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双极离子净化器应用在中央空调通风系统

 一、技术介绍:
中央空调空气净化杀菌的功能绝不仅在于提高环境的舒适性,多数情况下,适宜的空调环境是治疗与康复的一个重要因素,在某些情况下,甚至是主要的治疗方法(the major treatment)。国外大量的医学临床研究表明,病人在适宜的空调环境中,通常比在非控制环境中体质恢复更快。
上海赫正环保科技有限公司的技术团队有着多年的行业经验,引进国外中央空调杀菌净化的成熟技术,根据医院病理室中央空调系统的运营特点,成功运用国外核心技术产品进行应用开发:送风终端消毒系统、主支管消毒系统、运行机组消毒系统,主要为已安装或新安装的空调系统及通风净化系统量身定制消毒杀菌装置,将中央空调变成大型的空气消毒机,不但控制自身的二次污染,且杀灭新回风中的微生物,保障安全。
二、中央空调的特点及要求:
1、空调系统分区必然要细化,空调方式也要求多样,需要格外重视各个房间独立控制与调节的可能性。
2、防止院内交叉感染是医院空调的重要职责,净化室内空气,以及维持各个不同房间的合理压差,以控制空气的流向,是降低院内交叉感染的重要手段。
3、中央空调是能耗大户,科学的设计与运行管理,以确保空调系统适用与节能是至关重要。
4、对空调系统设备的可靠性、稳定性要求高。
5、建筑各室的用途不时变更,医疗设备不时增设或更新,宜适当考虑预留设备位置及机器设备的进出通道、管井内增设管路的空间等,以降低设备、     系统更新时所需时间与费用。
6、维护管理任务重,人员配置要充足 ,工程设计需要考虑到确保维修空间充分,以便于维修,管线宜设计为环形,增加其灵活性,水、气管路上宜设置各     种可能关断方式所需的阀门。
三、传统空气净化技术的缺点:
目前,国内中央空调空气处理系统一般都采用无纺布集尘袋过滤的方式,由于滤材孔径小,均存在风阻大、噪声大、耗电大的弊端,更为严重的是适宜的湿温度使空气中的微生物快速繁殖,以致造成某些传染病如流感、结核及军团病等传播,对室内人员危害极大。
四、SUIONIX双极离子空气净化技术的原理:
原理示意图:
双极离子净化器应用在中央空调通风系统
空调通风系统

