潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織

一、潔凈室氣流組織的設(shè)計原則

一般空調(diào)氣流組織的主要目的是利用較少的通風(fēng)量盡可能提高或降低室內(nèi)的溫、濕度場的均勻程度，故較多的采用非單向流的氣流組織形式，以使送風(fēng)與室內(nèi)空氣充分稀釋和混合，形成均勻的溫度場和速度場。而凈化空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織所實現(xiàn)的主要目的是：供給足量的潔凈空氣，稀釋、供氧并置換室內(nèi)所產(chǎn)生的污染物，使室內(nèi)的潔凈度達(dá)到GMP的要求。

因此，凈化空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織設(shè)計一般應(yīng)遵循以下基本原則：

(1)要求送入潔凈區(qū)的潔凈氣流擴(kuò)散速率快、氣流分布均勻，以盡快稀釋室內(nèi)污染源，達(dá)到并維持生產(chǎn)環(huán)境所要求的潔凈度。

(2)能使?jié)崈魠^(qū)內(nèi)的污染物迅速排出室外，盡量避免或減少氣流渦流，縮短污染物在室內(nèi)的滯留時間，降低污染物與物料或產(chǎn)品的接觸概率。

(3)滿足潔凈區(qū)的溫、濕度，新鮮空氣量及人體舒適性等要求。

潔凈室氣流組織形式主要分為三類：非單向流、單向流、混合流，此外還有近年來出現(xiàn)的新型氣流方式即所謂矢流。

二、非單向流流型的主要形式及特點(diǎn)

非單向流潔凈室的氣流組織形式根據(jù)高效過濾器及回風(fēng)的安裝方式不同而分為以下幾類：頂送、側(cè)下回；側(cè)送、側(cè)回；頂送、頂回；斜送、側(cè)下回。其中，頂送、側(cè)下回的氣流組織形式較為常用。

非單向流潔凈室的造價和運(yùn)行費(fèi)用要比單向流潔凈室低很多但非單而流潔凈室無法滿足室內(nèi)達(dá)到較嚴(yán)的空氣潔凈度等級要求，一般用于空氣潔凈度等級為6~9級(潔凈廠房設(shè)計規(guī)范，GB50073-2001) 的潔凈室。

非單向流各氣流流型的主要特點(diǎn)：

三、單向流流型的主要形式

單向流潔凈室的氣流是從室內(nèi)的送風(fēng)一側(cè)以一定的風(fēng)速平行流向其相對應(yīng)的回風(fēng)一側(cè)。其主要特點(diǎn)為：將室內(nèi)的塵粒和細(xì)菌在未向室內(nèi)擴(kuò)散之前就被驅(qū)趕出室外；潔凈空氣對污染源有隔離作用，阻止塵粒和細(xì)菌等污染源向室內(nèi)擴(kuò)散或與物料、產(chǎn)品和設(shè)備相接觸。

單向流流型又分為水平單向流和垂直單向流。單向流潔凈室能夠保證潔凈室內(nèi)達(dá)到高級別的潔凈度要求，但單向流潔凈室的換氣次數(shù)也高達(dá)200~600次/h，是非單向流潔凈室的10~20倍，因此它的造價及運(yùn)行費(fèi)用要遠(yuǎn)高于非單向流潔凈室，單向流方式一般用于空氣潔凈度等級為1~5級的潔凈室(GB50073-2001)。

四、混合流流型的主要形式及特點(diǎn)

混合流潔凈室是將非單向流流型和單向流流型在同一個潔凈室內(nèi)組合使用。單向流潔凈室的設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都很高，但在某些實際潔凈室工程中往往只是部分區(qū)域有嚴(yán)格的潔凈度要求，而不是整個潔凈室(區(qū))。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈室、凈化廠房的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

