
一、送風潔淨度(dù)
要(yào)保證送風潔淨度符合要求,關鍵是淨(jìng)化係統末級過(guò)濾器的(de)性能和安裝。淨化係統末級過濾器一般采用過濾器或亞過濾器。按我國標準規定過濾器效率(lǜ)分四檔:A類為≥99.9%,B類為(wéi)≥99.9%,C類為≥99.999%,D類為(對≥0.1μm粒子)≥99.999%(亦稱超過濾器);亞過濾器為(對≥0.5μm粒(lì)子(zǐ))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(sòng)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性能過濾器、別潔淨室選用高性能(néng)過濾器為原則。一般說來:100萬級可選用(yòng)高中效(xiào)過濾器;低於1萬級可(kě)選(xuǎn)用(yòng)亞或A類過濾器;1萬~100級選用B類過濾器;100~1級(jí)選用C類過濾器。這裏每個潔淨度級別似乎都(dōu)有(yǒu)兩類(lèi)過濾器可供選擇,選擇高性能的還(hái)是低性能的,要視具體情況而(ér)定:當環境汙染嚴重,或室內排(pái)風(fēng)比例很大,或該潔淨室特別(bié)重要(yào),需要較大安全係數,在這些(xiē)或其中之一(yī)情況下,均要選擇高一類過(guò)濾器;反之可選擇較低性(xìng)能過濾器。對0.1μm粒子要求控製的潔(jié)淨室,不論控製(zhì)的(de)粒子濃度高低均要(yào)選(xuǎn)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。
要保證(zhèng)送風潔淨度,僅(jǐn)有合格的(de)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,則要求施工安裝(zhuāng)人員訓練有(yǒu)素,既要有安裝淨化係統方麵的知識,又(yòu)要具備較(jiào)熟練的安裝技(jì)能,否則(zé)將難以保證不損壞過濾器。其次,安裝嚴密性問題,主要取決於安裝(zhuāng)結構型式優劣(liè),設計手冊(cè)一般推薦:對於單個過濾器采用明(míng)裝(zhuāng)型式(shì),這樣即便發生滲漏,也(yě)不致漏到室(shì)內;用成(chéng)品送風口,嚴密(mì)性也比較容易得到保證。
二(èr)、氣流組織
潔淨室的氣流組(zǔ)織與一般空調(diào)房間有所不同,它要求將zui幹(gàn)淨(jìng)的空氣首先送到操作部位,它的作用在於限製和減少對加工物(wù)的汙染(rǎn)。為此,在設計氣流組織時應考慮這些原則(zé):盡量減少渦流,避免(miǎn)將(jiāng)工作區以外的汙染帶入工作區;盡(jìn)量防止灰塵(chén)的二(èr)次飛揚(yáng)以減(jiǎn)少灰塵對工件的汙染機會;工作區的氣流要盡量均勻,且其風速要(yào)滿足工藝(yì)和衛生(shēng)要求(qiú),當氣流向回風口流動時(shí)要使空(kōng)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、回風方式。
不同的氣(qì)流組織,各有其特點和(hé)範圍:
(1)垂直單向流:均可(kě)獲得均勻(yún)向下氣流,便於工藝設備布置,自淨能力(lì)強,可簡化(huà)人身淨化設施等共同設施等共同優點外,四種送(sòng)風方式還(hái)有其各自優缺(quē)點:滿布過濾器具有阻力低(dī)、更換(huàn)過濾器周期長等優點,但頂棚結構複雜,造價高;側布過濾器頂送、全孔板頂送與滿布過濾器頂送的(de)優缺點相(xiàng)反,其中全孔板頂送在係統非連續運行時,孔板內(nèi)表麵易積塵(chén),維護不好,對潔淨度有些影響;密集散流器(qì)頂(dǐng)送,因需要一(yī)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(dǐng)送相(xiàng)仿;對於相對兩側格柵的板和相對兩側牆下部均勻布置(zhì)回風口的回風方式僅適用兩側淨間距小於6m的(de)潔淨室;單側牆下部布回風口僅(jǐn)適(shì)用對牆間距較小(如≤<2~3m)的潔淨室。
