压差原理图、压差的作用

1.什么是“压差”

众所周知，“人往高处走，水往低处流”。自然界的空气也随着风而流动。事实上，这种流体的运动离不开“压力差”的作用。

在洁净区内，各房间相对于室外大气的压力差称为“绝对压力差”。

各相邻房间和相邻区域之间的压力差称为“相对压力差”，简称“压力差”。

假设A室的绝对压差为P1，B室的绝对压差为P2，则A-B间的压差为P=P2-P1

有时由于语言习惯，我们将“绝对压力差”和“相对压力差”都称为“压力差”。例如，当我们说“xx房间的压力差”时，它指的是房间与外界之间的“绝对压力差”。例如，当我们说“xx房间与xx房间的压力差”时，指的是两个房间之间的“相对压力差”。

2、“压差”的作用

因为空气总是从绝对压差高的地方流向绝对压差低的地方，所以我们必须保证房间的洁净度越高，绝对压差就越高，反之房间的洁净度就越低，绝对压差越低。这样，当洁净室正常运行或房间的气密性被破坏（如开门）时，空气可以从洁净度高的区域流向洁净度低的区域，从而使洁净室的洁净度降低。洁净度等级高的房间不受洁净度等级低的房间的影响。空气污染和干扰。

因为这种污染和交叉污染是很多人看不见和忽视的，同时这种污染是非常严重且不可逆转的。一旦被污染，后果将是无穷无尽的。因此，我们将洁净室的空气污染列为仅次于“人类污染”的“第二大污染源”。

有人说这种污染可以通过自净来解决，但自净需要时间。如果房间里的设备设施瞬间被污染，甚至材料已经被污染，那么自净就没有任何作用了。

因此，保证压差控制的必要性是显而易见的。

3、新版GMP对“压差”的要求

根据药品种类、生产操作要求和外部环境条件，配置空调和净化系统，对生产区域进行有效通风，并具有温度、湿度控制和空气净化过滤功能，保证药品生产环境满足要求。

洁净区与非洁净区之间、不同级别洁净区之间的压差不应小于10帕斯卡。必要时，同一洁净度等级的不同功能区域（手术室）之间也应保持适当的压力梯度。

设置必要的气闸和排气装置；不同空气洁净度等级的区域应进行压差控制。

应减少因未经处理或处理不充分的空气重新进入生产区域而造成污染的风险。

4、洁净区内各房间压差的测定

以下是某制药公司车间压差平面图。 （参见下面的部分）

室外大气压差为0

一般区域的鞋房设计为5Pa，略高于室外区域。以前的规定似乎要求车间内的一般面积与室外的面积应大于10Pa。后来在规定中找不到，就按照5Pa来设计。

法规要求洁净区与非洁净区的相对压差大于10Pa。其实应该是“缓冲间”。一般区域的“换鞋间”相对压差大于10Pa。 “缓冲室”才是真正的D级区域。只要保证缓冲、二次更新、第一次更新、一般区域更新的鞋室之间的压力梯度即可。

有专家还指出，二表已经是一个干净的区域。法规要求更衣后部符合高级洁净区的静电要求。我个人认为二表也应该算是D级区域。那么第二块手表和鞋子就要求大于10Pa。事实上，第一次更新还提供了清洁空气，并按照清洁区域进行管理。

为了保证各房间有明显的压差梯度，缓冲室的“绝对压力”设计为20Pa。

那么第二次更新是15Pa，第一次更新是10Pa，鞋子更新是5Pa。这是一个合理的压力梯度。

该工厂设计为D级走廊、缓冲区、二值班、一值班、总区换鞋间。每个房间之间安装压差表。有专家主张，在“缓冲间”和“换鞋间”之间安装压差表即可。

压差表安装在更衣室入口处。它有两根软管，一根在缓冲间，一根在换鞋间。显示D级洁净区与非洁净区的压力差。如果大于10Pa就可以，符合法规要求。如果将二表视为D级区域，当然也可以测量二表与鞋室之间的压力差。

然而，我们的压差设计通常足够大。 D级走廊设计的绝对压差为25Pa。

D级区域各房间与走廊的相对压差根据工艺性质进行设计。例如，如果包装间污染程度较高，需要在D级走廊内保持负压，则设计包装间间的绝对压差为15Pa。待检成品临时存放及清洁间设计为走廊负压。

