潔凈手術(shù)室噪聲控制的設(shè)計(jì)探討
潔凈手術(shù)室噪聲控制的設(shè)計(jì)探討
過濾器
過濾器風(fēng)量的確定
級特殊潔凈手術(shù)室采用局部單向流氣流方式，是擠壓的原理。ⅡⅢ級潔凈室由于出風(fēng)風(fēng)速較低，未能有足夠的動量以保持單向流，是低紊流度的置換氣流，是充填的原理。Ⅳ級準(zhǔn)潔凈手術(shù)室使用混合送風(fēng)氣流，是稀釋的原理，只要求采用上送風(fēng)方式，對送風(fēng)口布置不做特殊的要求。Ⅰ級特殊潔凈手術(shù)室在手術(shù)臺的上方需保持單向流態(tài)。《規(guī)范》中規(guī)定斷面風(fēng)速0.25-0.3m/s。其風(fēng)速是指手術(shù)臺上方（離地面0.8米）過濾器投影面的平均風(fēng)速，并非過濾器的出風(fēng)風(fēng)速。由于送風(fēng)氣流與周圍空氣的動量交換，送風(fēng)氣流會逐漸減弱。設(shè)計(jì)時過濾器的出風(fēng)風(fēng)速取0.4-0.46 m/s。ⅡⅢⅣ手術(shù)室及輔助用房的送風(fēng)量采用換氣次數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。
過濾器的風(fēng)量之和就等于手術(shù)室的送風(fēng)量?，F(xiàn)在的各級手術(shù)室一般采用勻流板。Ⅰ級特殊潔凈手術(shù)室送風(fēng)面積內(nèi)滿布高效過濾器，其它手術(shù)室多采用兩側(cè)或單側(cè)布高效過濾器，根據(jù)過濾器總的送風(fēng)量就可以確定各個過濾器的送風(fēng)量了，從而進(jìn)行過濾器的選擇。
過濾器阻力的分析
過濾器的全阻力主要由兩部分組成：一是濾料的阻力,二是過濾器結(jié)構(gòu)的阻力。至于過濾器進(jìn)出口阻力，一般是一個變化不大的值，在5Pa上下，可以作為定值附加。
過濾器的濾料阻力是：
從公式中我們可以看出，過濾器的全阻力與濾速（或面速）成拋物線關(guān)系。阻力的增加比濾速的增加快。對于高效過濾器，一般風(fēng)量比額定風(fēng)量大得不多時，m的值略大于１，即阻力和通過風(fēng)量的關(guān)系近似可以看成線性關(guān)系，所造成誤差在工程中是可以接受的。
過濾器的選擇
從上述的理論分析中可以看出：高效過濾器的使用壽命按過濾器阻力或容塵量來評價(jià)是一致的。在標(biāo)準(zhǔn)容塵量以下或者阻力增值不超過初阻力的1倍時，高效過濾器的阻力增值和積塵量近似成正比。對于高效過濾器，一般風(fēng)量比額定風(fēng)量大得不多時，阻力和通過風(fēng)量的關(guān)系近似成正比關(guān)系。對于手術(shù)室及輔助用房的均可按低于額定風(fēng)量選擇高、中效過濾器，這雖然增加了設(shè)備的初投資，但由于過濾器使用壽命增加的倍數(shù)大于因過濾器面速減小而使過濾器面積增大的倍數(shù)，總體上并未造成設(shè)備投資的增加。由于風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率分別和轉(zhuǎn)速的一次、二次、三次方成正比。
風(fēng) 機(jī)風(fēng)壓的降低減少了電機(jī)的輸入功率。如風(fēng)壓降低 50%，功率降低約65%，具有明顯的節(jié)能效果。在額定風(fēng)量下，高效過濾器的初阻力在200-250Pa，中效過濾器的初阻力在100-150 Pa。建議采用按額定風(fēng)量的50%-70%進(jìn)行高、中效過濾器的選擇，高效過濾器的阻力在120-170Pa，這樣中效過濾器的阻力在60-80Pa，初效過濾器的阻力在50 Pa左右。過濾器的總初阻力在230-300 Pa，初效過濾器的初阻力在50 Pa左右。高、中效過濾器的終阻力一般按初阻力的1.5-2倍計(jì)算。則過濾器的總終阻力在410-550 Pa左右。
由于手術(shù)室的循環(huán)風(fēng)機(jī)一般設(shè)置在手術(shù)室外的污物走道或?qū)Ｓ每照{(diào)機(jī)房內(nèi)，這主要是為了降低噪聲以及檢修方便。當(dāng)循環(huán)風(fēng)機(jī)置于污物走道時，由于循環(huán)風(fēng)凈化空調(diào)機(jī)由于與手術(shù)室相臨，管道的阻力損失在150 Pa左右。則總的風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓在560-700Pa，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與常規(guī)空調(diào)接近，運(yùn)行較平穩(wěn)。如果噪聲超標(biāo)，還可以繼續(xù)降低通過過濾器的風(fēng)速減小過濾器的運(yùn)行阻力，以滿足噪聲要求。除上述方法外，還可以首先確定風(fēng)機(jī)，然后反推出過濾器的阻力進(jìn)行過濾器的選擇，但過濾器的面速不宜過低即所選過濾器不宜過大。
如以系統(tǒng)的終態(tài)總阻力和設(shè)計(jì)風(fēng)量進(jìn)行風(fēng)機(jī)的選擇，風(fēng)機(jī)采用變頻風(fēng)機(jī)，則節(jié)能效果更明顯。此種方法既避免了通過風(fēng)閥調(diào)節(jié)所造成的節(jié)流損失，又能使送風(fēng)量恒定。圖3為其風(fēng)機(jī)和管路運(yùn)行曲線。
