垂直單（dān）向流潔淨室的參考標準

1、垂（chuí）直單向流潔淨室原理
垂直單向流是別潔淨室應用zui廣泛的一種氣流流型。在潔淨室內空氣過濾器（或超空氣過濾器）布置（zhì）在頂棚（péng）或側麵（miàn），從送風口到回風口，氣流流經途中的斷麵幾乎沒有什（shí）麽（me）變化，加上送風靜壓箱和過濾器的均壓作用，使得全室斷麵上的流（liú）速比（bǐ）較均勻，而至少（shǎo）在工作區內流線單向平行（háng），沒有渦（wō）流。幹淨的氣流不是一股或幾股，而是（shì）充滿全室斷（duàn）麵，所以這種潔淨室不是靠參混稀釋作用，而是靠（kào）推出作用將室內髒空氣沿整個斷麵排至室外，從而達到淨化室內空氣的目的（de）[1]。空氣經架空地板（bǎn）回至循環風機，從（cóng）而形成上送下回的垂直（zhí）單向流流型。當房間寬度小於等於6m時，也可以在（zài）側牆下部設回風口形（xíng）成上送下（xià）側回的氣流流型，這種（zhǒng）方式基（jī）本（běn）上也屬於垂直（zhí）單向流流型。
2、單（dān）向流的（de）三要素
單向流的形成除了要滿足氣流充滿潔淨室或潔淨區，還（hái）有三個要素：氣流速度、氣流的不（bú）均（jun1）勻度、氣流的平行度。而且對（duì）三要素均有嚴格的要求。
（1）氣流速度
氣流（liú）速度的選擇原則應該使整個氣流均勻流動不發生滯留區（qū）。氣流（liú）速度應能抵（dǐ）抗人員活動、熱浮升的幹擾，對（duì）於垂直（zhí）單向流潔淨（jìng）室橫斷麵的斷麵風（fēng）速Vd可參考下述數值：
（a）室內無人或經（jīng）常處於無人狀（zhuàng）態 0．1～0．15m／s；
（b）一般情況ISOl～4級 0．25—0．35m／s，ISO5級 0．2～0．35m／s；
（c）有上升熱氣流（liú）(流速（sù）為Vr)時，Vd＞Vr；
（d）考慮人員舒適 Vd＜0．5m／s；
（e）工藝有特殊要求時（shí）按工藝要求確定。
（2）氣流速度的不均勻度
潔（jié）淨（jìng）技術發（fā）展（zhǎn）初期（qī），對氣流（liú）的不均勻（yún）度要求（qiú）很嚴格。美國（guó）FS209B規定：不均勻度在（zài）±20%以內。此規定沒有說明以那個速度為基準值，是（shì）設計風速還是斷（duàn）麵風速的實（shí）測平均值。一般認為其準值是斷麵實測的平均風速。
美國FS209以後，刪掉了氣流不均勻度的（de）要求。這顯然是長期實（shí）踐得出的認（rèn）識。從長期對潔淨（jìng）室的測（cè）試（shì）發現這（zhè）一要（yào）求基（jī）本達（dá）不到。我們知道，出口氣流除射流的主體段之核心部分，氣流速度相等（děng），流線平行外，其它部分均（jun1）不可能。由於過（guò）濾器濾料密度不均，過濾器（qì）送風靜壓箱壓力不均，及由於相鄰過濾（lǜ）器邊框形成的無風區（qū），相鄰過濾器出（chū）風搭（dā）接處的風（fēng）速與過濾器表（biǎo）麵的出風風速也不相同。
（3）流線的平行度
各種（zhǒng）規範都規定單向（xiàng）流的一個要素是氣流平行。這（zhè）一點到（dào）目前為止仍被堅持。然而實踐證明這也是*沒必要的。我們知道（dào），隻（zhī）要整個氣流中的流線（跡線）不交叉就不會形成渦流區。塵（chén）粒就會沿著跡線（流線）排走，而不會被滯留，或改行其它跡線（xiàn）。那麽，兩（liǎng）個（gè）流線之（zhī）間在什麽情況下形成渦流呢?對此，尚無定論。流體力學中的漸擴管的局部阻力損失，經推算當擴散角為5～8ozui小。這就意味著當擴散角為5～8o時隻有流（liú）速分布改變形成的損失，而基（jī）本無旋渦區損失。所以理（lǐ）論上當兩個流線（xiàn）的夾角小於5～8o時，則不會形成渦流；由此推論隻（zhī）要（yào）送風口的（de）出流中，相鄰的流線擴（kuò）張角小（xiǎo）於5～8o，整個氣流（liú）沿單一趨（qū）向流動仍可形成單向流。除了要滿足單向流潔淨（jìng）室3項特性指標的要求外，還應滿足《潔淨室施工及驗收規範》（50591—2010）規定（dìng）的（de）回風口風（fēng）速不應大於2.0m／s，並（bìng）且回風口高（gāo）度和潔淨室室寬的比值應大於或等於0.1的條件。在一般應用中，回風口設在低於工作區下限高度（dù）0.8m以下[4]。
