في عملية التصنيع الحديثة والبحث العلمي، تعد ورشة العمل النظيفة منشأة شائعة لضمان نظافة بيئة الإنتاج والتجريب، خاصة بالنسبة لبعض العمليات والتجارب التي تتطلب مستوى عالٍ من النظافة وانخفاضًا في التلوث. ويُعد نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء HVAC هو المفتاح لضمان استقرار وموثوقية المعلمات البيئية الرئيسية مثل درجة الحرارة والرطوبة وفرق الضغط في غرف نظيفة مصنع الأدوية، كما أن التحكم في الضغط هو حلقة رئيسية في نظام HVAC. تناقش هذه الورقة وتدرس التحكم في ضغط الغرفة التي توجد بها جميع أنواع معدات العادم واسعة النطاق، والتي تعد الهدف الرئيسي والصعب للتحكم في هذه الصناعة، مع دمج مختلف مخططات التحكم في ضغط الغرفة.
1. مبدأ التحكم في ضغط الغرفة والمخطط الرئيسي للتحكم
1.1 مبدأ بناء ضغط الغرفة
يتم إرسال الهواء النظيف المعالج عن طريق تنظيم درجة الحرارة والرطوبة والترشيح وغيرها من العمليات إلى الغرفة المُتحكم بها، ويتم ضبط نسبة حجم إمداد الهواء وإعادته وعادمه في الغرفة، ويتم التحكم في حجم الهواء المتسرب، وذلك لتشكيل حجم الهواء المتبقي القادر على إنشاء ضغط ثابت في الغرفة، أي لتشكيل ضغط غرفة ثابت. ويتم تشكيل فرق الضغط أو تدرج الضغط بين الغرفة المُتحكم بها ذات الصلة وغرفتها المجاورة على الفور.
لذلك، فإن حجم الهواء المتبقي هو عامل رئيسي في إنشاء ضغط الغرفة. عندما يكون حجم الهواء المتبقي في الغرفة موجبًا بعد طرح حجم إمداد الهواء من حجم إرجاع الهواء وعادمه، وحجم الهواء المتسرب، تكون الغرفة غرفة ذات ضغط موجب؛ وعندما يكون سالبًا، تكون الغرفة غرفة ذات ضغط سالب.
1.2 ملخص مخطط التحكم في ضغط الغرفة
1.2.1 مخطط ضبط الصمام اليدوي التقليدي
قم بتكليف موازنة الهواء لنظام تكييف الهواء في غرفة نظيفة. عندما تحتوي كل غرفة على ما يكفي من حجم الهواء المتبقي، يمكنك ضبط صمامات اليد لإمداد الهواء وإعادته وعادمه للغرف ذات الصلة مباشرةً؛ وعندما يتم ضبط موازنة الهواء لنظام تكييف الهواء بالكامل، سيتم إنشاء تدرج الضغط للغرف ذات الصلة.
يمتاز هذا المخطط بمزايا التحكم البسيط والتكلفة المنخفضة، ولكن عيوبه واضحة أيضًا. إذا تم سد الفلتر في المرحلة اللاحقة، فمن السهل كسر التوازن، ويلزم إجراء تعديلات يدوية متكررة، وقدرة مقاومة التداخل ضعيفة. ويتم استخدامه بشكل متكرر في بيئات الإنتاج ذات التكاليف المنخفضة حيث لا تكون مستويات النظافة عالية، ونادرًا ما يستخدم في مشاريع الأدوية الحيوية ذات التكاليف العالية.
1.2.2 حل مخصص للتوصيل والجدولة والتكيف CAV+CAV
يتمثل هذا المخطط في تركيب صمام ميكانيكي ثابت لحجم الهواء، أي صندوق CAV، على أنابيب إمداد الهواء وإعادته وعادمه في غرفة نظيفة. بغض النظر عما إذا كان فلتر النظام مسدودًا أم لا، وكيف يتغير المقاومة، فإنه يمكن دائمًا ضمان أن يكون حجم إمداد الهواء أو إعادته أو عادمه ثابتًا نسبيًا بناءً على مبدأه المستقل عن الضغط، وبالتالي ضمان أن حجم الهواء المتبقي في الغرفة يلبي المتطلبات.
يمتاز هذا المخطط بمزايا التحكم البسيط، والتكلفة المنخفضة نسبيًا، وقدرة مقاومة التداخل القوية، والاستقرار والموثوقية، ويتم استخدامه على نطاق واسع في مختلف غرف النظافة في صناعة الأدوية، ولكنه غير مناسب للغرف التي تحتوي على معدات عادم كبيرة.
