手术室净化空调机组的水冷式表冷器在冬季运行中冻裂的原因分析及解决方案

江满发 张明旭 尤若宁 陈 庆*

手术室净化空调机组的水冷式表冷器在冬季运行中冻裂的原因分析及解决方案

江满发①张明旭②尤若宁①陈 庆①*

手术室净化空调；水冷式；表冷器；冻裂；新风口；机器露点

随着医院手术室的增加，对手术洁净环境提出了更高的要求[1]。净化空调作为洁净手术室中的配套技术之一，对防止感染和保证手术成功起到重要作用，因此净化空调系统的管理与维护显得尤为重要[2-3]。当净化空调系统在冬季环境温度低于0 ℃地区运行时，普遍存在空调处理机组内的水冷式表冷器冻裂现象。针对此情况研究并分析故障产生的原因，根据实际情况提出解决方案，避免冻裂现象的发生。

1 故障原因分析

净化空调系统在冬季环境温度低于0 ℃运行时，空调处理机组内的表冷器不能全部排除积水，通过表冷器外表面的新风空气温度低于0 ℃，致使表冷器内部积水冻结，导致表冷器的散热管弯头处被冻裂，管路产生泄漏，进而影响空调系统正常运行[4-5]。

2 故障解决方案

根据实际工作经验总结出避免空调处理机组内水冷式表冷器冬季运行中冻裂的5种处理方案。

2.1 设置新风预热器

冬季温度低于0 ℃地区，在空调系统新风处理机组中设置新风预热器(预热盘管或电加热器)，使空调处理机组内的新风温度提高到0 ℃以上(需将新风温度提高5 ℃左右)。此方案可在原有新风机组安装新风预热器或增加预热段机组柜，适用于各厂商设计的空调处理机组[6]。

2.2 加热器置于表冷器之前

对设置有表冷器、加热器以及加湿器的空调系统，如夏季运行中系统的机器露点即为送风状态点时，可将加热器置于表冷器之前[7]。在冬季运行中，使空气先经过加热器升温而高于0 ℃，避免表冷器发生冻坏现象[8]。此方案对于直流式空调系统而言，既不增加设备的投资，又不影响系统的夏季运行。

2.3 设置新风口并装设对开多叶调节阀

如空调系统较小，系统的新风量也较小，当空调机房内空气保持为无污染状况下，可在新风管路位于空调机房的管段上再新设置一个新风口，同时两个新风口处各安装一密闭式对开多叶调节阀[9]。

当空调系统在夏季运行时，可任意关闭一个新风阀，开启另一个风阀；在冬季运行时，可关闭室外的新风阀，打开空调机房内新风管段上的新风阀。对设有采暖的空调机房，由于机房内的空气高于室外空气温度且高于0 ℃，因此采用空调机房内的空气作为新风进入机组可避免机组内的水冷式表冷器冻坏的现象。当室外空气温度高于0 ℃后即可关闭空调机房内新风管段上的新风口，并打开室外的新风口进行运行。

2.4 新风与回风的进入方式

目前，老式设计的空调处理机组的新风与回风采用平行进入方式，不利于新风与回风的混合，尤其在冬季极易产生空气的分层。一旦位于底部低于0 ℃的冷空气通过表冷器时，易发生水冷式表面冷却器冻坏现象[10]。因此，机组的新风与回风采用互为垂直进入方式，同时在新风与回风入口处安装对开多叶调节阀，可使新风和回风混合段与空气的初效过滤段后，混合较充分[11]。

由于空调系统在冬季运行所采用的新风比例较小，其混合后的空气温度大都会高于0 ℃。如空调房间内冬季温度按tN=18 ℃，相对湿度50%，室外新风温度tW=-10 ℃，相对湿度25%，新风与回风比为1∶3，则新风与回风混合后空气状态点的干球温度远高于0 ℃，避免机组内的表冷器被冻坏的现象发生。

2.5 停机时的风阀

停机时的新风阀、回风阀及送风阀。采用一班制运行的空调系统，在冬季运行中应注意停机时，必须关闭系统的新风阀、回风阀以及送风阀，避免由于烟囱效应而使低温空气进入机组内而造成表冷器冻坏，必要时需打开机组新风段上的检测门，使设有采暖的空调机房内高于0 ℃的空气进入机组内。当空调系统停机后，使装于加热器的流量调节阀保持一定开度，使少量热媒仍能进入空气加热器中，进而向机组内散热，保持空调处理机组内的温度始终高于0 ℃，防止水冷式表冷器的冻坏。

3 小结

净化空调系统在冬季环境温度低于0 ℃的地区运行时普遍存在的空调处理机组内的水冷式表冷器冻裂的故障现象，由于其故障的根源在于新风的环境温度低于0 ℃，故在净化空调设计安装过程中，空调新风机组内必须安装预加热段，以免此类故障的发生，在保证医院洁净手术室净化系统安全运行的同时，也对患者手术感染控制搭建安全屏障。

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[2]初春玲，刘琳.医药工业洁净厂房净化空调系统设计问题探讨[J].洁净与空调技术，2004(4)：36-38，43.

[3]程禹.洁净手术室净化空调系统的使用及维护[J].中国医学装备，2014，11(11)：132-133.

[4]季卫平.净化空调系统的验证及维护保养[J].机电信息，2008(29)：35-40.

[5]赵季芳.净化空调系统的数学模型与变频应用[J].能源技术，2002(2)：55-58.

[6]李军，马衍辰.净化空调系统设计中存在问题的思考及建议[J].天津城市建设学院学报，2002，8(3)：204-207.

[7]潘莹莹，谢军.浅谈净化空调系统的节能降耗措施[J].医药工程设计，2006，27(3)：41-42.

[8]罗延民.净化空调系统调试中的常见问题和改进建议[J].洁净与空调技术，2006(4)：62-64，68.

[9]巴峰.药厂净化空调系统几个问题的探讨[J].洁净与空调技术，2006(S1)：49-52.

[10]周俊彦，初春玲，朱莹.净化空调系统调试中常见问题和改进建议[J].建筑热能通风空调，2000，19(1)：56-58，62.

[11]钟艳红，夏春森，陈少珊.降低净化空调系统运行成本的研究[J].化工管理，2014(17)：213-214，216.

江满发,男,(1975- ),大专，助理工程师。解放军第174医院(厦门大学附属成功医院)医学工程科，从事医疗设备维修、质量控制和使用管理等方面的研究工作。

2016-11-25

1672-8270(2017)07-0150-02

R197.39

B

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.07.039

①解放军第174医院(厦门大学附属成功医院)医学工程科 福建 厦门 361003

②厦门市妇幼保健院后勤保障部 福建 厦门 361003

*通讯作者：cedychenjl@163.com