Hệ thống điều hòa không khí HVAC

HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ
Air Handling Systems
Heating Ventilation and Air Condition
HVAC


Supplementary Training Modules
GOOD MANUFACTURING PRACTICES

AIR HANDLING SYSTEMS
Hệ thống xử lý khí
Heating Ventilation and Air
Conditioning - HVAC
(Hệ thống làm nóng, thông gió và
điều hoà nhiệt độ
Pharm. Tạ Thị Phúc Chân


PHẦN 1
CÁC THÀNH PHẦN


PURPOSE OF AN AIR HANDLING SYSTEM
MỤC ĐÍCH CỦA MỘT HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ

Air Handling System
Hệ thống xử lý khí

Supply Air
Cung cấp khi

Outlet
Production Room With
Air
Defined Requirements
Cửa khí ra
Phòng sản xuất với
những yêu cầu nhất định


OBJECTIVES MỤC TIÊU
In the following slides, we will study the components of air
handling systems in order to: (Trong các slide tiếp theo, chúng
ta sẽ nghiên cứu về các thành phần của một hệ thống xử lý
không khí nhằm:)
1. become familiar with the components (làm quen với các
thành phần)
2. know their functions (Hiểu về các chức năng của chúng)
3. become aware of possible problems (nhận biết về các vấn
đề có thể xảy ra)


MAIN SUBSYSTEMS CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG

Exhaust air treatment (xử lý khí thải)

Fresh air treatment
(make-up air)
xử lý khí tươi

+

Terminal air treatment
at production room level
xử lý khí giai đoạn cuối
ở mức độ phòng sản xuất

Production Room
Phòng sản xuất
Central air handling unit AHU
Đơn vị xử lý trung tâm


OVERVIEW COMPONENTS KHÁI QUÁT CÁC THÀNH PHẦN

Exhaust Air Grille

Silencer
Giảm tiếng ồn

Weather louvre
Tháp che thời tiết
Prefilter
Máy lọc sơ cấp

Flow rate controller
Bộ điều chỉnh dòng khí

Fan
Quạt

Filter
Máy lọc

Control damper
Van kiểm soát

Humidifier
Máy tạo ẩm

+

Heater
Máy làm nóng
Terminal filter

Heating
coil

Cooling coil Secondary Filter
with droplet Máy lọc thứ cấp
separator

Re-circulated air
Khí hồi

Production Room
Phòng sản xuất


COMPONENTS (1) CÁC THÀNH PHẦN 1

Component
Thành phần

Function
Chức năng

Weather louvre
Tháp che thời thiết

To prevent insects, leaves, dirt and rain from entering
Ngăn chặn công trùng, lá, bẩn, mưa

Silencer
Giảm tiếng ồn

To reduce noise caused by air circulation
Giảm tiếng ồn do vận hành khí

Flow rate controller
Bộ điều chỉnh dòng
khí

Automated adjustment of volume of air (night and day,
pressure control)
Tự động điều chỉnh lượng khí (ngày và đêm, kiểm soát
áp suất)

Control damper
Van kiểm soát

Fixed adjustment of volume of air
Điều chỉnh nhằm cố định lượng khí


COMPONENTS (2) CÁC THÀNH PHẦN 2
Component
Thành phần

Function
Chức năng

Heating unit
Bộ phận làm nóng

To heat the air to the proper temperature
Làm nóng không khí tới nhiệt độ thích hợp

Cooling
unit/dehumidifier
Bộ phân làm lạnh/làm
khô

To cool the air to the required temperature or to
remove moisture from the air
Làm lạnh không khí tới nhiệt độ cần thiết hoặc làm
khô không khí loại bỏ hơi nước trong không khí

Humidifier
Máy tạo ẩm

To bring the air to the proper humidity, if too low
Tạo độ ẩm không khí phù hợp, nếu quá thấp