1.2.3 حل التحكم الآلي المجدول الثابت بالإضافة إلى التحكم الآلي المجدول الثنائي الثبات CAV+e-CAV Box
يتمثل هذا المخطط في تركيب صندوق CAV على أنبوب إمداد الهواء في غرفة نظيفة، وصمام كهربائي ثنائي الثبات ثابت لحجم الهواء، أي صندوق e-CAV، على أنبوب إرجاع الهواء أو عادمه
، وهو مناسب للغرف التي تحتوي على معدات عادم كبيرة. ويزيد من تكلفة المحرك الكهربائي والتحكم ذي الصلة، وينتمي إلى المخطط ذي التكلفة المنخفضة نسبيًا للتحكم الآلي.
1.2.4 حل التحكم الآلي في التفريغ المتغير للتوصيل والتحكم في انحياز الضغط CAV + VAV
يتمثل هذا المخطط في تركيب صندوق CAV على أنبوب إمداد الهواء في غرفة نظيفة، وصمام حجم هواء متغير، أي صندوق VAV، على أنبوب إرجاع الهواء أو عادمه.
هذا هو مخطط التحكم في ضغط الغرفة المتتالي الذي يمكنه تتبع حجم الهواء المتبقي في الغرفة والتحكم فيه بشكل أساسي، والقيام بالتحكم المساعد والدقيق في الضغط. يمكن مراقبة حجم عادم الهواء. عندما يتغير إجمالي حجم عادم الهواء في الغرفة، يحسب نظام التحكم الآلي القيمة الحالية المحددة لصمام حجم الهواء المتغير لإرجاع الهواء أو عادمه في الوقت الفعلي وفقًا لحجم الهواء المتبقي للحفاظ على ضغط الغرفة ثابتًا، ويأخذ هذا كرابط تحكم رئيسي. وفي الوقت نفسه، من خلال مراقبة تغير ضغط الغرفة، سيقوم النظام بعملية PID للقيمة الحالية والقيمة المحددة لضغط الغرفة، أي أن قيمة إخراج PID سيتم ضربها في عامل تأثير معين (10٪، 20٪، إلخ، يتم تحديده من خلال التكليف الميداني)، ويتم تراكبها على القيمة الحالية المحددة لصمام حجم الهواء المتغير في رابط التحكم الرئيسي. سيتم ضبط القيمة المحددة لإجراء تعديل دقيق ثانوي، بحيث يكون التحكم في الضغط أكثر دقة [1]. إذا تعذر مراقبة حجم عادم الهواء للمعدات، فيمكن إجراء عملية PID مباشرةً مع القيمة الحالية والقيمة المحددة لضغط الغرفة، وقيمة إخراج PID تتحكم مباشرةً في صمام حجم الهواء المتغير للحفاظ على ضغط الغرفة.
يُدمج هذا المخطط مزايا استقرار التحكم الآلي في تتبع حجم الهواء المتبقي ودقة الضغط الذي يشارك مباشرةً في التحكم في الإزاحة. لذلك، هذا المخطط مناسب للغرف التي تتطلب متطلبات عالية للتحكم في الضغط. هذا الحل مكلف نسبيًا، نظرًا لاستخدام صندوق VAV من النوع سريع الاستجابة، ولكن تأثير اللحظية للتحكم أفضل.
الكلمة المفتاحية:
الصفحة السابقة:
الصفحة التالية
الاتصال
مكتب شنغهاي:NO211، طريق فوت الشمالية، منطقة بودونغ، شنغهاي، الصين، 200131
مكتب تشانغشا:الغرفة 23069، المبنى 6، فورتي ستار شاين وورلد، منطقة يوهوا، تشانغشا، مقاطعة هونان
المصنع 1:هونان ماريا للتكنولوجيا المحدودة. العنوان: رقم 7 مصنع، حديقة SANY الصناعية، رقم 1 طريق SANY، منطقة تشانغشا التجريبية للتجارة الحرة، مقاطعة هونان، الصين، 410100
المصنع 2:العنوان: رقم 555، طريق يوبان، بلدة وييتانغ، منطقة شيانغتشنغ، سوتشو، مقاطعة جيانغسو، الصين
المصنع 3:15-A، المربع الصناعي لرأس المال الاستثماري، طريق يانغهي، حديقة سوتشو الصناعية
