空调风管管理论文

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0引言

设置空调设备的目的是通过温湿度的热环境的调节和空气的净化使室内空气达到舒适健康的状态。一般认为，空调设备内部的过滤器能够除去粉尘并送出洁净的空气。但是，过滤器的效率不是100%，空调设备内部也会产生锈和结晶等污染物质，长期堆积成为风管内的尘埃污染物质，通过这些风管的空气被污染后送至室内，污染了室内空气。

防止室内空气被污染的措施之一就是风管的清扫和洗净，随着用户对室内空气质量关注程度的提高，风管清扫的必要性也越来越重要。

1风管污染的概况

1.1风管内附着和堆积的尘埃

空调系统内尘埃污染分为附着堆积在风管内表面的尘埃和浮游在空调系统内的尘埃两部分。风管内部尘埃的附着能力有强有弱，一般，在靠近空调设备的风管气流上方向，或尘埃中含油脂较多时，附着能力较强，而在气流下方向，附着能力较弱。在弯头、风阀、整流板、风管变径部分和直接受气流影响的部位附着和堆积量也较多。

1.1.1尘埃附着堆积状况与风管的用途有关。不同用途风管的污染状况是：

1）送风管的污染物主要堆积在风管的底面，气流的变形部位和突出部位，堆积的体积量较少。送风管的污染物组成和堆积情况见照片1。

2）回风管的污染物附着堆积在风管的所有表面，尘埃含纤维质多，可燃性高。回风管的污染物组成和堆积情况见照片2。

3）新风风管污染物附着、堆积在风管的所有表面，但，砂等稍重的物质堆积在底面，且数量较大。砂等结晶物质多，可燃性低。新风管的污染物组成和堆积情况见照片3。

1.1.2从送风管看，在同一风管内附着、堆积量，最多是底面，其次是侧面，最少是顶面，大概比例是65:25:10，见表1。

1.1.3尘埃堆积量与使用年数的关系

图1表示尘埃附着堆积量与使用年数的关系，使用条件不同，使用状况不同，尘埃量不同，但是，随着使用年数的增加，尘埃附着堆积量亦不断增加。

在日本风管洁净协会（以下简称JADCA）调查报告中指出，当送风管底面的尘埃堆积量达到5g/m2以上时，在送风口就会出现尘埃飞散污染室内的现象。因此，JADCA推荐5g/m2为实施风管洁净的依据。从图1可知，若仅从尘埃污染的角度看，实施风管洁净的时间标准大约是竣工后的9.5年。

1.2风管内的微生物污染

在空调系统的各组成部分中与微生物污染有直接关系的是加湿器和风管的污染，见照片4。JADCA研究的结果说明：风管内每1g尘埃的微生物量，虽然离散度较大，但，细菌数平均104个，真菌数5×103个。回风管的微生物量约比送风管高5~10倍，见图2。

2空调风管的管理

2.1清扫风管的必要性

风管内污染带来如下问题：

1）风管内污染对健康的影响。风管内污染是引发气管炎，哮喘，变态性鼻炎，肺炎等病的原因，也是军团菌等引发的空调病的原因。

2）精密机器易发生故障。对于必须要清洁空气的精密机器（计算机，精密医疗机器和半导体工场的精密机器等），从风管内送出的“尘埃”是机器发生故障的原因，也是造成医疗事故的间接原因。

3）风管易发生火灾。

4）污染商品、制品，并且造成次品。

5）降低采暖、空调的热效率。

6）降低风阀等的性能和降低风管的性能。

通过对风管清扫、检查、维护和管理，能够提高风管性能，用清洁的空气创造舒适的环境。

从提高室内空气质量的观点看，不仅要对风管进行清扫、洗净，还要对风管当前的污染程度进行诊断，判断清扫风管的合适时间，此外，在清扫风管后还要进行定期的检查和维护。即空调风管的管理包括风管清净前后的检查、诊断和维护保全等全面的工作内容。

2.2ACVA系统的概要

ACVA指的是AirConditioningandVentilationAccess的简称，具有方便检查空调、通风风管状况的功能。

它由“检查”、“清扫、洗净”、“处理”和“监视”等四项组成（见图3）。采用以下介绍的ACVA装置，能够逐时地诊断空调系统内尘埃和微生物的污染状况，提出清净和处理的相应措施，实现空调风管的管理。

