
一、潔(jié)淨室壓差控製的作用
潔淨室的壓差就是潔淨室與周圍空間所必須維持的靜壓差。使廠(chǎng)房外環境與潔淨(jìng)室之間、潔淨度不同的潔淨室(shì)之間或潔淨室與一般房間之間保持(chí)適當的壓(yā)差值,目的是(shì)為(wéi)了保證潔淨室在正常工作或空氣平衡暫時受(shòu)到破壞時,潔淨室的潔淨度免受鄰室的汙染或(huò)汙染鄰室。潔淨室與鄰室維(wéi)持正的靜壓差(簡稱正壓)是較為常見的情況,實際工程中的工業潔淨室和一般生物潔淨室都是維持(chí)正壓。但對於使(shǐ)用有毒(dú)、有害氣體或(huò)使用易燃易爆溶劑或有高粉塵操作的潔(jié)淨室,生產致敏性藥物、高活性藥物的生(shēng)物潔(jié)淨室以及其他有特殊要求的生物潔淨室需要維持負的靜壓差(簡稱負壓)。
相鄰潔淨室(區)之(zhī)間如果靜壓差過大(dà)或因建造原(yuán)因帶來的縫隙,將會造成(chéng)空氣泄漏,嚴重時會使潔淨室內的氣(qì)流紊亂,所以應采取有效的(de)技術措施控製潔淨室(區)之間的靜壓差,差值範圍應為5~20Pa。
二、維持(chí)靜壓(yā)差風量計算
GB50073-2013《潔淨廠房設計規範(fàn)》對潔淨室的壓差控製有如下的規(guī)定:潔(jié)淨室與周圍的空間必須維持一定(dìng)的壓差,並應按生產(chǎn)工(gōng)藝要求決定維持正壓差或(huò)負壓差。不同等級的潔淨室(shì)以及潔淨區與非潔淨區之間的壓差應不小於5Pa,潔淨區與室外的壓差(chà)應不小於10Pa。
在考慮潔淨室的壓差控製時,潔淨室與鄰室維(wéi)持正壓,將(jiāng)有利於(yú)潔淨室的潔淨度不受鄰(lín)室影響。而對某些產生有害微生物的生產過程,維持與其他區域的相對負壓(yā),防止有害微(wēi)生物擴散並汙染其它(tā)區(qū)域也是壓差控製的一個重要方麵。
國內外潔(jié)淨室壓(yā)差風量的確定,多數是(shì)采用房間換氣次數估算的(de),也可以采用縫隙法計算泄漏風量,兩(liǎng)者相比,縫隙法比估算法較為合理和精(jīng)確。潔淨室維持不同壓差值經縫隙滲漏的風(fēng)量(liàng)可按下式計算:

式中,LC為維持潔淨室壓差值所需的壓(yā)差(chà)風量(m3/h);
µP為流量係數,通常取0.2~0.5;
AP為縫隙麵積(jī)(m2);
ΔP為靜壓差(Pa);
ρ為空(kōng)氣的密度(kg/m3)。
也可采用經驗公式計算壓差風(fēng)量:

式(shì)中,α為根據圍護結構氣密性確定(dìng)的安全係數,一般可(kě)取(qǔ)1.1~1.2;
q為當潔淨室為某一壓(yā)差值時,其圍護結構單位長度縫隙的滲漏(lòu)風量[m3/(h.m)],具體數值見下表(biǎo);
l為潔淨室圍護結構的縫隙長度(m)。
圍(wéi)護結構單位長度縫隙的滲漏風量:

當采用換氣次數法時,維持潔淨(jìng)室內所需壓差值的壓差風量可參考下表提供的(de)數據確定換氣次數,也可采用經驗數據進行估算,即當潔淨室的壓(yā)差值為5Pa時,壓差風量相(xiàng)應的換氣次數為1~2次/h;當壓(yā)差值為10Pa時,相應的換氣次數為2~4次/h。因為潔淨室壓(yā)差風量的大小與潔淨室圍護結構(gòu)的氣密性及維持的壓差(chà)值相關,所以在選(xuǎn)取換氣次數時,對於氣密性差的房間可以取上限,氣(qì)密性好(hǎo)的房間可以取下限。
潔淨室壓差值與房間換(huàn)氣次數:

