在食品工厂中,新风系统扮演着至关重要的角色。其主要功能是引入新鲜空气、排出污浊空气,控制温湿度、异味和有害气体浓度。新风系统可减少生产车间空气中微生物数量,降低微生物污染食品的风险,对卫生等级要求高的加工区意义重大。同时,还能维持生产区域适宜的温湿度,保障生产设备正常运行和食品品质稳定和人员的一定舒适度。其作用总结如下:
◆ 提供新鲜空气:将室外的新鲜空气经过过滤、净化后送入工厂内部,保证员工的呼吸健康。
◆ 排出污浊空气:及时排出工厂内部的污浊空气,如异味、粉尘、二氧化碳等,保持空气的清洁。
◆ 控制湿度和温度:在一定程度上调节工厂内部的湿度和温度,为食品生产提供适宜的环境。
◆ 防止交叉污染:通过合理的气流组织,避免不同区域之间的空气交叉污染,保证食品的安全。
下面将新风系统的基本组成、过滤等级以及不同卫生等级对过滤等级的选择(应用场合)做一个简单介绍,便于大家能正确理解工厂新风系统及其运作方式。
食品工厂新风系统一般由送风系统和排风系统两大组成部分。
① 送风系统:
▶ 新风机:这是新风系统的核心设备,负责将室外的新鲜空气吸入并进行处理。新风机通常配有风机、电机、热交换器(除湿或者供暖要求)、过滤装置等组成。其中过滤装置则对空气进行净化处理尤为重要。
▶ 管道:用于连接新风机和各个房间的通风口,将处理后的新鲜空气输送到室内的各个区域。
▶ 通风口 / 通风罩:安装在室内的墙壁、天花板等位置,用于将新风系统输送的新鲜空气均匀地散发到室内空间。如图1所示的室外风机。
② 排风系统:
▶ 排风机:其作用是将室内的污浊空气排出室外,与新风机协同工作,形成空气的循环流动。排风机的选型应根据室内空间的大小、空气污染物的产生量等因素进行确定,以确保能够及时有效地排出污浊空气。
▶ 排风管道:与送风管道类似,排风管道用于连接室内的排风口和室外的排放口,将室内的污浊空气输送到室外。排风管道的布置应避免与送风管道相互干扰,同时要考虑到管道的坡度和排水问题,防止管道内积水影响排风效果。如图2所示。
图2:排风系统
食品工厂新风系统过滤等级常分为五个等级:初效、中效、高中效、亚高效和高效过滤等级。但是人们通常将新风系统简化分为:初效、中效、高效三个等级。下面按照常规五级过滤等级来简述各过滤等级以及运用场合。
① 初效过滤:属于过滤系统中的第一步粗滤,过滤对象一般为大于 5μm 的沉降性微粒以及各种异物。滤料多采用容易清洗和更换的金属网、泡沫塑料、无纺布等材料。初效过滤器具有初阻力低、容尘量高、使用寿命长的特点,可有效过滤空气中的粉尘、烟尘、花粉等固体颗粒物,能够有效保护中效、高效滤网免受大颗粒灰尘污染,提高后续过滤环节的效率和使用寿命。如图3所示,G4初效过滤器。
图3:初效G级过滤器
② 中效过滤:是在初效滤网之后的第二步过滤,进一步过滤中小颗粒物。其滤芯形式一般为插片板式、楔形袋式、板式和折叠式等,滤料多采用中、细孔泡沫塑料或其他纤维滤料,如玻璃纤维毡(经树脂处理)、无纺布、复合无纺布和长丝无纺布等。主要用于截留 1 - 10μm 的悬浮性微粒,可作为一般空调系统的最后过滤器和净化空调系统中高效空气过滤器的预过滤器,用于过滤新风及回风,以延长高效空气过滤器的寿命。如图4所示F级中效过滤器。
③ 高中效过滤:可以用作一般净化系统的末端过滤器,也可以为提高净化空调系统的净化效果,用作中间的过滤器。主要用于截留 1 - 5μm 的悬浮性微粒,其效率也以过滤 1μm 为准。
④ 亚高效过滤:滤芯一般采用玻璃纤维滤纸、棉短纤维滤纸,可以作为洁净室末端过滤器使用,也可作高效空气过滤器的预过滤器,进一步提高和确保送风的洁净度,还可以作为净化空调系统新风的末级过滤。主要用于截留 1μm 以下的微粒,其效率以过滤 0.5μm 的微粒为准,必须在粗、中效空气过滤器的保护下使用。