洗瓶间对走廊有轻微的正压。

这里有一个非常明显的设计缺陷。洗瓶间与走廊之间无缓冲设计。这不利于隧道炉各段压差的自动调节，因为炉门的开闭影响隧道炉的压差平衡。影响实在是太大了。

从D级走廊到C级走廊，绝对气压差分别为25Pa、30Pa、35Pa、40Pa、45Pa。进入D级区域时的设计原因与一般区域相同。它们都是为了保证合理的压差梯度。同时，C级走廊与D级走廊相比，相对压力差大于20Pa。即使对于C级气闸室，C级换鞋的相对压差也为15Pa，满足大于10Pa的法规要求。

由于炼油厂属于防爆区域，C级走廊设计为负压。

集装箱清洗、卫生洁具间也设计成C级走廊负压。

同时，卫生洁具间对容器洁净间也有5Pa的负压。因此，容器清洗设计在40Pa较为合适。

当C级走廊进入B级区域走廊时，绝对压差依次为45Pa、55Pa、60Pa。事实上，在调试过程中，在B级区域第一次更新后，C级区域的走廊仍然需要有轻微的正压力。

B类区域各功能室设计绝对压差为65Pa。

我个人认为灌装间和封盖间应该分开设计。同时，在灌装间和B级走廊之间增加一个气闸室比较合适，因为还有另一个无菌操作间，避免交叉污染。

图中的压差标记均为室内与室外的“绝对压差”，且图中标注的是理论数据，也就是说各级之间的实际相对压差应大于10Pa，那么各房间的压差绝对压差应大于标注值。如果各个级别均大于标注值，实际上，逐级计算，B级区域的走廊压差远超60Pa，洁净功能室最高级别远超65Pa。

至此，各房间的绝对压差设计完成，压差平面图绘制完成。

5、洁净区各房间保持压差的原则

上图是空调系统的送风和回风示意图。

室外新风经新风过滤器过滤后进入空调箱。与回风一起经过各房间初效过滤器、表冷器、加热器、中效过滤器、主送风风道、送风支风道、高效过滤器。进入各个房间。

每个高效过滤器上均设有手动调节阀，可以调节每个高效过滤器之间的风量平衡，保证各房间送风的均匀性。

每个房间的分支风道上安装定风量阀，控制单个房间内多个高效过滤器的送风量。当支风管定风量阀的调节余量足够大时，一旦上游风量发生波动，定风量阀就会跟随，保持支管送风量的稳定，从而保证了送风量的稳定。各房间送风量的稳定性。

当空调箱的送风余量足够大时，初始效应和中间效应都会衰减。如果堵塞，总送风量就会趋于减少。如果在主风道上安装风量传感器，风量的减少将反馈给风机，使风机变频，自动增加送风量，实现总送风量的自动控制的空调箱。的目标。

每个房间的送风量=回风量+泄漏量。

如果各房间的送风量能自动保持稳定，则房间内的绝对压差应与回风量和泄漏量有关。泄漏量与房间的密封性有关。也就是说，当一个房间关闭时，在相同的绝对压差下，泄漏量将是恒定的。回风量越小，房间内的绝对压差越大，房间内的绝对压差也越大。漏气量越大，漏气量也越大。

基于以上原则，调节房间内绝对压差的方法是减少回风量，尽可能保证房间的密封性。

如果门打开，泄漏的风量突然增大，绝对压差会突然减小，大量空气会从门泄漏出去。

如果回风量不减少，房间内的绝对压差就会降低，可能会造成气流倒流。

因此，当门打开时，或送风量突然波动或减少时，房间内的绝对压差会趋于减小。每个房间的回风管道均设有回风VAV可变风量控制阀。该VAV 根据房间内的绝对压差进行控制。当压差减小时，VAV将调小，以减少回风量，保持压差稳定。当压差升高时，调高VAV，增加回风量，保持压差稳定。

