潔淨室達到潔淨度要求的必要條件
潔淨室要獲得良好的潔淨效果,不僅要著重采取合理的空調淨化措施,而且也要求工藝、建築及其他專業采取相應的措施:budanyaoyouhelidesheji,erqiehaiyaojingxindefuheguifandeshigonganzhuang,yijizhengquedeshiyongjiejingshihekexuedeweihuguanli。weishijiejingshihuodelianghaodexiaoguo,guoneiwaiyiyoubushaowenxiancongbutongdejiaoduzuoguochanshu。shijishang,butongzhuanyezhijianhennanzuodaolixiangdipeihe,erqieshejizhehennanbawoshigonganzhuangzhiliangyijishiyongheguanliqingkuang,youqihouzhe。jiujiejingshijinghuacuoshieryan,xuduoshejizhe,huozhehaiyoushigongfang,wangwangduiqibiyaotiaojianweiyuzugouzhongshi,zaochengjiejingxiaoguobulixiang。benwenjinjiujiejingshijinghuacuoshizhongdadaojiejingduyaoqiudesigebiyaotiaojianjianyaolunshu。
一、送風潔淨度
要保證送風潔淨度符合要求,關鍵是淨化係統末級過濾器的性能和安裝。
淨化係統末級過濾器一般采用高效過濾器或亞高效過濾器。按我國標準[1]規定高效過濾器效率分四檔:A類為≥99.9%,B類為≥99.9%,C類為≥99.999%,D類為(對≥0.1μ m粒子)≥99.999%(亦稱超高效過濾器);亞高效過濾器[2]為(對≥0.5μm粒子)95~99.9%。xiaolvyuegao,guolvqidejiageyeyuegui。suoyixuanzeguolvqishiyingbenzhejiyaomanzusongfengjiejingduyaoqiu,youyaokaolvjingjiheli。congjiejingduyaoqiukaolv,yidijibiejiejingshixuanyongdixingnengguolvqi、高級別潔淨室選用高性能過濾器為原則。一般說來:100萬級可選用高中效過濾器;低於1萬級可選用亞高效或A類高效過濾器;1萬~100級選用B類過濾器;100~1級選用C類過濾器。這裏每個潔淨度級別似乎都有兩類過濾器可供選擇,選擇高性能的還是低性能的,要視具體情況而定:當環境汙染嚴重,或室內排風比例很大,或該潔淨室特別重要,需要較大安全係數,在這些或其中之一情況下,均要選擇高一類過濾器;反之可選擇較低性能過濾器。對0.1μm粒子要求控製的潔淨室,不論控製的粒子濃度高低均要選擇D類過濾器。以上所述僅從過濾器角度出發,實際上要選擇好過濾器還要全麵考慮潔淨室特性、過濾器特性和淨化係統特性[3]。
要保證送風潔淨度,僅有合格的過濾器是不夠的,還要保證:a.運輸、安裝過程不損壞過濾器;b.安裝嚴密。要做到第a,zeyaoqiushigonganzhuangrenyuanxunlianyousu,jiyaoyouanzhuangjinghuaxitongfangmiandezhishi,youyaojubeijiaoshuliandeanzhuangjineng,fouzejiangnanyibaozhengbusunhuaiguolvqi,zhefangmianshiyoushenkejiaoxunde。qici,anzhuangyanmixingwenti,zhuyaoqujueyuanzhuangjiegouxingshiyoulie,shejishouce[4]一般推薦:對於單個過濾器采用明裝型式,這樣即便發生滲漏,也不致漏到室內;采用成品高效送風口,嚴密性也比較容易得到保證。對於多個過濾器的風□,jinjinianchangcaiyongyecaomifenghefuyamifeng。yecaomifengbixubaozhengyecaojiefengyanmihezhengtikuangjiadouchuyutongyishuipingmianshang。fuyamifengjiushishiguolvqiyujingyaxianghekuangjiajiefengdewaizhoubianchuyufuyazhuangtai,yumingzhuangxingshiyiyangjishishenlouyebuhuiloudaoshinei。shijishangzhiyaozuodaoanzhuangkuangjiapingzheng,guolvqiduanmianyuanzhuangkuangjiajiechujunyun,renheanzhuangxingshishiguolvqidadaoanzhuangyanmixingyaoqiuyinggaishuoshibunande。