Filters
Màng lọc

To eliminate particles of pre-determined dimensions
and/or micro-organisms (loại bỏ các tiểu phân có
kích thước xác định trước và/hoặc các vi sinh vật)

Ducts/ Ống dẫn

To transport the air (dẫn khí)


PROBLEMS WITH COMPONENTS VẤN ĐỀ CỦA CÁC THÀNH PHẦN

Component/Thành phần Problem/Vấn đề
Flow rate controller
Bộ điều chỉnh dòng khí

Blocked (nghẹt)

Control damper
Van kiểm soát

Poorly adjusted, bad pressure differential system
Hệ thống áp lực tồi, điều chỉnh kém

Humidifier
Máy tạo ẩm

Bad water/steam quality/poor drainage
Chất lượng hơi nước/nước kém/thoát nước kém)

Cooling battery
Pin là lạnh

No elimination of condensed water/poor drainage
Không loại đượcnước ngưng tụ/thoát nước kém

Filters/màng lọc

Incorrect retention rate/damaged/badly installed
Lắp đặt sai kém, hỏng, tỉ lệ lưu giữ kém)

Ducts/ Ống dẫn

Inappropriate material/internal insulator leaking
Vật liệu không thích hợp/thiếu chất cách ly


AIR TYPES CÁC LOẠI KHÍ

Fresh air
(make-up air)
Khí tươi

Supply Air

Khí cung cấp

+

Production Room
Phòng sản xuất

Return air
(re-circulated)
Khí hồi

Exhaust air
Khí thải


COMPARING INTERNATIONAL CLEANROOM CLASSIFICATIONS
SO SÁNH PHÂN LOẠI PHÒNG SẠCH QUỐC TẾ
Particules/m3

US 209D

≥ 0.5µm

nonmetric

1
3,5
10
35
100

353
1.000
3.500

1
10
100

US 209E
1992
metric

M1
M 1.5
M2
M 2.5
M3
M 3.5

EC cGMP
Annex I
1997

A, B

Germany
VDI 2083
1990

UK

BS 5295
1989

Japan
JIS B
9920
1989

ISO
14644-1

0

2

2

1

3

3

2

4

4

3

E or F

5

5

4

G or H

6

6

C

5

J

7

7

D

6

K

8

8

A= unidirectional
B= turbulent

10.000
35.000
100.000
350.000
1.000.000
3.500.000
10.000.000

1.000
10.000
100.000

M4
M 4.5
M5
M 5.5
M6
M 6.5
M7

1m3 = 35.315 ft3

FILTER CLASSES CÁC LOẠI MÀNG LỌC

Dust filters
Standard

Coarse

Thô

Lọc bụi
Aerosol

Tiêu chuẩn

Fine

Dp > 10 µ m

10 µ m > Dp > 1 µ m

G1 - G4

F5 - F9

Tinh

EN 779 Standard

HEPA = High-Efficiency Particulate Air

ULPA= ultra-low penetration air

HEPA

ULPA
Dp < 1 µ m

H 11 - 13

U 14- 17
EN 1822 Standard


CLASSIFICATION OF FILTERS ACCORDING TO THEIR
EFFICIENCY PHÂN LOẠI LỌC KHÍ THEO HIỆU NĂNG LỌC
Classification of filters according to their efficiency
Phân loại màng lọc theo hiệu năng lọc

F9

Average Efficiency
Integral Value
Retention in
Penetration
%
85
0.15

H11

95

0.05

H12

99.5

5x10

H13

99.95

5x10

H14

99.995

5x10

-3

-4

-5

Peak Arrestance
Local Value

Efficiency
Penetration

97.5

-3

25x10
-4

99.75

25x10

99.975

25x10

-5


COMPONENTS CÁC THÀNH PHẦN

HEPA or tertiaary filter
Màng lọc HEPA

Primary panel filter
Màng lọc sơ cấp

Secondary filter

Màng lọc thứ cấp


COMPONENTS CÁC THÀNH PHẦN

Humidifier
Máy giữ ẩm

Silencer
Máy giảm ồn

Heating /cooling units
Thiết bị làm nóng/lạnh


COMPONENTS CÁC THÀNH PHẦN
Control damper for air flow
van kiểm soát luồng khí

Humid room air

Adsorber wheel

Regeneration air

Dry air
AHU with fan Variable
Speed Controller

Humid room air

Air heater

De-humidification

Filter Pressure
Gauges

Air handling unit (đơn vị xử lý khí)


