冶金石灰SPF 实验动物环境工程净化空调节能技术的现状和发展时间实验动物科学是生物医学乃至整个生命科学的基础和重要的支撑条件人们越来越重视对实验动物的应用和研究。随着GMP 要求的近一步落实国家相继制定了《实验动物管理条例》和《实验动物环境及设施》等法规。在加入WTO 的新形势下我国医药行业加快了与国际先进水平接轨的步伐很多医药生产企业和研究部门都需要建造符合规范的实验动物设施。新建的实验动物设施一般都要达到SPF 级且具有一定的规模。北京北净康华科技有限公司由于实验动物设施的特殊性对净化空调有很多特殊的要求现就SPF 实验动物环境工程净化空调节能技术的现状和发展进行探讨1 SPF 实验动物环境对净化空调技术的要求根据1994 年颁布的《实验动物环境及设施》国家标准实验动物环境主要分为开放系统、亚屏障系统、屏障系统和隔离系统。开放系统适用于饲养普通级实验动物亚屏障系统适用于饲养清洁级实验动物屏障系统适用于饲养无特定病原体SPF级实验动物隔离系统适用于饲养SPF 级及无菌GF 级实验动物。当前新建的实验动物房主要是SPF 级按照标准要求空气净化度至少要达到10000 级氨浓度≤14 ㎎/m 温度1829℃日温差≤3℃相对湿度4070 气流速度≤0.18m/s 房间空气压差梯度2050Pa。为了保证实验动物正常地生长需要严格地按照规定调节温度和湿度提供新鲜空气排除有害气体、病原微生物和尘粒。为了避免交叉感染还要严格地设定和控制房间内各部位的空气压力。因此建立SPF 实验动物环境必须有一个设计合理运行可靠节约能源监控方便的净化空调系统北京北净康华科技有限公司SPF 实验动物环境净化空调技术的2 现状和问题虽然SPF 实验动物环境对空气的洁净度要求不高但通风方式有特殊的要求。首先必须提供实验动物正常生活所需的新鲜洁净空气排除动物排泄物等散发的污浊气体还必须防止空气的交叉污染。为了达到这个目的目前国内的SPF 实验动物环 剪力墙加固>卡片打印
人造板生产线境大部分采用直排式全新风净化方式即将恒温恒湿的净化空气送入SPF 实验动物房稀释污染空气后不予回收直接排放。常用的气流形式为顶送侧回由房间顶部的高效送风口将洁净空气送入房间内放置有实验动物笼架洁净空气将室内的污染空气稀释后沿着房间四周下部的排风口排出。这种净化送风方式原理简单管理方便得到了较多的应用。但是这种送风方式风量大能耗高使用上也不尽合理因为并非所有的尘埃粒子都是致病微生物依靠大量的洁净气流稀释室内的污染空气也不一定能使实验动物得到很好的生活环境。目前一般SPF 实验动物房的饲养方式都是将动物放在饲养盒笼内饲养饲养盒笼又放在多层的笼架上室内可放置很多排笼架。饲养盒笼是实验动物生活的微环境又是产生尘粒和异味的核心也是空气流动的死角。整个房间是空气循环的大环境气流呈乱流形式分布由于饲养盒笼和笼架的阻力洁净空气只有很少部分能进入饲养盒笼大部分恒温恒湿的洁净空气直接从排风口排出造成很大的能源浪费。即使从饲养盒笼内散发或被置换出来的污染空气也不能立即完全地排出室外这些污染的空气会随着乱流气流弥漫于整个房间不仅造成实验动物交叉污染的可能也使饲养人员的工作环境恶化。一般饲养盒笼的容积仅占房屋空间的10由于饲养盒笼和笼架的阻力能直接参与饲养盒笼内空气交换的洁净空气将低于10。要保证饲养盒笼内一定的温度、湿度洁净度和空气的新鲜度就必须成倍的加大空调机组增加送风量加大制冷和制热功率这就增加了建设投资和运行成本。而这些能量大部分被排空浪费掉这是直排式全新风净化方式最主要的问题。净化空调 3 节能技术在SPF 实验动物环境中的应
用随着SPF 实验动物环境的推广和实施能耗大投资和运行成本高昂的问题越来越突出国内外的学者在
