خوش آمدید به شانگهای مریا مهندسی دارویی و پروژه‌های محدوده، شرکت محدوده

info@marya.cn

مریا

خبرهای شرکت

اطلاعات صنعتی

طرح کنترل فشار اتاق تجهیزات تهویه بزرگ اتاق تمیز

2024-04-24

مریا

در روند تولیدات مدرن و تحقیقات علمی، کارگاه اتاق تمیز یک تأسیسات رایج برای تأمین پاکی محیط تولید و آزمایش است، به‌ویژه برای برخی فرآیندها و آزمایش‌هایی که نیازمند سطوح بالای پاکی و کمترین آلودگی هستند. سیستم HVAC کلیدی برای تأمین ثبات و اعتمادپذیری پارامترهای محیطی مهم مانند دما، رطوبت و فشار متفاوت در اتاق‌های تمیز کارخانه‌های داروسازی است، و کنترل فشار یکی از مراحل حیاتی سیستم HVAC محسوب می‌شود. این مقاله با توجه به طرح‌های مختلف کنترل فشار اتاق، به بحث و مطالعه کنترل فشار اتاقی که محل قرار گرفتن انواع تجهیزات خروجی بزرگ است، می‌پردازد؛ این اتاق به عنوان شیب کنترلی کلیدی و دشوار در صنعت محسوب می‌شود.

در روند تولیدات مدرن و تحقیقات علمی، کارگاه اتاق تمیز یک تأسیسات رایج برای تأمین پاکی محیط تولید و آزمایش است، به‌ویژه برای برخی فرآیندها و آزمایش‌هایی که نیازمند سطوح بالای پاکی و کمترین آلودگی هستند. سیستم HVAC کلیدی برای تأمین ثبات و اعتمادپذیری پارامترهای محیطی حیاتی مانند دما، رطوبت و فشار متفاوت در اتاق‌های تمیز کارخانه‌های داروسازی است، و کنترل فشار یکی از مراحل کلیدی سیستم HVAC محسوب می‌شود. این مقاله با توجه به طرح‌های مختلف کنترل فشار اتاق، به بحث و مطالعه روی کنترل فشار اتاقی که محل قرار گرفتن انواع تجهیزات خروجی بزرگ است، می‌پردازد؛ این اتاق به عنوان شیب کنترلی مهم و دشوار در صنعت محسوب می‌شود.

اصول کنترل فشار اتاق و الگوریتم کنترل رایج

اصول ساخت فشار اتاق ۱.۱

هوای پاک که با روش‌های تنظیم دما و رطوبت، فیلتراسیون و سایر فرآیندها تصفیه شده است، به داخل اتاق کنترل‌شده هدایت می‌شود. سپس نسبت بین حجم هوای وارداتی، بازگشتی و خروجی در اتاق تعدیل و حجم هوای نشت‌یافته کنترل می‌گردد؛ به گونه‌ای که حجم هوای باقیمانده تشکیل شده، قادر به ایجاد فشار ثابت در اتاق باشد، یعنی فشار ثابت اتاق را تأمین کند. در نتیجه، فوراً فشار متفاوت یا شیب فشار بین اتاق کنترل‌شده مرتبط و اتاق همجوار آن ایجاد می‌شود.

بنابراین، حجم هوای باقیمانده عامل کلیدی در تعیین فشار اتاق است. زمانی که حجم هوای باقیمانده اتاق مثبت باشد پس از کم‌کردن حجم هوا وارد‌شده از حجم هوا وارد‌شده به حجم هوا برگشتی و تخلیه شده، و همچنین حجم هوای نشت‌کرده، اتاق به عنوان اتاق فشار مثبت عمل می‌کند؛ و وقتی منفی باشد، اتاق به عنوان اتاق فشار منفی قرار می‌گیرد.

۱.۲ خلاصه طرح کنترل فشار اتاق

۱.۲.۱ طرح سنتی تنظیم شیر دستی

کمیسیون‌دهی تعادل هوا برای سیستم تهویه مطبوع اتاق‌های تمیز را انجام دهید. زمانی که هر اتاق حجم هوای باقیمانده کافی داشته باشد، می‌توانید مستقیماً شیرهای دستی هوا سپاری، بازگشت و تخلیه مربوط به اتاق‌های مرتبط را تنظیم کنید؛ هنگامی که تعادل هوا در کل سیستم تهویه مطبوع تنظیم شود، تدریجی فشار بین اتاق‌های مرتبط ایجاد خواهد شد.

