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潔淨室達到潔淨度要求的四個必要條件!

潔淨室達到潔淨度要求的四個必要條件!

為了讓潔淨室能夠達到良好的效果,國內外有不少相關文獻的發表,闡述角度也各有不同。但是,實際操作很難做到理想地配合,而且設計者很難把握施工安裝質量以及使用和管理情況。

本文主要是以潔淨室淨化措施中達到潔淨度要求的四個必要條件進行闡述!

一、送風潔淨度

要保證送風潔淨度符合要求,關鍵是淨化系統末級過濾器的效能和安裝。

淨化系統末級過濾器一般採用高效過濾器或亞高效過濾器。按我國標準規定高效過濾器效率分四檔:A類為≥99。9%,B類為≥99。99%,C類為≥99。999%,D類為(對≥0。1μm粒子)≥99。999%(亦稱超高效過濾器);亞高效過濾器為(對≥0。5μm粒子)95~99。9%。

效率越高,過濾器的價格也越貴。所以選擇過濾器時應本著既要滿足送風潔淨度要求,又要考慮經濟合理。

從潔淨度要求考慮,以低級別潔淨室選用低效能過濾器、高級別潔淨室選用高效能過濾器為原則。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。

每個潔淨度級別似乎都有兩類過濾器可供選擇,選擇高效能的還是低效能的,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;反之可選擇較低效能過濾器。對0。1μm粒子要求控制的潔淨室,不論控制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面考慮潔淨室特性、過濾器特性和淨化系統特性。

要保證送風潔淨度,僅有合格的過濾器是不夠的,還要保證:

(1)運輸、安裝過程不損壞過濾器。

(2)安裝嚴密。

要做到(1),則要求施工安裝人員訓練有素,既要有安裝淨化系統方面的知識,又要具備較熟練的安裝技能,否則將難以保證不損壞過濾器,這方面是有深刻教訓的。

其次,安裝嚴密性問題,主要取決於安裝結構型式優劣,

設計手冊一般推薦:

對於單個過濾器採用明裝型式,這樣即便發生滲漏,也不致漏到室內;採用成品高效送風口,嚴密性也比較容易得到保證。

對於多個過濾器的風口,近幾年常採用液槽密封和負壓密封。液槽密封必須保證液槽接縫嚴密和整體框架都處於同一水平面上。

負壓密封就是使過濾器與靜壓箱和框架接縫的外周邊處於負壓狀態,與明裝型式一樣即使滲漏也不會漏到室內。實際上只要做到安裝框架平整,過濾器端面與安裝框架接觸均勻,任何安裝型式使過濾器達到安裝嚴密性要求應該說是不難的。

潔淨室達到潔淨度要求的四個必要條件!

二、氣流組織

潔淨室的氣流組織與一般空調房間有所不同,它要求將最乾淨的空氣首先送到操作部位,它的作用在於限制和減少對加工物的汙染。

為此,在設計氣流組織時應考慮這些原則:

(1)儘量減少渦流,避免將工作區以外的汙染帶入工作區;

(2)儘量防止灰塵的二次飛揚以減少灰塵對工件的汙染機會;

(3)工作區的氣流要儘量均勻,且其風速要滿足工藝和衛生要求,當氣流向迴風口流動時要使空氣中的灰塵能有效的帶走。根據不同的潔淨度要求,選擇不同的送、迴風方式。

不同的氣流組織,各有其特點和範圍:

(1)垂直單向流:

均可獲得均勻向下氣流,便於工藝裝置佈置,自淨能力強,可簡化人身淨化設施等共同設施等共同優點。

四種送風方式還有其各自優缺點:

滿布高效過濾器具有阻力低、更換過濾器週期長等優點,但頂棚結構複雜,造價高;側布高效過濾器頂送、全孔板頂送與滿布高效過濾器頂送的優缺點相反,其中全孔板頂送在系統非連續執行時,孔板內表面易積塵,維護不好,對潔淨度有些影響;密集散流器頂送,因需要一段混和層,所以只適用於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佈置迴風口的迴風方式僅適用兩側淨間距小於6m的潔淨室;單側牆下部布迴風口僅適用對牆間距較小(如≤

(2)水平單向流:

只在第一工作區達到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;送風牆區域性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,但區域性區域有渦流。

(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佈置,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系統簡單、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;不過當均勻地佈置多個風口或採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;但在系統非連續執行地情況下,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。

常見原因有:

垂直單向流採取相鄰兩側牆下部迴風,區域性百級採用上送上回(即區域性送風口下未加下垂圍簾),亂流型潔淨室採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。

由於現行規範規定空態或靜態驗收,個別的這類潔淨室在空態或靜態下勉強達到設計的潔淨度級別,但抗汙染干擾能力很低,一旦潔淨室進入工作狀態就達不到要求。

正確的氣流組織區域性區域應設圍簾下垂至工作區高度,10萬級也不應採用上送上回。還有目前大多數工廠生產的帶擴散板的高效送風口,其擴散板都只是裝飾性孔板而不起擴散氣流作用,一定要特別注意。

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系統考慮,其餘均按高效淨化系統考慮;當10萬級潔淨室高效過濾器集中佈置在機房或系統末端採用亞高效過濾器時,可適當提高換氣次數10-20%。

美國聯邦標準(FS209A~B)在1987年10月27日之前一直這樣規定:單向流潔淨室透過潔淨室截面的氣流速度通常保持在9Oft/min(0。45m/s),在整個房間無干擾的條件下,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頒佈之後對含塵濃度以外的所有引數指標均未作規定)。

在編制我國空氣潔淨技術措施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分鐘換氣一次(即20次/h)。因此,設計規範的規定已經考慮了較大的富裕係數。

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、以維持設計潔淨度等級必不可少地條件之一。即便是負壓潔淨室,它也必須有不低於它潔淨度級別地相鄰房間或套間維持一定地正壓,負壓潔淨室的潔淨度才能得以維持。

潔淨室正壓值是指門窗全部關閉狀態下,室內靜壓大於室外靜壓的數值。它是透過淨化系統送風量大於迴風量和排風量的方法來達到。

為了保證潔淨室正壓值,送風、迴風和排風機最好聯鎖,系統開啟時先啟動送風機,再啟動迴風機和排風機;系統關閉時先關排風機,再關回風機和送風機,以防止潔淨室在系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,維持同樣的正壓只要1~2次/h送風量;維持≥10Pa也只要2~3次/h送風量。

我國設計規範規定:

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。0mmH2O(~l0Pa)。

該值似偏低的原因可能如下:

(1)正壓是表示潔淨室抑制透過門窗縫隙汙染室內空氣的能力,或在短時間開啟門窗時使滲入室內的汙染物減少到最低限度的能力,正壓大小表示抑制汙染能力的強弱,當然不是正壓越大越好(後面將談到)。

(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10Pa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採用。

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