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潔凈室氣流組織原理及其應用?

發布時間: 2018-3-9 15:15:20

潔凈室控制微粒污染的主要途徑:(科銳特凈化工程)

  1.控制污染源,減少污染發生量;(科銳特凈化工程)

  2.迅速有效地排除室內已經發生的污染;(科銳特凈化工程)

  3.有效地阻止室外的污染侵入。(或有效地防止室內污染逸至室外)

  流體力學的概念:(科銳特凈化工程)

  1.穩定流與不穩定流;(按照運動要素流速、加速度等有無時間因素)(科銳特凈化工程)

  2.漸變流(流線之間基本是等距的,流線接近直線)與突變流;(按照流線形狀)(科銳特凈化工程)

  漸變流中包含有均勻流(漸變流的極限情況)與非均勻流;(科銳特凈化工程)

  3.層流與紊流(按照有無質點交換)。(科銳特凈化工程)

  一、非單向流潔凈室原理(科銳特凈化工程)

  主要特點:從來流到出流之間氣流的流通斷面是變化的。也稱亂流。流態實質:急變流,紊流,穩定流。(科銳特凈化工程)

(1)孔板頂送有全孔板頂送與局部孔板頂送之分。全孔板頂送風速小,氣流分布均勻,可達到1000級潔凈度。局部孔板頂送與全孔板頂送比,風速大,在墻側有渦流并部分沿測墻向上翻卷,經頂棚到中間,隨潔凈氣流向下流,混入和污染潔凈氣流。其潔凈度可達10000級。(科銳特凈化工程)

  (2)流線型散流器頂送此種氣流組織方式適用于4米以上的高大廠房。(科銳特凈化工程)

  (3)高效過濾器風口頂送高效過濾器布置在送風口,一般帶擴散板,可獲得1000級到100000級潔凈度,是一種常用的氣流組織形式。(科銳特凈化工程)

(4)側送一般采用側送,同側下側回。此種形式適用于層高較低的廠房,多用于舊廠房改造。側送室內渦流多,潔凈度只能達到10000級,但工程造價低。(科銳特凈化工程)

非單向流潔凈室的作用原理是:當一股干凈氣流從送風口送入室內時,迅速向四周擴散、混合。同時把差不多同樣數量的氣流從回風口排走,這股干凈氣流稀釋著室內污染的空氣,把原來含塵濃度很高的室內空氣沖淡了,一直達到平衡。所以氣流擴散的越快,越均勻,那么稀釋的效果當然越好。(科銳特凈化工程)

  非單向流潔凈室的原理就是稀釋作用。(科銳特凈化工程)

  根據非單向流潔凈室的工作原理,它可以達到的潔凈度一般為1000~10000(6-7)級,如果設計合理,部分情況下可達100(5)級。室內換氣次數越大,一般來說,所得潔凈度也越高。(科銳特凈化工程)

  二、層流潔凈室(科銳特凈化工程)

  層流潔凈室的進風面布滿高效過濾器,整個送風面是一個大送風口,送風氣流經靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用,從送風口到回風口氣流流線彼此平行,充滿全室斷面,以均速向前推進,就像個大活塞,把室內原污染空氣排入回風口,從而達到凈化室內空氣的目的。由于氣流的流線始終是平行的,無渦流,因此層流亦稱平行流潔凈室。根據氣流組織形式分垂直層流潔凈室和水平直層流潔凈室。(科銳特凈化工程)

  1、垂直單向流潔凈室(科銳特凈化工程)

  (1)頂棚滿布高效過濾器送風,全地板格柵回風(科銳特凈化工程)

  這是典型的垂直單向流潔凈室。(科銳特凈化工程)

優點是:可獲得均勻向下的單向氣流,因而自凈能力強,能夠達到最高的潔凈度級別。(科銳特凈化工程)

  缺點是:頂棚結構較復雜,造價和維護費用高,高效過濾器堵漏較困難。(科銳特凈化工程)

  (2)側布高效過濾器頂棚阻尼層送風,全地板格柵回風(科銳特凈化工程)

  (3)頂棚和側面雙布高效過濾器送風,全地板格柵回風(科銳特凈化工程)

  (4)全頂棚送風,兩側下回風(科銳特凈化工程)

2、水平單向流潔凈室(科銳特凈化工程)

  (1)送風墻滿布高效過濾器水平送風,全墻面回風(科銳特凈化工程)

  (2)“隧道”式單向流送風(科銳特凈化工程)

基本原理(科銳特凈化工程)