3、垂直單向流潔淨室新技術
常規的垂直單向流（liú）潔淨室大多采（cǎi）用頂棚滿布過濾器送風，全地板格柵回風。這種潔淨室的特點是：可以獲得均勻的向下單向平行氣流（liú），因而自淨能力強，能夠達到zui高的潔（jié）淨度級別，不僅工藝設備可以任意布置，而且可簡化人身淨化設施。但是對於全地板格柵回風，地板給人的視覺不好（hǎo），行走（特別是女性）和放置物（wù）件都有不（bú）穩的感覺，微小東西又容易掉落到地板下麵。所以這種地板不利於垂直單向（xiàng）流（liú）潔淨室的推廣使用。為此需要對（duì）這種回（huí）風方式加以改（gǎi）進，就出現了（le）全頂棚送風兩側下回風的潔淨室。全頂棚（péng）送風相對兩側牆（qiáng）下回風式潔淨室是傳統的垂直單（dān）向流潔淨室的變型，也被稱為準單向流潔淨室。這種送、回風方式可造成室內（nèi）良好的氣流流型，室內大（dà）部（bù）分區域(包括人的工作區)處（chù）於（yú）主流區，要求的潔淨（jìng）度指標可在較小的（de）送風量下達到。顯然，它是一種比較理想的氣（qì）流。
4、關於垂直單向流潔淨室的經濟性比較
國內外大量研究表明，潔淨室的（de）潔淨度主要取決於合理的（de）氣流組（zǔ）織和過（guò）濾（lǜ）器的效（xiào）率。對氣流而言，單（dān）向流無疑（yí）是*的（de）氣流流型，因為它可以達到別（bié）潔淨度（dù）。當（dāng）然低級別潔淨度可用非單向流。典型的（de）垂直單向流（liú）流線（xiàn）平行，同一高度上塵粒排走的路徑相同而且zui短。當（dāng）然垂直單向流（liú）是*氣（qì）流。但是對於頂棚滿布過濾器（qì）送（sòng）風，全地板格柵回風係統。但這種係統也有明顯的缺點（diǎn），除了上（shàng）述（shù）提到的視覺（jiào）效果不佳外；由（yóu）於使用了格柵地板。這（zhè）種地板一般用鑄鋁、塑料、鋼材等製做（zuò），代價是比較（jiào）高的，采（cǎi）用格柵地板不僅耗用空（kōng）間而且其造價約占單向流潔淨室室內裝修費用的30％～50％，因此該係統的造價很高，不利於（yú）垂直單向流潔淨室（shì）的推廣使用。而（ér）全頂棚送風兩側（cè）下回風（fēng）的潔淨室，正（zhèng）是克服了上（shàng）述缺（quē）點，因此（cǐ）這種潔淨室因其相對低廉的造價（jià）以及較（jiào）佳（jiā）的流型（xíng）受到人們的歡迎。
5、係統使用場（chǎng）合
由於垂直單向流潔淨室主要應用於高潔淨度等級的。無論是以無生命微粒的控製為對象工業潔淨室；還是以控製有生命微（wēi）料（細菌）與無命微料（塵埃）對工作對象的（de）生物潔淨室，該係統都是適用（yòng）的，但（dàn）是由於采用（yòng）了兩側下回風（fēng），為了獲得理想的氣流分布（bù），規定房間寬度小於6米。
6、前景展望
與（yǔ）頂棚滿布過濾（lǜ）器送風，全地板格柵回風係統相比（bǐ），全頂棚送風兩側下回風係統具有相對低廉的造價以及較佳（jiā）的流型，使室（shì）內大部分區域（包括人的工作區）處於（yú）主（zhǔ）流區，潔淨室要求達（dá）到的淨度（dù）指標（biāo）可在較小的送風量下達到。比常（cháng）規的垂（chuí）直單向流潔淨（jìng）室和水平單向（xiàng）流潔淨室更具有很（hěn）大的*性。