(2)水平單向流:隻在*工作區達到100級潔淨度,當空氣流(liú)向另一側的過程中含塵濃(nóng)度(dù)逐漸升高,所以僅適用於同一房(fáng)間工藝過程有不同潔淨度要求的潔淨室(shì);送風(fēng)牆局部布過濾(lǜ)器較滿布水平送可(kě)減少過濾器用量,節約初投(tóu)資,但局部(bù)區域有渦流。
(3)亂流型氣流:孔板(bǎn)頂送和密集散流器頂(dǐng)送的特點與(yǔ)前述相同:側送的優點易於管道布置,無(wú)需技術夾層,造價低,有(yǒu)利於舊廠房改(gǎi)造(zào),缺點是(shì)工作區風速(sù)較大,下風側比上風側含塵濃度高;過濾器風口頂送(sòng)具有係統簡單、過濾器後無管道、潔(jié)淨氣流直接送達工作區(qū)等優點,但潔(jié)淨氣流擴散(sàn)緩慢,工作(zuò)區氣流較均勻;不過當均(jun1)勻地布置(zhì)多個風口或采用帶擴散板(bǎn)地(dì)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(sàn)板易積塵。
以上論述均屬於較理想狀態,也是國(guó)家有關規範、標準或設計手(shǒu)冊所推薦。實(shí)際工程中或(huò)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(sòng)風口下(xià)未加下垂圍簾),亂流型潔淨室采用過濾器風(fēng)口頂送(sòng)上回或單側下(xià)回(對牆間距較大)等(děng),這些氣流組織方式經實測,其潔淨度大多數都達不到設計(jì)要求。由於現(xiàn)行規範規定空(kōng)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(de)潔(jié)淨度級別,但抗汙(wū)染幹擾能力很低,一旦(dàn)潔淨室進入(rù)工作狀(zhuàng)態就達不到要求。正確的氣流組(zǔ)織局部區域應設圍簾下垂至工作區高度,10萬級也不應采用(yòng)上送上回。還有目前大多數(shù)工廠生產的帶擴散(sàn)板(bǎn)的送風口,其(qí)擴散板(bǎn)都隻是裝飾性孔板而不起擴散氣流作用。
三、送風量或風速
足(zú)夠的通(tōng)風(fēng)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(jié)淨室淨高較高(gāo)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,其餘(yú)均按淨化係統考(kǎo)慮;當10萬級潔淨室過濾器集中布置在機房或係統末端(duān)采用亞(yà)過濾器時,可適當提高換氣次數10-20%。
對於上述通風(fēng)量(liàng)推薦數值認為:單向流潔淨室(shì)通過房間截麵(miàn)風速偏低,亂流型潔淨室是有較充分安全係(xì)數的(de)推(tuī)薦值。垂直單向(xiàng)流≥0.25m/s,水平單向流≥0.35m/s,在空(kōng)態(tài)或靜態下檢測潔淨度,雖然能達到要求,但抗汙染能力較差,一旦室內進入工作狀態,潔淨度就可能達不到要求,這類實例(lì)已不屬於個別;同時,我國通風機係列中尚未有較適合(hé)淨化係統用的風機,一般設計者又往(wǎng)往對係統空氣阻力(lì)未作(zuò)準確計算,或未注意到所選用(yòng)的風機(jī)是否處於特(tè)性曲線上比較有利的工作點,使得係統(tǒng)在投(tóu)入運行後不久,風量或風速就達不到(dào)設計(jì)值。美國聯邦標準(FS209A~B)在1987年10月27日(rì)之(zhī)前一直這樣規定:單向流潔淨室通過潔淨(jìng)室截麵的(de)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(jun1)勻度在士20%以內,氣流速度任何(hé)明顯的下降都會增加自淨時間和工作位置之間(jiān)汙染影響的可能性(1987年10月FS209C頒布之後對含塵濃(nóng)度以外的所有參數指標均(jun1)未作規定)。為此,適當提高目前國內對單向流速度的(de)設計值(zhí),效果還是比較好的。