二、氣流組織
潔jie淨jing室shi的de氣qi流liu組zu織zhi與yu一yi般ban空kong調tiao房fang間jian有you所suo不bu同tong,它ta要yao求qiu將jiang最zui幹gan淨jing的de空kong氣qi首shou先xian送song到dao操cao作zuo部bu位wei,它ta的de作zuo用yong在zai於yu限xian製zhi和he減jian少shao對dui加jia工gong物wu的de汙wu染ran。為wei此ci,在zai設she計ji氣qi流liu組zu織zhi時shi應ying考kao慮lv這zhe些xie原yuan則ze:盡量減少渦流,避免將工作區以外的汙染帶入工作區;盡量防止灰塵的二次飛揚以減少灰塵對工件的汙染機會;工(gong)作(zuo)區(qu)的(de)氣(qi)流(liu)要(yao)盡(jin)量(liang)均(jun)勻(yun),且(qie)其(qi)風(feng)速(su)要(yao)滿(man)足(zu)工(gong)藝(yi)和(he)衛(wei)生(sheng)要(yao)求(qiu),當(dang)氣(qi)流(liu)向(xiang)回(hui)風(feng)口(kou)流(liu)動(dong)時(shi)要(yao)使(shi)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)灰(hui)塵(chen)能(neng)有(you)效(xiao)的(de)帶(dai)走(zou)。根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)潔(jie)淨(jing)度(du)要(yao)求(qiu),選(xuan)擇(ze)不(bu)同(tong)的(de)送(song)、回風方式。
不同的氣流組織,各有其特點和範圍:
1) 垂直單向流:均(jun)可(ke)獲(huo)得(de)均(jun)勻(yun)向(xiang)下(xia)氣(qi)流(liu),便(bian)於(yu)工(gong)藝(yi)設(she)備(bei)布(bu)置(zhi),自(zi)淨(jing)能(neng)力(li)強(qiang),可(ke)簡(jian)化(hua)人(ren)身(shen)淨(jing)化(hua)設(she)施(shi)等(deng)共(gong)同(tong)設(she)施(shi)等(deng)共(gong)同(tong)優(you)點(dian)外(wai),四(si)種(zhong)送(song)風(feng)方(fang)式(shi)還(hai)有(you)其(qi)各(ge)自(zi)優(you)缺(que)點(dian):滿布高效過濾器具有阻力低、更換過濾器周期長等優點,但頂棚結構複雜,造價高;側布高效過濾器頂送、全quan孔kong板ban頂ding送song與yu滿man布bu高gao效xiao過guo濾lv器qi頂ding送song的de優you缺que點dian相xiang反fan,其qi中zhong全quan孔kong板ban頂ding送song在zai係xi統tong非fei連lian續xu運yun行xing時shi,孔kong板ban內nei表biao麵mian易yi積ji塵chen,維wei護hu不bu好hao,對dui潔jie淨jing度du有you些xie影ying響xiang;密集散流器頂送,因需要一段混和層,所以隻適用於4m以上高大潔淨室,其特點與全孔板頂送相仿;對於相對兩側格柵的板和相對兩側牆下部均勻布置回風口的回風方式僅適用兩側淨間距小於6m的潔淨室;單側牆下部布回風口僅適用對牆間距較小(如≤<2~3m)的潔淨室。
2) 水平單向流:隻在第一工作區達到100級潔淨度,當空氣流向另一側的過程中含塵濃度逐漸升高,所以僅適用於同一房間工藝過程有不同潔淨度要求的潔淨室;送風牆局部布高效過濾器較滿布水平送可減少高效過濾器用量,節約初投資,但局部區域有渦流。
3) 亂流型氣流:孔板頂送和密集散流器頂送的特點與前述相同:側送的優點易於管道布置,無需技術夾層,造價低,有利於舊廠房改造,缺點是工作區風速較大,下風側比上風側含塵濃度高;高效過濾器風口頂送具有係統簡單、高效過濾器後無管道、潔淨氣流直接送達工作區等優點,但潔淨氣流擴散緩慢,工作區氣流較均勻;不過當均勻地布置多個風口或采用帶擴散板地高效過濾器風口時,也可使得工作區氣流較均勻;但在係統非連續運行地情況下,擴散板易積塵。