大气中的自由电子在电场中接受能量,在其自由行程末积蓄一定能量时,就会从被撞击的中性氧气分子中“敲掉”一个电子,使氧分子离子化,形成正离子,被敲掉的电子在电场内被加速。在电场的电子,当其自由行程末的能量不足以“敲掉”中性分子电子时,通常会与中性分子相结合,形成负离子。
双极离子发生装置能有效地控制电场的参数,在离子化中,仅产生氧的正负离子,不产生臭氧。所产生的离子空气,借助空调通风系统送到室内,使整个空间充斥着离子化空气。
离子净化系统的作用
1)降低室内空气中可吸入颗粒物的浓度
由于离子的极性,会形成由数十个诸如水、氮气等分子组成的分子簇,这些分子簇与空气中每立方厘米含有的几千到几十万个气溶胶粒子或凝聚核相碰撞,形成较大的离子,当这种离子尺寸大到一定程度后,就可被过滤掉或靠自身重力沉降下来,降低了空气中颗粒物的浓度
2)消除静电:
由于离子的极性,当其遇到带有静电的物体表面时,会中和相反极性的静电荷;
3)氧化降解:
当离子化空气“覆盖”气体污染源散发表面时,由于负氧离子的氧化性。可以在散发表面附近生成无害的物质,有效控制VOC气体的扩散
4)杀毒灭菌:
负氧离子和细菌结合后,使其产生结构性改变或能量转移,导致细菌死亡,不再生成新菌种;经日本专家证实,负氧离子能附着在空气中漂浮的流感病毒上,并把氢分子从病毒表面的蛋白质中分离开来;一旦氢分子消失,流感病毒便丧失繁殖能力。
主要的化学反应机理如下:
自由基产生    O2 + e(3.6eV) →·O + O
H2O + e(5.09eV) →·OH + H-
O + ·OH →·HO2
气体分子氧化分解   RCH2CH3 + ·OH → RCOCH3 + H2O
                   HCOOH + ·OH → H2O + CO2
                   VOCs + ·OH → CO2 + H2O + SO2
因此,整个处理机理为  VOCs + O2、O2-、O2+  →  SO3 + CO2 + H2O
由上可以看出,其中羟基自由基及正负离子等具有极强的氧化能力,其氧化能力是氧气的上千倍,可以将氮化合物、氨、硫醇类、VOC等污染物,以及综合性异味等其它有机物质在常温常压下迅速氧化,氧化所需时间只在千分之秒。同样,离子氧也有很强的氧化能力,而且寿命在数秒内,可以在反应箱里充分发挥氧化作用。根据原子物理原理,在离子作用下,只需极小的能量就能处理很大的风量,就象激光的能量原理一样,因此采用双极离子净化设备有一个很大的技术特点就是节能。
双极离子净化器应用反应
上图为在利用SUIONIX离子净化异味项目的实测值,可以看出各种浓度的组分气态污染物的降解效率。
离子系统共有二种方式可供选择
1)送风方式
离子净化系统借助通风管路系统向使用空间送入可控浓度的正负氧离子空气,用离子空气“罩住”污染源表面或使离子空气充满被污染的空间,使离子在极短的时间内与气体污染物分子发生反应,有效地扼制气体污染物的扩散和降低室内气体污染物的浓度。
2)送排结合方式
对于污染严重或排放要求严格的场所,如传染病房,采用送风及外排结合的处理方法,即在送风处理的基础上,将污染最为严重场所的气体收集起来,送入特制的外排箱,在外排箱内,污染的气体再与离子氧进行氧化反应,更加彻底地去除气体污染物;,灭杀细菌。
正负离子发生器的作用
迎风面布置双极离子净化设备杀灭被阻留细菌及病毒的过滤器对比图
五、系统的功能特点:
根据本项目病理解剖室的特点,对SUIONIX双极离子净化系统的运用,简要介绍如下
1、SUIONIX双极离子净化系统可有效沉降空气中的浮尘,减少附着于其上的浮游病菌;降低病毒及其它病原体侵入人体细胞的几率,从而大幅度降低人体的感病率;同时有效去除由于人员密集而产生的恼人的异味
2、现代医院往往采用中央空调的形式,要求建筑务尽量封闭,在取得了美观的同时也牺牲掉了室内人员的健康。SUIONIX双极离子净化系统可以弥补此中不足,除了上面提到的降低感病率以外,还能增加负氧离子的含量;配合适量的新风,在室内便会有如沐春风的感觉,使病员能更快的得以康复。
3、解剖室为受污染最为严重的场所之一,气体污染物为尸体腐烂,及试剂类药品的挥发成分等,主要有:氨(NH3)、细菌病毒、胺类化合物、硫化氢等。大量有毒有害的挥发性化学试剂(如甲醛、二甲苯等)严重影响着工作人员的健康,如果不加以控制,还会通过空调系统污染到其它室内空间。
SUIONIX双极离子净化系统可以消除空间内的有毒有害气体,避免它对工作人员的伤害;同时也阻止了有毒有害气体的向外扩散。
4、过道半污染区
SUIONIX双极离子净化系统在半污染区域的作用是综合性的。主要作用是:减少浮游菌数量,降低感染率;消除手术过程中人体及药剂所释放出的异味;消除手术设备所产生的大量静电和臭氧,保护精密仪器及设备;在层流手术室中,还可以通过负氧离子对超微粒子的凝聚效应,进一步提高高效过滤器的过滤效率;及时补充空气中氧离子数量,消除疲劳,提高工作效率
5、节能特点
当前所有医院建筑的空调负荷中,新风负荷约占空调总负荷(建筑负荷、人员负荷、灯光负荷、设备散热等)的30%,SUIONIX双极离子净化系统所产生的正负氧离子所产生的效果,完全能达到自然的清新室外空气,当离子浓度达到一定合适的数量时,甚至能达到雨后森林般的空气条件,去除房间内(特别是内房间)闷、湿、臭等不良感觉。在这样的条件下,完全能减少新风量以降低新风负荷,同时为保持房间的压力要求,适当减少相应的排风量以降低空调能量的损失,这种形式带回风的全空气系统中节能效果可达到20%。
以某院门诊大厅为例。本院门诊大厅建筑面积约1000m2,空调机技术参数为22000CMH,180KW(冷量),8KW(电)。以全天运行8小时计,考虑全天气温变化的原因,总冷量约为12000KW。采用SUIONIX双极离子净化系统后,负荷可降低为899.6KW(冷量),即全天可节约冷量为300KW。全年(以6个月空调季节)可节约54000 KW(冷量)
同时解剖室选择装修用材时,装修材料不可避免的会产生甲醛、苯等TVOC气体对人体有害的刺激性气体。由于建筑本身的构造特点及院方在建筑的使用过程中往往考虑节能及管理等原因关闭外窗,使建筑物的气密性大大提高,室内空气清洁度及新鲜度远远不能满足环保和使用者的要求,刺激性气体会对使用者的身体带来很大的伤害。SUIONIX双极离子净化系统能非常有效地去除以上的刺激性气体,在利用极少的电能下,给使用者创造一个十分理想的环境
六、设备组成及处理流程
1、车间排气进口高效静电滤网,将悬浮在空气中的油墨颗粒、纤维物等物质隔滤;初滤网可定期拆下清洗;
2. 经初过滤的空气进入流光放电区电场,流光放电区产生大量的高能离子,在其作用下,将苯、乙酸乙酯、一氧化碳、二氧化碳、氨、二氧化硫、甲醛等有害气体分解、氧化和裂解,变为无害物质,起到消除有害气体和去除异味的作用;其高能电场在产生高能离子的同时,还将伴随产生紫外线和负离子,它们将共同对微生物、细菌、病菌和病毒进行作用,达到彻底杀灭目的;
3. 本系列产品可根据不同的场所,选用不同的处理风量和末级过滤器模块,进一步强化净化效率,保证处理气体洁净。

