量熱量通過(guò)其很小的截面積長(cháng)距離地傳輸。熱管以其構思妙,傳輸溫差小適用溫度范圍廣,可調控管內熱流密度等眾多優(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(wú)交叉污染;它具有的占地小、無(wú)轉動(dòng)部件、運行安全可靠、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
根據醫院手術(shù)部潔凈空調系統的系統特點(diǎn),為了防止交叉感染,設備選用與設計時(shí)應注意選用細菌轉移率低的設備。醫院手術(shù)室潔凈空調系統的新、排風(fēng)系統的新風(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;這也是手術(shù)室空調系統運行成本居高不下的原因。因此選擇合適的熱回收裝置,結合當地氣候條件、經(jīng)濟狀況、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)濟方面的綜合比較。通過(guò)各項指標的比較,熱管換熱器的傳熱系數高、熱管管壁溫度的可調性、適用性強、可靠性高、不需要動(dòng)力、無(wú)運行維護費用、初投資低等特點(diǎn),尤其在強調防止交叉感染手術(shù)室空調系統中更加適用。
4.總結
綜合熱管各個(gè)方面的優(yōu)勢,相比于其它熱回收裝置,其不需要動(dòng)力、無(wú)運行維護費用、初投資較低等特點(diǎn);熱管式熱回收器結構緊湊,便于布置;新、排風(fēng)絕對不會(huì )交叉污染,可保證室內空氣品質(zhì)的特點(diǎn)。因此熱管換熱器相對其他換熱器而言,具有簡(jiǎn)單、節能、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)室潔凈空調方面將具有巨大的前景和更大的適用空間。

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