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无尘室单向流气流组织形式及设计

【作者/来自】网站管理员 【发表时间】2014-8-8 【点击次数】5600
单向流就是气流以均匀的截面速度,沿着平行线以单一方向在整个截面上通过。单向气流洁净室是靠洁净送风气流的这种“活塞”般的平推作用,迅速把室内污染排出。根据这个原理,很显然,高效过滤器必须满布,但由于过滤器有边框以及吊顶安装工艺的要求,真正地满布是不现实的。只要能达到我国《空气洁净技术措施》的规定,垂直单向流洁净室满布比不应小于60%,水平单向流洁净室不应小于40%就认为满足满布的要求了。否则,就是局部单向流了。

    单向流气流组织的设计重点应考虑:送风高效过滤器的满布和回风口形式,前者容易满足,后者对单向流洁净室的效果影响较大,在设计中应引起足够的重视。
图5-15所示为满布高效过滤器送风,整个地面格栅回风的垂直单向流形式,是典型的垂直单向流,比对单向流洁净室的原理,它符合度最高。对流线平行度和乱流度等指标,满足度最好。这种单向流洁净室可以适用于任何生产工艺,即使生产工艺不断改变,它也能很好地满足。但它的最大的缺点是造价高、格栅回风地板结构复杂。

      在图5-15所示的形式中,送风吊顶的安装工作量很大,若用液槽密封结构,造价较高,但密封的可靠性高;若用密封垫挤压式密封结构,造价较低但密封性较差,过滤器安装的技术要求很高,一旦发生泄露,需拆下过滤器重新安装,安装难度较大,工程量也较大。所以,把这种送风吊顶改为图5-16所示形式,侧布高效过滤器,顶棚阻尼层送风。这种系统通过改变顶棚送风结构,降低了安装难度,节约了初投资。过滤器安装在吊顶夹静压箱的两侧,使安装难度降低,更换也方便,采用阻尼层吊顶,使气流均勻平行向下流动,这种阻尼层可采用不锈钢孔板制作,孔板的开孔率应大于60%,若能在静压箱内装设阻尼孔板和导流板,其均流效果更好。这是一种净化效果很好而造价较低的气流组织形式,其适用范围同图5-15所示的系统相同。这种送风顶棚的结构现在也应于洁净手术部的送风天花中,无影灯吊杆处的密封变得很简单。
      由于图5-15所示形式,格栅回风地板结构复杂、造价高,而且还给人的视觉以不适之感,行走和放物件都有不稳之感,微小的零件又容易掉落到地板的上面。对这种回风方式的改进,可采用全顶棚高效过滤器送风,两侧下回风。这种回风方式,使送风气流在洁净室的下部发生了弯曲,故称之为准单向流洁净室。它可以达到100级的洁净度,但洁净室的宽度应不大丁6m。设计这种气流组织时,双侧的回风口应连续布置且回风口的上边高度应尽量低,使送风气流在较低标高处弯曲。若弯曲处低下工作面,效果最好。选择这种气流组织形式的回风口时,宽度以不大于200mm为佳。回风口下边的最小标高可做到lOOmm,故回风口的标高以不大于300mm为好。若凹风面积除以回风口的总长度大于200mm,这时按200mm的宽度校核回风速度,若回风速度未超过允许的t限值,冋风口宽度取为200mm。否则,应按回风速度允许的上限值计算其宽度。这种形式的气流组织,也可采用侧布高效过滤器,顶棚阻尼层送风的结构,其节约效果更加明显。
水平单向流气流组织,这种形式是典塑的水平单向流。侧墙满布高效过滤器水平送风,相对的墙面满布粗效过滤器或孔板回风。沿气流方向,洁净度逐渐降低,利用这个特点,把洁净度要求高的工艺布置丁送风U附近,要求低的工艺顺气流流向排列。这种气流组织形式适合于手术室。水平单向流所要求的建筑层髙较垂直单向流要求的低,施工技术难度较低,造价比垂直单向流的洁净室低。在工程应用中,根据工艺特点,可灵活应用,可用于房间尺寸较小的情况下。也有在两侧墙设回风的气流组织形式,比单侧墙设回风口的气流要均匀点,但其净化效果远不及单侧墙设回风口。

    作者不主张采用侧墙开设回风口的形式,因为水平单向流的回风墙,大多采用孔板或初中效过滤器,其价格要比垂直单向流的格栅地板低得多,做法也简单得多,没有必要仿造垂直单向流两侧墙下冋风的气流形式。即使房间长度尺寸较小,也不必采用侧墙回风,还是采用对面的墙回风效果好,回风夹道可做得窄一点。图5-22为无回风墙的水平单向流,高效过滤器送风墙送出洁净空气后,水平气流流向所在环境,经过滤后再被风机吸入。类似于水平流洁净工作台的空气循环,它是靠空气速度来防止污染的侵人(不是靠静压)。这种洁净室最便宜,也可做成移动式,适合于车间内需洁净环境装配的工艺。洁净环境和所在的周围环境的温湿度相同,这种系统大多采用两级过滤,过滤器的使用时间将缩短。
    以上介绍了非单向流和单向流最常用的几种气流组织形式。在洁净室工程设计中,应根据建筑形式、工艺特点等具体情况,灵活应用上述气流组织形式,若能派出适宜的气流组织形式,可谓已做到了举一反三。

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