对于空调箱来说，风扇转速恒定，送风量恒定。当回风量增加时，新风量会自动减少。当回风量减少时，新风量会自动增加。

当新风过滤器堵塞，新风量不足时，需要更多的回风来满足送风量要求。如果回风量增加，房间内的绝对压差就会减小，回风量VAV就会自动减小。减少回风。这两次调整呈现出相反方向的矛盾趋势。当故障程度超过系统的可调范围时，系统就会打破平衡，房间内的绝对压差下降，造成气流混乱。

对于每个房间来说，送风量和回风量之差越大，房间内的绝对压差就越大。

对于整个空调系统来说，送风量=回风量+新风量，也就是说新风量越大，房间内的绝对压差就越大。

因此，洁净区内各洁净室的压差风量保持正压差需要由室外新风来补充。

6. 维持压差所采取的措施

一般情况下，送风系统采用定风量法，即首先保证洁净室送风量相对恒定，并调节洁净室回风量或排风量，从而控制洁净室压力差风量并维持洁净室压差。价值。

在洁净室的回、排风支管上安装手动分体多叶调节阀或蝶阀，以调节回、排风量，控制室内压差。

空调系统调试时应调整洁净室的压差。当空调系统运行过程中洁净室压差偏离设定值时，再次调节会比较麻烦。

在洁净室回（排）风口安装阻尼层（如单层无纺布、不锈钢过滤器、铝合金过滤器、尼龙过滤器等），可有效保证洁净室的正压。洁净室，但需要经常更换，因为阻尼层的滤网防止洁净室正压过高。

在相邻房间之间的隔墙上安装余压阀，控制正压。优点是设备简单可靠，缺点是余压阀体积较大，通风受限，安装不方便，不方便与风管连接。

在洁净室回（排）气支管控制阀的阀轴上安装电动执行系统，可与相应的阀门配套组成电动控制阀。根据洁净室压差的反馈，微调阀门开度，洁净室压差自动调整回设定值。该方法对洁净室压差的控制更加可靠、准确，在工程实践中得到广泛应用。该系统可安装在需要显示压差的洁净室或典型洁净室的回（排）气支管调节阀上。

洁净室的送风支管和回（排）风支管上安装文丘里风量控制阀。文丘里阀有三种类型：——定风量阀，可以提供稳定的气流；双稳态阀，可提供两种不同的气流，即最大流量和最小流量；可变风量阀，可在1秒以下通过指令。时钟响应和流量反馈信号提供气流的闭环控制。

文丘里阀具有不受风道压力变化影响、响应迅速（小于1秒）、调节精确等特点。但该设备价格较高，适用于系统压差控制必须高精度、可靠的场合。

通过采用定风量阀和双稳态阀，可以严格控制洁净室的送风量和排气量，从而形成稳定的压差风量，控制洁净室的压差稳定性。

使用送风可变风量阀来调节房间，使送风管阀门的流量跟踪排气管阀门的流量，可以形成稳定的压差风量，控制洁净室的压差保持稳定。

采用恒送风风量阀和回风变风量阀对房间进行调节，使回风阀跟踪房间压差变化，自动调节房间压差，可形成稳定的压差风量并进行控制洁净室压差稳定。

7、压差控制方式的选择

有的公司采用定风量阀进行送风和回风。送风、回风比较稳定。因此，消除开关门、人员、物料进出所带来的压差扰动的能力几乎为零，而且不可能是一件很容易的事。保证了压差动态条件下的稳定性。

有些公司在送风和回风方面都使用可变风量阀。结果，监管常常变得混乱。如果几个参数同时改变，自动控制系统就会无所适从，不知道该听从谁的命令。

因此，一般采用送风定风量、回风变风量是比较好的控制方法。 8、如何保持良好的压差稳定性

1、定期更换新风过滤器，减少新风过滤器堵塞造成的压差。

2、定期更换初效、中效过滤器，减少因送风量波动造成的压差混乱。

3、不要频繁开关门，以免自控系统反复调整造成故障和压差紊乱。

4、减少每次启闭时间，避免风量泄漏和压差降低超出系统调节范围。

5、门必须关紧，否则漏气过多会造成压差混乱。

6、采用自动门，可以设定开启时间、保持时间、关闭时间，保证压差不受较大波动的影响。

7、定期检查各门的密封性。

8、定期检查压差装置及现场显示数据。

9、随时监测在线压差显示系统的数据，及时了解现场情况，及时提醒操作人员注意压差的稳定维护。