این روش دارای مزایای کنترل ساده و هزینه پایین است، اما معایب آن نیز واضح هستند. در صورت مسدود شدن فیلتر در مرحله بعدی، تعادل به راحتی برهم می‌خورد، نیاز به تنظیمات دستی متعدد وجود دارد و قابلیت مقاومت در برابر اختلالات ضعیف است. این روش بیشتر در محیط‌های تولیدی با هزینه‌های پایین و سطوح تمیزسازی نسبتاً بالا استفاده می‌شود، و کمتر در پروژه‌های بیوفارماکوتیکال با هزینه‌های بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۱.۲.۲ تحویل سفارشی، راه‌حل برنامه‌ریزی‌شده و انطباقی CAV+CAV

این طرح شامل نصب یک شیر مکانیکی حجم هوای ثابت، به نام جعبه CAV، بر روی لوله‌های تأمین، بازگشت و تخلیه هوا در اتاق تمیز است. بی‌توجه به اینکه فیلتر سیستم مسدود شده است یا خیر و مقاومت چگونه تغییر می‌کند، این شیر همواره می‌تواند حجم هوا در ورودی، بازگشت یا تخلیه را بر اساس اصول بی‌اعتمادی به فشار، نسبتاً ثابت نگه دارد؛ بنابراین، اطمینان از اینکه حجم هوای باقیمانده در اتاق مطابق با الزامات باشد، تأمین می‌شود.
این روش دارای مزایای کنترل ساده، هزینه نسبتاً پایین، توانایی قوی در مقابله با اخلال‌ها، ثبات و اعتمادپذیری است و به طور گسترده در انواع اتاق‌های تمیز صنعت داروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما مناسب اتاق‌هایی با تجهیزات خروجی بزرگ نیست.

۱.۲.۳ راهکار کنترل اتوماتیک برنامه‌ریزی شده دو-ثبات با تحویل ثابت: جعبه CAV+e-CAV

طرح این است که یک جعبه CAV را روی لوله تأمین هوا در اتاق تمیز و یک شیر هوای ثابت الکتریکی دو وضعیتی، به نام جعبه e-CAV، روی لوله بازگشت یا تخلیه هوا نصب کنید.
که برای اتاق‌های دارای تجهیزات خروجی بزرگ مناسب است. این روش هزینه اکتور الکتریکی و کنترل مربوطه را افزایش می‌دهد و به طرحی با هزینه نسبتاً پایین در حوزه کنترل اتوماتیک تعلق دارد.

1.2.4 راهکار کنترل اتوماتیک تغییر دبی و کنترل انحراف فشار در تحویل CAV + VAV

طرح این است که یک جعبه CAV را روی لوله تأمین هوا در اتاق تمیز و یک شیر حجم هوا متغیر، به نام جعبه VAV، روی لوله بازگشت یا تخلیه هوا نصب کنید.

این یک سیستم کنترل فشار اتاق با روش کاسکد است که می‌تواند به طور خودکار حجم هوا باقیمانده در اتاق را ردیابی و اصلی کنترل کند، و همچنین کنترل دقیق و کمکی برای فشار انجام دهد. حجم تخلیه هوا قابل نظارت است. هنگامی که حجم کل تخلیه هوا در اتاق تغییر می‌کند، سیستم کنترل خودکار به طور لحظه‌ای مقدار تنظیمی فعلی شیر متغیر حجم هوا در بخش بازگشت یا تخلیه هوا را بر اساس حجم هوا باقیمانده محاسبه می‌کند تا فشار ثابت اتاق را حفظ کند، و این عمل به عنوان پیوند کنترل اصلی انجام می‌شود. همزمان، با نظارت بر تغییرات فشار اتاق، سیستم عملیات PID را برای مقادیر فعلی و مقدار تنظیم شده فشار اتاق اجرا می‌کند؛ به عبارت دیگر، مقدار خروجی PID با ضریب تأثیر مشخصی (۱۰٪، ۲۰٪ و غیره، که توسط کالیبراسیون میدانی تعیین می‌شود) ضرب شده و به مقدار تنظیمی فعلی شیر متغیر حجم هوا در پیوند کنترل اصلی اضافه می‌شود. این مقدار تنظیمی برای تنظیمات دقیق ثانویه تعیین می‌شود، تا کنترل فشار دقیق‌تری انجام شود [1]. در صورتی که حجم تخلیه هوا از تجهیزات قابل نظارت نباشد، می‌توان مستقیماً عملیات PID را با مقادیر فعلی و مقدار تنظیم شده فشار اتاق اجرا کرد، و خروجی PID مستقیماً برای کنترل شیر متغیر حجم هوا به منظور حفظ فشار اتاق استفاده می‌شود.

این روش مزیت‌های پایداری کنترل خودکار حجم هوای باقیمانده و دقت فشار مستقیماً در کنترل جابجایی را به هم ترکیب می‌کند. بنابراین، این روش مناسب برای اتاق‌هایی است که نیازمند کنترل بالای فشار هستند. این راه حل نسبتاً گران است، زیرا از نوع جعبه VAV با پاسخ سریع استفاده می‌شود، اما اثرات لحظه‌ای کنترل بهتر است.