混合流潔凈室的特點(diǎn)是在需要空氣潔凈度嚴(yán)格的區(qū)域采用局部單向流流型，而其他則為非單向流流型，這樣既滿足了使用要求，也節(jié)省了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用?；旌狭鳚崈羰业囊话阈问綖榉菃蜗蛄鳚崈羰?，在需要空氣潔凈度嚴(yán)格的區(qū)域上方采用單向流流型的潔凈措施，使該區(qū)域得到滿足要求的單向流流型潔凈區(qū)，以防止周圍相對較差的空氣環(huán)境影響局部的高潔凈度。

在實際潔凈室工程應(yīng)用中常采用隧道式氣流潔凈室，它是由兩側(cè)局部垂直單向流潔凈區(qū)(工作區(qū))，中間為非單向流潔凈區(qū)(走道、運(yùn)輸通道、輔助間或要求相對低的生產(chǎn)區(qū))組合而成的混合流流型潔凈室(區(qū))。這種混合流的氣流流型，形成了潔凈室內(nèi)不同區(qū)域有不一樣的空氣潔凈度等級，利用不同的氣流流型的特點(diǎn)滿足不同產(chǎn)品生產(chǎn)過程對不同潔凈度的要求。

全側(cè)墻回風(fēng)式的室內(nèi)排氣穿過工作臺進(jìn)行循環(huán)，對工作臺臺面會造成污染，并且可能會對界面處產(chǎn)生誘導(dǎo)氣流，降低潔凈工作臺的潔凈度等級。全地板回風(fēng)式是將潔凈工作臺設(shè)置在全部由格柵地板進(jìn)行回風(fēng)的潔凈室內(nèi)，可避免排風(fēng)對工作臺的污染和界面的誘導(dǎo)氣流，但由于隧道口風(fēng)參與全室回風(fēng)，易造成由于回風(fēng)速度不均勻而使氣流發(fā)生偏流現(xiàn)象，同時該形式的經(jīng)濟(jì)性較差，不易維持潔凈度級別。

為了避免回風(fēng)穿過工作臺以及共用回風(fēng)道所帶來的弊端，常常采用側(cè)墻和格柵地板組合回風(fēng)的方式。中間集中回風(fēng)式存在的主要問題是：操作面前方回風(fēng)氣流較弱，同時隧道內(nèi)送風(fēng)氣流的再循環(huán)都在背面進(jìn)行，故不利于排除污染和保證操作臺前方的均勻氣流。兩側(cè)獨(dú)立回風(fēng)式是利用設(shè)在操作面正下方的條狀回風(fēng)口，使?jié)崈羲淼阑仫L(fēng)可形成自己的循環(huán)，同時在潔凈隧道全面上方也設(shè)置了回風(fēng)口，使氣流的再循環(huán)從隧道單元的前后都能進(jìn)行，此種形式具有更好的調(diào)節(jié)性，隧道單元前后的氣流更均勻。

五、矢流

矢流方式是一種新型的氣流組織方式，也稱輻流、斜流，是采用弧形送風(fēng)口送風(fēng)，于側(cè)上角送風(fēng)，對側(cè)下角回風(fēng)。它的凈化功能不同于亂流方式的摻混稀釋作用，也不同于層流方式的時均流線平行的活塞作用，而是靠流線不交叉的氣流的推動作用，將室內(nèi)污染物排出室外。矢流方式可以使?jié)崈羰覂?nèi)的潔凈度等級達(dá)到100級的水平，但其弧形送風(fēng)口面積只為層流方式滿布高效過濾器的送風(fēng)面積的1/3，設(shè)備的投資和能耗也大大減少。矢流潔凈室由側(cè)上圓角送風(fēng)，對側(cè)下角回風(fēng)，送風(fēng)口一般采用扇形高效過濾器，回風(fēng)口為格柵。

當(dāng)產(chǎn)品要求潔凈度等級為100級時，選用層流流型(或矢流流型)；當(dāng)產(chǎn)品要求潔凈度等級為1000~30000級時，選用亂流流型。垂直層流的送、回風(fēng)方式是頂送下回，水平層流的送、回風(fēng)方式是側(cè)送側(cè)回；亂流潔凈室的送、回風(fēng)方式為頂送(雙)單下側(cè)回、上側(cè)送下側(cè)回、上送上回。

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