这方面做了很多的研究和探索北京北净康华科技有限公司也在工作中积累一些经验介绍如下3.1 减少冷热负荷3.1.1 降低室内高度一般生物洁净室高度在2.42.6m 之间SPF 实验动物环境工作人员少工作时间短为了减少洁净空气单位流量可将房间高度降低到2m。3.1.2 加强围护绝热选择较好的隔热材料加厚保温层。3.1.3 调控气流速度采用变频调速自动控制技术将气流速度控制在标准下限运行最小空气流速可选取0.1m/s。3.1.4 调控温度范围将SPF 实验动物房的温度冬天设定到标准下限夏天设定到标准上限。3.1.5 小单元独立空调系统将SPF 实验动物房分成若干区域相应地设立若干小单元独立空调系统使用时根据动物饲养种类和数量的增减有选择地启用房间和相应的空调系统避免空调系统放空运行。3.2 能源的二次利用3.2.1 净化空气循环使用将部分排出的净化空调风回收利用回收前必须进行前期处理去除二次循环空气中的尘粒和有害气体。二次循环空气回收利用率最高可达50。但是为了避免交叉感染再循环空气仅限于同一动物种单元使用。3.2.2 茉椿厥?在排风管段安装能量回收装置。北京北净康华科技有限公司上述利用二次能源的措施在理论上和技术上都是可行的特别是在温差较大的地区。但是为了处理回风需要增加相应装置又增加了空气系统阻力和运行费用所以一般情况下节能效果不是十分显著。3.3 利用天然能源在有条件的地方利用太阳能、地热等天然资源进行空气调节或辅助加热。3.4 空气定向流技术随着SPF 实验动物环境的兴建能耗和运行成本高的矛盾越来越突出一种空气定向流动的技术越来越受到重视。如上所述一般SPF 实验动物房仅有低于10的洁净空气参与了动物饲养盒笼内空气的交换那么要达到节能的目的就必须尽量减少非交换净化气流并让可交换气流沿定向流动最后进入排风管。根据这种原理目前已有多种空气定向流SPF 实验动物环境技术得到了应用。
宇山自动化3.4.1 盒内交换笼架该技术采用导风通道笼架双风道机组设置前端和终端空气过滤器等装置组成单体换气系统净化气流在动物饲养盒内定向流动全部参与了盒内的空气交换空气流量非常小。该装置简化了控制设备使用方便灵活对基础建筑要求不高特别适合小规模实验动物的饲养。目前国内已有系列成套装置供选用。3.4.2 定向流SPF 实验动物房该技术由房间顶部高效送风口将洁净空气到送入室内动物笼架分隔成数个相对封闭笼格笼格内可放入动物饲养盒笼每个笼格有通风孔与洁净室和排风口连通洁净空气从房间顶部高效送风口进入室内后只能从通风孔进入笼格再进入排风管形成定向流动气流。根据一个SPF 实验动物房定向流技术与传统直排式气流技术在饲养区风量和冷热负荷参数的比较前者比后者可节约62的能源投资和运行费用大幅度降低。由于每个笼格相对封闭调节通风孔可控制风量大小既可很好地净化动物生存活动环境还能灵活地控制每个饲养盒笼内的氨浓度。由于空气定向流动笼格内的污染空气不会进入室内工作人员操作空间无尘无味优化了工作环境。3.4.3 洁净空间与传递技术在SPF 实验动物环境中的应用从传统的屏障系统中解放出来减少固定的厂房和大规模的投资节约能源是人们一直在探索的目标。法国拉卡连la ca lhene 公司在普通控温的建筑中用隔离技术和传递装置建立起大小可调节的SPF 实验动物环境装置净化空气在隔离器中定向流动全部参与动物生活空间气流的交换并与操作空间和人流物流完全分开。目前一台双升降式隔离器可放98 只小老鼠盒最大的隔离器可以用来养马操作时主要
使用门式直接传递装置工作人员进出自由操作方便。该系统简便灵活人流物流绝对隔离操作安全可靠
棉花剥壳机适应范围广是一种方便节能保险的好方法。北京北净康华科技有限公司实践证明上述净化空调节能技术对提高SPF 实验动物环境的空气质量和节能水平是行之有效的。特别是空气定向流技术从理论和技术上解决了非交换净化气流浪费能源和交叉污染的问题具有节约投资和降低运行成本的优点SPF 实验动物环境工程净化空调节能是技术发展的方向。
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