2.2.1ACVA装置

指的是能简易地安装在风管上，便于进行清扫和检查的孔，当把外盖拆卸后，随时都能获得风管内的信息，不仅能清净风管，而且还能进行检查、诊断和处置。

ACVA装置可安装在除法兰部分之外的风管任何部位。照片5表示安装在顶棚面的情况，即通过拆卸了外盖的铝管将风管和顶棚连系在一起。当然也可直接安装在风管上，见照片6。

.2.2检查

包括风管被污染的“病态”检查和风管清扫、洗净的“治疗”检查。由于存在“病态”（尘埃飞散的污染），故必需进行“治疗”，但，重要的是应详细检查“病态”时的状态（污染状况），通过相应的诊断手段，制定出对症的治疗措施。在风管上安装的ACVA装置具有如下的检查功能。

1）通过纤维式观察器肉眼观察、内视和拍摄风管内的污染状况。

2）通过尘埃粒子计数器测定风管内浮游尘埃的浓度。

3）通过培养皿测定风管内的微生物。

4）对堆积在风管内的尘埃成分进行分析。

此外，还能通过它了解空调设备内部的污染状况，消声材料、保温材料等恶化的状态，汇总上述材料后，就能对空调系统的污染状况进行综合诊断。

2.2.3风管清扫、洗净

治疗风管污染的措施之一风管清扫、洗净，即使在空调系统中也是一项核心的工作，见图4。

风管清扫、洗净中必要的工具的作用是能除去风管内部的污染物质。当然，清扫时还要耗费许多的费用和时间。为了使风管清扫、洗净成为可能，必须首先编制风管清扫、洗净计划。在编制计划时要根据风管的种类，规格，堆积尘埃的种类，堆积状态等，决定安装ACVA装置和检查口的位置，从清扫行走机、空气枪（利用压缩空气的清扫工具、旋转刷、活塞刷、喷咀等清扫方式中选择合适的方式，提高作业效率和清扫效果，见表2。

1）水平风管的清扫

从安装在风管上的ACVA孔、送风口或回风口插入各种清扫工具，敲打扬起风管表面的尘埃，并通过设置在风管气流上方向的吸尘器回收尘埃。

2）垂直风管的清扫

从安装在垂直风管上的检查孔插入垂直风管专用空气枪，敲打扬起风管表面的尘埃，并用设置在最下部的吸尘器回收尘埃。

2.2.4处理

在讨论风管污染和风管清扫问题时，人们首先考虑的是尘埃，事实上，风管内部不仅有尘埃，同时还存在许多微生物。因此，在清扫风管时，不仅要除去尘埃，同时，还要对微生物采取相应的处理措施。

处理指的是在清扫风管后，实施监测时，将行走机和喷枪插入风管内，在空调的气流和吸尘器的吸引气流的作用下散布杀菌药液。目前使用的药液简称为ACP（AirConditioningPurifier），是英国开发研制的防菌、防霉剂。

2.2.5监视

风管清洗后，在使用的过程中又重新的逐渐地被污染。由于清洗风管后仍然存在不放心的问题，故，必须定期地了解风管的污染状态。监视就是定期检查的手段。

监视是采用ACVA随时地简易地检查风管内尘埃和微生物污染情况的系统。在1~2个月之内，从ACVA检查孔将板式取样器插入到风管内，测定附着在板式取样器粘性面上的尘埃的性质，重量和尺寸等。通过空调机出口和末端风口附近污染状态的比较，判断风管的污染程度，见图5。同样，从ACVA检查孔将取样器插入到风管内，捕捉浮游微生物，根据培养基上发现的细菌数判断风管的污染状态。