净化技术名称 等离子废气净化系统
技术原理 通过双极屏蔽电离,产生正负氧离子簇自然净化离子净化空气中的污染物。
净化系统组成 离子发生器、离子发生强度调节器
安全性 不会产生紫外光(UV)或其它有害光线,管内只含干燥空气,不含其它有害物质,不会产生二次污染,产生氧离子和氧簇,不会产生过量臭氧
核心部件、维护
及寿命
核心部件是为屏蔽电离管,不需维护,没有耗材,一次安装长期使用,没有紫外线、臭氧、TVOC等二次污染
技术历史 技术发现于上世纪30年代初,产品成熟于上世纪70年代末期,技术成熟安全可靠
对空气污染物的作用领域 高效杀菌、去异味、分解有害气体、沉降可吸入颗粒物等
可靠性 电离管壁被少许尘粒或污染物覆盖,它的除味能力也不会明显降低。
七、本项目配置方案:
根据解剖室空间和污染情况,我们采用送风净化方式,在中央空调的新风机出风管安装SUIONIX双极离子净化装置,通过新风净化机将室外新风引入室内,通过离子氧净化装置,均匀地向散发VOC气体和异味的空间送入高浓度的离子氧群气体,离子氧群在极短的时间内与污染物发生反应,将致污染物迅速降解为二氧化碳和水以及其它小分子,从而有效地扼制气体污染物的扩散和降低被污染空间中的污染物浓度。
方案采用分而治之的方针,对应解剖室一、解剖室二、的4000m3/h送风系统进行净化,SUIONIX双极离子净化装置可集中安装在送风的静压箱中,考虑到异味气体外排对室外环境的影响,在外排管道上安装SUIONIX双极离子净化装置,组成处理规模为11500m3/h的净化系统,对需处理范围内的污染物进行分解净化。可以保证在用户要求净化的区域范围内,对污染物获得稳定可靠的净化效果。
装置技术规格本系统由8套独立的离子净化模块组成。离子氧净化模块为成套装置,已包括配套基座、双极离子管、连接法兰、控制箱等安全有效运行所需的全部附件。

区域 送风系统离子净化设备     排风系统离子净化设备
设备型号 S-F6 S-F6
数量 4 4
废气处理气量 Q=4000m3/h    Q=115000m3/h
安装位置 静压箱 排风风管
工作方式 连续或间隙运行 连续或间隙运行
工作环境 温度-5~60℃ 温度-5~60℃
控制仪表 选配 选配
使用寿命:SUIONIX双极离子净化系统按照满足室外和24小时连续运行的要求设计,所有可能受到污染物侵蚀的设备和部件全部采用不锈钢(304)或高分子材料制成,以保证整个净化系统的使用寿命在有腐蚀性介质存在的使用环境下达到10年以上。
控制方案采用独立PLC控制,同时配备与中心控制室的接口,因此,即能就地手动控制,又能实现自动控制及远程控制。
装置详细的安装图例、控制系统图见下:

离子发生器的使用寿命 

 
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