⑤ 高效过滤器:是洁净空调最主要的末端过滤器,采用玻璃纤维滤纸、石棉纤维滤纸和合成纤维等材料制作。主要用于过滤小于 1μm 的尘粒,常作为三级过滤的末端过滤器,以实现各级空气洁净度等级为目的,其效率习惯以过滤 0.3μm 的微粒为准。如图5所示:HEAP过滤器。
① 一般作业区:卫生要求相对较低,空气中的污染物主要是一些较大颗粒的灰尘、纤维等。在这种情况下,选择初效过滤或初效 + 中效过滤的组合基本可以满足需求。初效过滤能够去除大部分的大颗粒杂质,为车间提供基本的空气净化;中效过滤可以进一步提高空气的清洁度,减少对生产过程的潜在影响。
② 准清洁作业区:该区域对空气洁净度有一定要求,需要控制空气中的悬浮微粒和部分微生物。建议采用初效 + 中效 + 高效过滤的组合。初效过滤作为第一道防线,去除较大颗粒;中效过滤拦截中小颗粒物;高中效过滤则可以进一步提高空气的净化效果,确保该区域的空气质量符合生产要求。
③ 清洁作业区:对于卫生要求非常高的清洁作业区,如生产无菌食品、婴幼儿食品等的区域,需要严格控制空气中的微粒、微生物等污染物。应采用初效 + 中效 + 亚高效或高效过滤的组合。初效和中效过滤在前两道工序中去除大部分的杂质和颗粒物,亚高效或高效过滤则能够有效截留微小颗粒和微生物,保证送风的洁净度达到较高标准,确保食品生产的安全性。
上面介绍了食品工厂新风系统的组成,过滤等级以及运用场合的选择。为了确保新风系统的正常运行和良好的过滤效果,食品工厂需要对其进行定期的维护保养。以下是一些维护保养要点。
① 过滤器更换:
◆ 初效过滤器:一般每隔 1 - 3 个月检查一次,根据使用环境的灰尘情况及时更换或清洗。初效过滤器主要过滤较大颗粒的灰尘、毛发等杂质。
◆ 中效过滤器:检查周期为 3 - 6 个月,多数情况下不建议清洗,若发现过滤效果下降应及时更换。中效过滤器能过滤粒径在 1 - 5 微米范围内的颗粒物。
◆ 高效过滤器:检查周期一般为6-12个月,通常每年至少更换一次滤芯。高效过滤器一般不能清洗,因其滤材精细,清洗易损坏结构导致过滤效果下降。高效过滤器主要用于捕集 0.3um 及以下的颗粒灰尘及各种悬浮物。
② 风机维护:
◆ 定期检查风机的运行状态,包括噪音、振动、转速等。如有异常应及时维修或更换;确保润滑良好
◆ 清洁风机叶片和外壳,防止灰尘积累影响风机性能。
③ 管道清洁:
◆ 定期检查新风系统的管道是否有积尘、堵塞等情况。如有需要,可以使用专业的管道清洁设备进行清洁。
◆ 确保管道的密封性良好,避免漏风现象。
④ 控制系统检查:
◆ 检查新风系统的控制系统是否正常工作,包括温度、湿度传感器、控制面板等。
◆ 定期校准传感器,确保其测量数据的准确性。
在了解前面叙述的食品工厂新风系统的组成,过滤等级和不同卫生等级下对过滤精度选择后,下面我们重点来谈谈食品工厂新风系统存在的哪些风险点和如何管理。我们将从下面新风系统的“送风系统,过滤系统,排风系统,和管理策略”五个方面来阐述常见的风险和管控。
① 设计风险与管理:送风系统设计不当可能导致空气流通不均,增加细菌和污染物传播风险。为确保空气均匀流通,设计时应遵循空气流通原则,合理设置进风口和出风口。同时,送风系统应能有效去除污染物,如异味、颗粒物、有害气体等,需定期清洁和维护通风设备以确保其正常运行和排放功能。特别要关注在洁净操作区域的换气次数(一般为18-25次/每小时)来决定风机总风量;以及高洁净区对低洁净区要有≥5Pa的正压差。
② 安装风险与管理:安装过程中,若主机安装位置不当或管道连接不密封,会影响通风效果。应选择通风良好的地方安装主机,室外或者楼顶是通常的安装主机的位置。并确保管道的密封性和畅通性。
③ 使用风险与管理:使用过程中,系统若吸收过多灰尘颗粒,滤网会积满灰尘污垢,造成二次污染。定期清洗或者更换滤网、清理管道等部件至关重要,以保证空气质量。