●风管清洁时、在风管气流布朗运动和静电、湿度等的作用下，尘埃附着在风管表面上。

●当尘埃的附着量大于某一数值时，尘埃跟随空调气流进入室内。

2.3从预防保全观点上看风管的清扫

建筑物的使用目的不同，使用年数不同，使用条件不同和管理系统不同，风管的污染程度也不同，由于舒适空调系统的目的是使室内空气洁净，因此，定期的清洗风管是不可缺少的。

从图6可知，一般风管使用16~20年后，就应该进行风管清洗，使用16年以上的风管约占90%。一般经过15年后，从送风口出现飞散的尘埃，污染室内。

但，目前研究的问题是IAQ（IndoorAirQuality）和风管污染的关系，即风管的清洗问题，不仅是污染问题发生后的处理措施，而应是不让污染发生的预防保全。预防保全不仅是预防污染的发生，而且还能使企业的运行总成本和不可靠性降到最低。因此，今后风管的运行管理也不只是风管的清洗，而要从预防保全观点出发，进行1年1次的检查和2个月1次的监视，之后，根据检查结果确定合理的风管清扫时间。

3风管清扫方法

3.1风管清扫电动行走--空气行走清扫系统清扫法

3.1.1清扫法概要

在空调机侧设置大型吸尘机，使风管内成为负压3432Pa（静压350mmH2O），轴功率×5.5kW，根据风管断面积选2~3台。

1）电动行走机

除大口径风管之外，将电动行走机（大型、中型两种，带彩色显示器）放置在中口径风管内，在高压空气形成的高速旋转的刷子的作用下，或在高压空气喷射的作用下剥离堆积在风管表面上的尘埃，并回收到大型吸尘机内（风速20~30m/s）。

2）高压空气行走机，见图7。

它由空气软管（轻、薄、7kg/cm2）和带有V型旋转刷子的空气行走机组成，行走机在高压空气的喷射力的反作用力下前进，与此同时，前端V型刷子在高压空气的作用下高速旋转。

圆风管，中、小口径风管内清扫：从清扫风管用的开孔部，将USAR（超小型空气行走机）插入风管内，朝向风管的末端逆喷射，高速旋转刷子清扫全部风管，在剥离堆积尘时前进。通过行走旋转刷子和空气喷咀逆喷射剥离的尘埃回收到大型吸尘器内。能彻底地将堆积在风管内四壁（包括VD、整流板、凹凸、弯曲等部分）的尘埃剥离清扫出来。清扫作业效率高、成本低、速度快，而且还能进行全面的清扫。

3）超强力逆喷射喷射弹

是一种已获得批准的系统清扫法的一部分，在采用电动行走机、空气行走机的风管内，自动行走高压空气逆喷射喷射器发射的飞弹自由地飞向风管内各个角落，用吸尘器回收飞弹剥离出来的微量的残留尘埃。

4）立管的清扫

将上述空气行走机安装在立管上时，则可对立管进行清洗（大型吸尘器都设置在空调器旁边）。

3.1.2清扫法的特征

高压空气行走机的高速旋转刷子和高压空气喷射器的喷射通过电动控制器的操作和在喷射空气的作用下，在风管内前进、后退、跳跃，前端的V型刷子和喷射飞弹能够进入到风管内的任何角落，因此，不论什么形状的风管（圆风管、小口径风管、凹凸、弯曲、分支、垂直风管，新型螺纹风管，VD及整流板等），它都能彻底地进行清扫。此外，由于高压空气喷向后方，因此，剥离的尘不会下沉，处于浮游状态送至后方，很容易被吸尘器回收。

1）适用于所有类型的风管，通用性强。

2）清扫工期短，能节约人工费和其它费用。

3）低成本。

4）采用了高静压的大型吸尘器，风管内高静压，故，回收剥离尘埃的速度约为20~30m/s。

5）采用特殊的空气软管，每1次能清扫的距离达30m。

6）通过手动或开关操作可方便地实现前进、后退，清扫工作效率高。

7）能对风管内清扫前、清扫中和清扫后的状况进行摄像并保留。用灭菌棉棒采集清扫前的尘埃，在一定条件下培养后，检查霉和真菌的数量。（见照片7）对清扫后的风管进行消毒、除臭和无机抗菌剂的处理，并对风管实施表面涂层的处理。使用的除臭剂是从天然的树木（30几种树木）中抽出的萃取物（美国制）。无机抗菌剂是日本制造的，在风管内具有除菌效果。