以上論述均屬於較理想狀態,也是國家有關規範、標準或設計手冊所推薦。實際工程中或受限於客觀條件,或由於設計者地主觀原因而未設計好氣流組織,常見的有:垂直單向流采取相鄰兩側牆下部回風,局部百級采用上送上回(即局部送風口下未加下垂圍簾),亂流型潔淨室采用高效過濾器風口頂送上回或單側下回(對牆間距較大)等,這些氣流組織方式經實測,其潔淨度大多數都達不到設計要求。由於現行規範[6]規gui定ding空kong態tai或huo靜jing態tai驗yan收shou,個ge別bie的de這zhe類lei潔jie淨jing室shi在zai空kong態tai或huo靜jing態tai下xia勉mian強qiang達da到dao設she計ji的de潔jie淨jing度du級ji別bie,但dan抗kang汙wu染ran幹gan擾rao能neng力li很hen低di,一yi旦dan潔jie淨jing室shi進jin入ru工gong作zuo狀zhuang態tai就jiu達da不bu到dao要yao求qiu。正zheng確que的de氣qi流liu組zu織zhi局ju部bu區qu域yu應ying設she圍wei簾lian下xia垂chui至zhi工gong作zuo區qu高gao度du,10wanjiyebuyingcaiyongshangsongshanghui。haiyoumuqiandaduoshugongchangshengchandedaikuosanbandegaoxiaosongfengkou,qikuosanbandouzhishizhuangshixingkongbanerbuqikuosanqiliuzuoyong,qingshejizheheyonghuyaotebiezhuyi。
三、送風量或風速
足夠的通風換氣量是為了稀釋和排除室內汙染空氣,根據不同的潔淨度要求,當潔淨室淨高較高時,適當增加換氣次數。其中,100萬級潔淨室的通風量是按高中效淨化係統考慮[7],其餘均按高效淨化係統考慮;當10萬級潔淨室高效過濾器集中布置在機房或係統末端采用亞高效過濾器時,可適當提高換氣次數10-20%。
對於上述通風量推薦數值筆者認為:單向流潔淨室通過房間截麵風速偏低,亂流型潔淨室是有較充分安全係數的推薦值。垂直單向流≥0.25m/s,水平單向流≥0.35m/s,在(zai)空(kong)態(tai)或(huo)靜(jing)態(tai)下(xia)檢(jian)測(ce)潔(jie)淨(jing)度(du),雖(sui)然(ran)能(neng)達(da)到(dao)要(yao)求(qiu),但(dan)抗(kang)汙(wu)染(ran)能(neng)力(li)較(jiao)差(cha),一(yi)旦(dan)室(shi)內(nei)進(jin)入(ru)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai),潔(jie)淨(jing)度(du)就(jiu)可(ke)能(neng)達(da)不(bu)到(dao)要(yao)求(qiu),這(zhe)類(lei)實(shi)例(li)已(yi)不(bu)屬(shu)於(yu)個(ge)別(bie);tongshi,woguotongfengjixiliezhongshangweiyoujiaoshihejinghuaxitongyongdefengji,yibanshejizheyouwangwangduixitongkongqizuliweizuozhunquejisuan,huoweizhuyidaosuoxuanyongdefengjishifouchuyutexingquxianshangbijiaoyoulidegongzuodian,shidexitongzaitouruyunxinghoubujiu,fenglianghuofengsujiudabudaoshejizhi。meiguolianbangbiaozhun(FS209A~B)在1987年10月27日之前一直這樣規定:單向流潔淨室通過潔淨室截麵的氣流速度通常保持在9Oft/min(0.45m/s),在整個房間無幹擾的條件下,其速度不均勻度在士20%以內,氣流速度任何明顯的下降都會增加自淨時間和工作位置之間汙染影響的可能性(1987年10月FS209C頒布之後對含塵濃度以外的所有參數指標均未作規定)。weici,bizherenweiyishidangtigaomuqianguoneiduidanxiangliusududeshejizhi,womendanweizaishijigongchengzhongzhaocizuole,xiaoguohaishibijiaohaode。luanliuxingjiejingshishiyoujiaochongfenanquanxishudetuijianzhi,danxuduoshejizherengbufangxin,zaizuojutishejishijiang10萬級潔淨室通風量加大到20~25次/h,1萬級加大到30~40次/h,1000級加大到60~70次/h,這樣做不僅加大了設備容量、加大了初投資,也增加了日後維護管理費用,實際上也沒有必要這樣做。在編製我國空氣潔淨技術措施[7]時曾調查測定了國內100多個潔淨室,許多潔淨室還是在動態下檢測的,結果表明:10萬級≥10次/h、1萬≥20次/h、1000級≥50次/h通風量即可滿足要求。美國聯邦標準(FS2O9A~B)規定:非單向流潔淨室(10萬級、1萬級),室高8~l2ft(2.44~3.66m),通常考慮全室至少每3分鍾換氣一次(即20次/h)。因此,設計規範的規定[6]已經考慮了較大的富裕係數,設計者完全可以放心地按照表1通風量地推薦值選用。