④ 维护风险与管理:维护不当可能导致控制面板失灵或元件损坏。应定期检查控制面板,避免灰尘和潮气积聚,并留意系统异常情况,如异常声音或气味,风速下降明显时,压差达不到要求等,应及时联系专业维修人员检查。
⑤ 采风口。采风口需要避免污染源(如污水站旁,采风口贴近地面等)
① 设计风险与管理:过滤系统设计最关键的影响因素是区域洁净等级要求,配置不同等级的过滤系统;同时根据生产环境,产品类型,选择不同材质的滤芯材料。
② 维护风险与管理:过滤系统维护尤为重要。滤网需要定期清洁或更换,避免累积灰尘造成二次污染。针对不同级别的过滤器,以及现场环境状况,其清洁/更换的频率也不一样。一般建议初效过滤器1~3个月左右的时间清洗/更换一次滤网;中效一般3~6个月清洗/更换一次滤网,高效6~12个月更换一次滤网。
① 设计风险与管理:排风系统设计不当可能导致污染物在车间内积聚。应设计有效的排风设施,以维持生产设备的稳定运行环境;排风系统设计最关键的是排风口不能靠近送风口,否则达不到新风换气的要求和质量。另外需要关注排风口不要直接设计在产品正上方因为在产品正上方,尤其是那些产品没在加工过程中没有保护而裸露在外,如烘焙产品皮带输送线,出风口既是一个异物产生的风险源。,出风口也不要设计在操作人员的正上方,这样风长年累月吹向员工,使员工舒适感大大降低,影响生产效率和产品品质。
② 维护风险与管理:定期检查管道是否松动漏风和有裂纹等情况,尤其是回风排风管道,如果漏风,会造成排风不彻底,净化效果变差;同时要特别检查那些紧固的铆钉或者螺丝有没有松脱,这些都是造成金属污染的源头之一。
① 建立必要的定期维护保养计划:包括检查风管的密封性、清洁过滤器和测试系统性能,确保新风系统持续有效运行,同时培养和建立一支专业高效的维保团队。
② 专业设计和安装:在设计和安装阶段,务必请专业的设计单位和安装公司技术人员进行设计和安装,或者请有实际管理经验的咨询公司协助设计与安装,并参与验收,确保新风系统是符合卫生设计要求,系统是安全并有效的。
③ 遵循国家标准:依据《食品工业洁净用房建筑技术规范GB 50687-2011》等国家相关规范进行设计,施工安装和验收。
通过上述措施,食品工厂可以有效地管理新风系统在设计、安装、使用和维护过程中的食品安全风险,确保食品生产的环境安全和产品质量。
食品工厂在新风系统中需要从下面几点予以高度重视,避免以后使用过程中的不符合预计要求而重新做不必要的改造,浪费时间和财力。下面是作者从实际工作经验中得出的一些建议分享给大家。
① 设计规划
根据食品工厂生产类型、规模和工艺确定新风量。例如,高湿度加工需大新风量控湿,有异味或粉尘的加工要保证有效换气。同时,要依据不同区域特点分区设计,防止清洁区与污染区空气交叉,如在烘焙食品生产中,将原料处理与成品包装区分开通风。选用符合食品卫生标准的高质量设备和材料,如合适的空气过滤器、稳定的风机,以及耐腐蚀、易清洁的通风管道。
② 安装调试
专业施工队伍安装,保证管道连接紧密、密封好且有坡度,设备安装牢固、位置准。安装后全面调试,检测新风量、风速、温湿度等参数,依据结果优化调整,使空气分布均匀、温湿度精准。
③ 运行管理
培训操作人员熟悉操作流程和注意事项,制定操作规范手册。安装传感器实时监控运行参数,如风速、空气质量,并做好记录。通过数据分析及时发现异常并处理。
④ 维护保养
制定包含空气过滤器更换、风机维护、管道清洁等内容的维护计划,明确周期和预防性维护措施。特别关注易脱落件的管理。
⑤ 持续改进
定期评估新风系统运行效果,收集各方反馈。依据评估和反馈结果,优化升级设备、参数、流程或计划,保障食品安全。同时也为将来的升级,新厂扩建带来对手资料。
▶ 根据如上推文信息,设备部去车间现场评估新风系统的设计安装和维护要求是否满足?
▶ 工厂若没有能力,可能邀请新风系统供应商过来进行再次评估。
▶ 想进一步了解食品工厂新风系统的设计,安装,和维护方面的支持,可以联系作者微信。