亂流型潔淨(jìng)室是有較充分安全係數的推薦(jiàn)值,但(dàn)許多設計者仍不放心,在做(zuò)具體設計時(shí)將10萬級潔淨室通風量加大到20~25次/h,1萬級加大(dà)到30~40次/h,1000級加大到60~70次/h,這樣做不僅加大了(le)設備容量(liàng)、加大了(le)初投資,也增加了日後維護管理(lǐ)費用,實際上也沒有必要這樣做。在(zài)編製(zhì)我國空(kōng)氣(qì)潔淨技(jì)術措施[7]時曾調查測定了國(guó)內100多個潔淨室,許多潔淨室還是在動(dòng)態下檢測的,結果表(biǎo)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(kǎo)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(dìng)已經考慮了較大的(de)富裕係數,設計(jì)者*可以放心地按照通風量推薦值選用。
四、靜壓差
潔淨室維(wéi)持一定的(de)正壓是保證潔淨室不(bú)受或(huò)少受汙染、以維持設(shè)計潔淨度等級*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(bié)地相鄰房(fáng)間或套間維持一定地(dì)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(quán)部關閉狀態下,室(shì)內(nèi)靜壓大於(yú)室外靜壓的數值。它是通過淨化係統送(sòng)風量大於回風量和排風量的方法來達到。為了保證潔淨室正壓值,送(sòng)風、回風和(hé)排風機聯鎖(suǒ),係統開啟時(shí)先啟動送風機,再啟動(dòng)回(huí)風機和排風機;係統(tǒng)關閉時先關排風機,再關回風機和送(sòng)風(fēng)機,以防止潔淨室在係統開啟和關閉時(shí)受到汙染。
維持潔淨(jìng)室正(zhèng)壓所需的風量(liàng)主(zhǔ)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(yóu)於圍護結構密(mì)閉性較差,要維持≥5Pa的正(zhèng)壓就要2~6次(cì)/h送風量;目前維護(hù)結構密閉(bì)性(xìng)已大為提高,維持同樣的正壓隻要1~2次/h送(sòng)風量;維(wéi)持≥1OPa也(yě)隻要2~3次/h送風量。
我國設計規範(fàn)規定:不同等級的潔淨室以及(jí)潔淨區和非潔淨區之間的靜壓(yā)差應不小於(yú)0.5mmH2O(~5Pa),潔淨區與室外的靜(jìng)壓差應不小於1.OmmH2O(~l0Pa)。該值似偏低,原因有三(sān):1.正壓是表示潔淨室抑製通過門窗(chuāng)縫隙汙染室內空氣的能力,或在短時間打開門窗時使滲入室內的(de)汙染物減少(shǎo)到zui低限(xiàn)度的能(néng)力,正(zhèng)壓大小表示抑製汙染能力的強弱,當然不是正壓越大越好(後麵將談到)。2.正壓所需的風量有限,5Pa正壓與(yǔ)10Pa正壓所(suǒ)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*些(xiē)。3.美國聯邦標準(FS209A~B)規定;當所有出入口關閉時,潔(jié)淨室與任何相鄰的低潔淨度區域之間的zui低正壓差為0.05英寸水柱(12.5Pa),這數(shù)值(zhí)已被許(xǔ)多國家采用。但潔淨(jìng)室的正壓(yā)值並(bìng)非越大越好(hǎo),根據實際工程檢測表明:當正壓值(zhí)≥30Pa時,開門就比較困難,當正壓值≥50~70Pa時(shí),門窗縫隙就會發出哨音(yīn),體(tǐ)弱者或有某種不適應症(zhèng)者不適感覺。可是國內和國外許多(duō)國家的有關規範或標準均未規定正壓(yā)的上限(xiàn)值,這樣(yàng)的結果許多單位都(dōu)隻求下限值滿足要求,而不管上限值達到多少,在筆者遇(yù)到的實(shí)際潔淨室中正壓值有高達100Pa以上,造(zào)成很不好的效果。實(shí)際上調整(zhěng)正壓並不是一件很難的事,把它控製(zhì)在一定範圍內是*可能的。