SWIRL TYPE AIR DIFFUSORS WITH TERMINAL FILTERS
CÁC KIỂU KHUẾCH TÁN KHÍ VỚI CỬA LỌC

1
2

3
4

1
2
3
4

Filter/Màng lọc
Tightening frame/Khung giữ
Register outlet/Mặt nạ
Screw fixation for register/Vít chốt mặt nạ

AIR FLOW LUỒNG KHÍ

High induction
office type diffusor
Khuếc tán khí cảm ứng
cao cho văn phòng
(avoid/tránh)

Low induction
swirl diffusor
Khuếc tán khí xoáy cảm
ứng thấp
(preferred/đề xuất)


REGULATION OF ROOM PRESSURE – PRESSURE DIFFERENTIALS CONCEPT
QUY ĐỊNH VỀ ÁP SUẤT PHÒNG VÀ KHÁI NIỆM CHÊNH LÊCH ÁP SUẤT

Room pressure
gauges

Room pressure indication panel
Bảng chỉ định áp suất phòng
Annex 1, 17.26


PRESSURE CASCADE INJECTABLES PROTECTION FROM MICRO-ORGANISMS AND
PARTICLES CHÊNH LÊCH ÁP SUẤT ĐỐI VỚI THUỐC TIÊM TRÁNH NHIỄM KHUẨN VI SINH VẬT
VÀ CÁC TIỂU PHÂN

Room60
2 Pa

Room 1

30Pa

Room 3
45 Pa

A

LF
D

Air Lock
45 Pa

Air Lock
B

C

15 Pa
30 Pa

D

Passage

Air
Lock

0 Pa

Annex 1, 17.24, 17.25
Note : Direction of door opening relative to room pressure
Chú ý hướng mở cửa tương ứng với áp suất phòng


PRESSURE CASCADE SOLIDS PROTECTION FROM CROSS-CONTAMINATION
CHÊNH LỆCH ÁP SUẤT ĐỐI VỚI THUỐC DẠNG RẮN TRÁNH NHIỄM CHÉO

Room 1

Room 2

15 Pa

Room 3

15 Pa

Air Lock

15 Pa

Air Lock
Air
Lock

30 Pa

0 Pa

E

Passage

Note : Direction of door opening relative to room pressure

15 Pa


PHẦN 2
Design, qualification
and maintenance
Thiết kế, thẩm định và bảo trì


CHARACTERISTICS OF AIR HANDLING SYSTEMS
CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÔNG KHÍ
In the following slides, we will study alternatives in air
handling systems/Các slide sau đây, chúng ta sẽ nghiên cứu
sự thay thế trong các hệ thống xử lý khí
o

Turbulent or uni-directional airflows /dòng khí xoáy hoặc thẳng

o

Filter position/ vị trí màng lọc

o

Air re-circulation vs fresh air/khí hồi lưu và khí sạch

o

Return air systems (positions) /Hệ thống khí thu hồi (vị trí)

o

Overpressure requirements /Các yêu cầu quá áp)


AIR FLOW PATTERNS (1) DẠNG DÒNG KHÍ - 1

Turbulent
dòng xoáy
dilution of dirty air
phân tán khí bẩn

Uni-directional / laminar
dòng thẳng
displacement of dirty air
Thay thế khí bẩn

0,30 m/s

Annex 1, 17.3