  在單向流潔凈室內,干凈氣流不是一股或幾股,而是充滿全室斷面,所以這種潔凈室不是靠摻混作用,而是靠推出作用將室內臟空氣沿整個斷面排至室外,從而達到凈化室內空氣的目的。(科銳特凈化工程)

  3、主要特點(科銳特凈化工程)

  (1)全室斷面上的流速比較均勻。(科銳特凈化工程)

  (2)至少在工作區內流線平行。流線平行指時均流線彼此平行。(科銳特凈化工程)

  (3)至少在工作區內沒有渦流。(科銳特凈化工程)

  4、單向流潔凈室的三項特性指標(科銳特凈化工程)

  (流線平行度、非單向流度、下限風速)(科銳特凈化工程)

  1、流線平行度(科銳特凈化工程)

  流線平行的作用是保證塵源散發的塵粒不做垂直于流向的傳播。如果這種傳播范圍在允許范圍之內,則流線稍有傾斜也應該是許可的。這樣,對于單向流潔凈室就有一個允許的流線平行度。(科銳特凈化工程)

  工作區是主要工藝進行的區域,所以潔凈度級別是用工作區的含塵濃度表示的。我國對潔凈室工作區的規定是:自地面向上0.8–1.5m,因工作臺面可能低到0.75m,因此,這里更嚴格地取為0.75m。(科銳特凈化工程)

  (1)脈動速度(科銳特凈化工程)

  U=ū+△u(科銳特凈化工程)

  u—瞬時流速;(科銳特凈化工程)

  ū—時均速;(科銳特凈化工程)

  △u—脈動速度。(科銳特凈化工程)

  (2)非單向流度(科銳特凈化工程)

  公式(科銳特凈化工程)

1 (2).jpg

βu—非單向流度;(科銳特凈化工程)

  ui—各測點的速度;(科銳特凈化工程)

  ū—時均速;(科銳特凈化工程)

  n—測點數。(科銳特凈化工程)

  對于單向流潔凈室,應不大于0.25,否則說明該單向流潔凈室的性能較差。(科銳特凈化工程)

  3、下限風速(科銳特凈化工程)

  (1)單向流潔凈室氣流速度的作用(科銳特凈化工程)

  1)污染氣流多方位散布:(科銳特凈化工程)

  2)污染氣流與送風氣流同向:(科銳特凈化工程)

  3)污染氣流與送風氣流逆向:(科銳特凈化工程)

  4)全室被污染:(科銳特凈化工程)

  (2)控制多方位污染(科銳特凈化工程)

  對于人體,風速達0.22m/s時,在距人體0.3m處,污染濃度已降低到5(100)級以下。(科銳特凈化工程)

  (3)控制同向污染(科銳特凈化工程)

  根據前面分析,若1.8m高度位置散發的塵粒,希望不會超過該人的工作范圍而進入相鄰工作人員的范圍(人體正中至兩邊的最大距離為0.5m),以至于造成污染,則送風速度應不小于0.3m/s。(科銳特凈化工程)

  (4)控制逆向污染(科銳特凈化工程)

  垂直單向流潔凈室(科銳特凈化工程)

  垂直單向流潔凈室的主要逆向污染是從熱源上升的氣流,因此,其必要的送風速度應根據熱源參數確定。(科銳特凈化工程)

  水平單向流潔凈室(科銳特凈化工程)

  水平單向流潔凈室的主要逆向污染是人行走引起的二次氣流,因此,其必要的送風速度應根據二次氣流的流速確定。(科銳特凈化工程)

  (5)滿足合適的自凈時間(科銳特凈化工程)

  在全室被污染的情況下,要能以合適的時間,迅速地使室內空氣自凈,這就與潔凈室氣流的流速有很大關系。氣流速度大,自凈能力強,自凈時間短,但不經濟。研究發現,氣流速度大約在0.25m/s以后,自凈時間基本趨于一致,達一分鐘左右,再提高速度,縮短自凈時間的作用已不明顯。(科銳特凈化工程)

  (6)綜合分析(科銳特凈化工程)

  上面討論的四方面控制污染所需的風速相差不大,綜合分析,將下限風速分別劃出三檔。(科銳特凈化工程)

醫藥工業潔凈廠房氣流組織與送風(科銳特凈化工程)

《潔凈廠房設計規范》規定:(科銳特凈化工程)

  1-4級應垂直單向流(科銳特凈化工程)

  5級應垂直單向流或水平單向流(科銳特凈化工程)

  6-9級宜非單向流(科銳特凈化工程)


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