四、靜壓差
潔淨室維持一定的正壓是保證潔淨室不受或少受汙染、以(yi)維(wei)持(chi)設(she)計(ji)潔(jie)淨(jing)度(du)等(deng)級(ji)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)地(di)條(tiao)件(jian)之(zhi)一(yi)。即(ji)便(bian)是(shi)負(fu)壓(ya)潔(jie)淨(jing)室(shi),它(ta)也(ye)必(bi)須(xu)有(you)不(bu)低(di)於(yu)它(ta)潔(jie)淨(jing)度(du)級(ji)別(bie)地(di)相(xiang)鄰(lin)房(fang)間(jian)或(huo)套(tao)間(jian)維(wei)持(chi)一(yi)定(ding)地(di)正(zheng)壓(ya),負(fu)壓(ya)潔(jie)淨(jing)室(shi)的(de)潔(jie)淨(jing)度(du)才(cai)能(neng)得(de)以(yi)維(wei)持(chi)。
潔jie淨jing室shi正zheng壓ya值zhi是shi指zhi門men窗chuang全quan部bu關guan閉bi狀zhuang態tai下xia,室shi內nei靜jing壓ya大da於yu室shi外wai靜jing壓ya的de數shu值zhi。它ta是shi通tong過guo淨jing化hua係xi統tong送song風feng量liang大da於yu回hui風feng量liang和he排pai風feng量liang的de方fang法fa來lai達da到dao。為wei了le保bao證zheng潔jie淨jing室shi正zheng壓ya值zhi,送song風feng、回風和排風機最好聯鎖,係統開啟時先啟動送風機,再啟動回風機和排風機;係統關閉時先關排風機,再關回風機和送風機,以防止潔淨室在係統開啟和關閉時受到汙染。
維持潔淨室正壓所需的風量主要根據維護結構密閉性好壞來確定。我國潔淨室建設初期由於圍護結構密閉性較差,要維持≥5Pa的正壓就要2~6次/h送風量;目前維護結構密閉性已大為提高,維持同樣的正壓隻要1~2次/h送風量;維持≥1OPa也隻要2~3次/h送風量。
我國設計規範[6]規定:不同等級的潔淨室以及潔淨區和非潔淨區之間的靜壓差應不小於0.5mmH2O(~5Pa),潔淨區與室外的靜壓差應不小於1.OmmH2O(~l0Pa)。筆者認為該值似偏低,原因有三:1.zhengyashibiaoshijiejingshiyizhitongguomenchuangfengxiwuranshineikongqidenengli,huozaiduanshijiandakaimenchuangshishishenrushineidewuranwujianshaodaozuidixiandudenengli,zhengyadaxiaobiaoshiyizhiwurannenglideqiangruo,dangranbushizhengyayuedayuehao(後麵將談到)。2.正壓所需的風量有限,5Pa正壓與10Pa正壓所需風量僅差約1次/h,何樂而不為呢?顯然正壓值低限取l0Pa更優越些。3.美國聯邦標準(FS209A~B)規定:當所有出入口關閉時,潔淨室與任何相鄰的低潔淨度區域之間的最低正壓差為0.05英寸水柱(12.5Pa),這數值已被許多國家采用。
但潔淨室的正壓值並非越大越好,根據本單位30多年實際工程檢測表明:當正壓值≥30Pa時,開門就比較困難,關門稍不留意,砰一聲!嚇人一跳;當正壓值≥50~70Pashi,menchuangfengxijiuhuifachushaoyin,tiruozhehuoyoumouzhongbushiyingzhengzhebushiganjiao。keshiguoneiheguowaixuduoguojiadeyouguanguifanhuobiaozhunjunweiguidingzhengyadeshangxianzhi,zheyangdejieguoxuduodanweidouzhiqiuxiaxianzhimanzuyaoqiu,erbuguanshangxianzhidadaoduoshao,zaibizheyudaodeshijijiejingshizhongzhengyazhiyougaoda100Payishang,zaochenghenbuhaodexiaoguo。shijishangtiaozhengzhengyabingbushiyijianhennandeshi,batakongzhizaiyidingfanweineishiwanquankenengde。zengyouwenxianjieshaodongoumouguojiangzhengyazhiguidingwei1-3mmH20(約10~30Pa),筆者認為這個範圍是比較合適的。