三、潔淨室壓差控製(zhì)
潔淨室壓差控製的基本原理是控製送風量、回風量和(hé)排風量(liàng)。當送入潔淨室的空氣量適當的大於回風(fēng)和排(pái)風(fēng)量時,室內則可維持一定的正壓值。此時,在室內(nèi)外靜壓差的作用下,通過圍護(hù)結構(gòu)不嚴密處向外滲(shèn)漏的風量與機械進出風量的差(chà)額(é)相等。壓差維持的難題(tí)在於機械送(sòng)風量與出(chū)風量是動態變化的。對(duì)於潔淨空(kōng)調係統來說(shuō),過濾器積塵會造成新風、送風管(guǎn)路(lù)阻力增加,從而影(yǐng)響風量,排風設備的時開時停也會導致(zhì)排風量(liàng)的變化。此外,與樓道、室外相鄰還會(huì)因(yīn)熱壓、風壓的變(biàn)化影響房間(jiān)的壓差。因此潔淨室的正差值需要經常進行檢查,並依次對新、送、回、排風通路的閥門做出相應的調整。維持壓差的控製措施有:
1、回風口控製:即通(tōng)過(guò)回風口(kǒu)上的百葉可調格柵或阻尼層改變其阻力來調整回風(fēng)量,達到控製室內壓(yā)力(lì)的目的。這(zhè)是一種zui簡單的控(kòng)製(zhì)方式,特點是(shì)結構比較(jiào)簡單、經濟(jì)。格柵控製調節方便,但格柵不易密閉,且調(diào)節幅度不大,同時也會對(duì)氣(qì)流方(fāng)向產生影響。一(yī)般使用(yòng)初效泡沫塑料或初效無紡布作為阻尼層,通過改變回風口的阻力來(lái)調整回風量,控製潔淨室內外的壓差。隨著阻尼層使用時間(jiān)增長,其阻力增加(jiā),室內正壓有加大的趨向,因此應定期進行清洗,阻尼層可以重複使(shǐ)用。
2、餘壓閥控製:通過手動或自動調整餘壓閥上(shàng)的平衡壓塊,改(gǎi)變壓閥的閥門開度(dù),實現室內的壓力(lì)控製。餘壓閥正壓控製(zhì)係統的控製原理(lǐ)如下圖所示。餘壓閥(fá)一般設在潔淨室下風側牆上。采取這種措施(shī)時,潔淨室內(nèi)需有足夠的剩餘正壓值(zhí)。如果排風量發生變化。需重新調(diào)整餘壓閥。餘(yú)壓閥安裝簡單,但長期使用後關閉不嚴。如果餘壓閥完quan關閉時室內正(zhèng)壓值仍低於要求值,則需改用其它方(fāng)式控(kòng)製室(shì)內壓差。

3、調節回風閥或排風閥:根據檢測的室內壓(yā)力值,調節(jiē)回風管上(shàng)(或排風管上)的電動閥,改變回(huí)風量(或排風量(liàng)),控製潔淨室內的壓(yā)力值。
4、壓差變送器控製:如下(xià)圖所示,通過壓差變送器(qì)(S)檢測室內的壓力,然後調整新風量,新風(OA)管路上的電動閥(MD)閥門開大(變小),則(zé)回風管(guǎn)路上的電(diàn)動閥閥門變(biàn)小(開大)。

5、調節新風閥:如下圖所示,利用控製係統調節(jiē)進入潔淨室的(de)新風量和回風量,控製各(gè)潔淨室的內的(de)壓力值(zhí)。

四(sì)、潔(jié)淨(jìng)室緩衝(chōng)與隔離
潔(jié)淨室的壓差控製是(shì)防止汙(wū)染物滲入或逸出潔淨室的重要措施。但是當需要的壓差值太大,不容易達(dá)到(dào)時(shí),就要加設輔助設施。常(cháng)用的輔助設施有緩衝室(shì)、氣閘室、氣幕室和空氣吹淋室。輔助設(shè)施也稱為緩衝設施(shī),其作(zuò)用是防止將室外汙染(rǎn)物帶入室內,或者減少室內汙染物(wù)發生量。當(dāng)人或(huò)物從非潔(jié)淨區進入潔淨區時,應通過緩(huǎn)衝設施。
1、氣(qì)閘室:設置在(zài)潔淨室出入口(kǒu)、阻隔室外或(huò)鄰室汙染氣流和壓差控(kòng)製(zhì)的(de)小室叫氣閘(zhá)室。氣(qì)閘室的幾個門,在同一時間內(nèi)隻(zhī)能打開一個,這樣做是為了防止外部受汙染的空(kōng)氣流入潔淨室內。當兩側需要的壓差太大且難以達(dá)到時,可(kě)以設置氣閘室。氣閘室是一間門連鎖不能同時開啟的房間,不送潔淨風的這種房間(jiān)最多起緩衝作用。這樣的緩衝不能有效防止外界汙染物入侵,因為當進入這個氣閘室時,外界(jiè)汙染空(kōng)氣(qì)已經隨(suí)人的進入而進入,當再開二道(dào)門進入潔淨室時,又把已被汙染的氣閘室內的空氣帶入潔淨室。
2、緩衝室:緩衝室是位於潔(jié)淨室入口處的小室。同氣閘室一樣,緩衝室的幾個門,在同一時間內隻能打開(kāi)一個(gè)。緩(huǎn)衝室一方麵是為了防止汙染物進入潔淨室,另一方麵還具有補償壓差的(de)作用。緩衝室相對於潔淨室為負壓,相對室外環境為正壓。緩(huǎn)衝室屬於準(zhǔn)潔淨區域,緩(huǎn)衝室內也要進行適量的潔淨送風(fēng),使其潔淨度達到將要進入的潔淨室的潔淨度等級。
3、空氣吹淋室:空氣吹淋室利用噴嘴噴出的(de)高速氣流使衣服抖動起來,從而把衣服表麵沾的塵粒吹掉。它通常設(shè)置在潔淨室(shì)的人員入口處。垂直單向流(liú)潔淨(jìng)室由於自淨能(néng)力強,無湍(tuān)流現象,人員(yuán)散塵能迅速被回風帶走而(ér)不至於(yú)汙染產品,鑒於(yú)這種有利條件,可不設吹淋室而改設氣閘室。
4、傳遞窗:設置在(zài)不同級別的(de)潔淨區,以及潔淨區和非(fēi)潔淨區之間的隔牆(qiáng)上,可以防止兩潔淨區之(zhī)間(jiān)物體流經非潔淨區(qū)時被汙染,通(tōng)過傳遞窗(chuāng),可以把物品、工件、產品等進行傳遞。它設有兩扇不能同時開啟的門,可將兩邊的空氣隔(gé)斷,防止汙染空氣進入潔淨區。