潔凈車間的氣流組織

為了特定目的而在室內(nèi)造成一定的空氣流動與分布狀態(tài)，通常叫做氣流組織。一般來說，空氣自送風(fēng)口進(jìn)入房間后首先形成射入氣流，流向房間回風(fēng)口的是回流氣流，在房間內(nèi)局部空間回旋的則是禍流氣流。潔凈車間的氣流組織是凈化空調(diào)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系到室內(nèi)工作區(qū)的溫度、濕度和氣流速度，而且關(guān)系到空氣潔凈度。良好的氣流組織形式，可以在較小的系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)量條件下達(dá)到較高的空氣潔凈度。因此在工程設(shè)計中，除了考慮凈化方式、凈化空調(diào)系統(tǒng)形式及其相應(yīng)的設(shè)計方案、系統(tǒng)劃分原則及設(shè)計要點(diǎn)外，還要特別注意潔凈車間的氣流組織。

一、潔凈空氣流的要求

對潔凈空氣流組織的一般要求如下：

①送入的潔凈氣流能盡快均勻分布或擴(kuò)散到整個潔凈區(qū)，替換、稀釋室內(nèi)所產(chǎn)生的污染物質(zhì)，使室內(nèi)潔凈度保持在允許值以內(nèi)。

②能快捷地把散發(fā)到潔凈車間的塵和菌從室內(nèi)排走，避免或減少渦流，縮短塵、菌在室內(nèi)的滯留時間，以減小與產(chǎn)品接觸的概率。

③兼顧室內(nèi)溫、濕度均勻性等空調(diào)送風(fēng)的要求及工作人員的舒適要求。

通常夏季采用機(jī)器露點(diǎn)送風(fēng)，因?yàn)樗腿肟諝馀c室溫溫差大，為避免室內(nèi)生活區(qū)、工作區(qū)溫度不均勻或有吹冷風(fēng)、吹熱風(fēng)的不舒適感，所以無論是采用側(cè)送風(fēng)口或是頂送散流器，都要求其出風(fēng)有較強(qiáng)的紊流系數(shù)，具有一定的引射能力，以利于吸收了室內(nèi)熱濕負(fù)荷的空氣被卷吸及摻混到送風(fēng)氣流中，使送風(fēng)氣流的溫、濕度盡快地接近于室內(nèi)設(shè)計溫、濕度。當(dāng)送風(fēng)氣流以回流的狀態(tài)進(jìn)入生活區(qū)、工作區(qū)時，其溫、濕度從工藝要求來看，已進(jìn)入控制精度范圍；從人的感受來說也是柔和和可接受的。

對于舒適性空調(diào)房間和普通溫、濕度精度的生產(chǎn)車間，考慮其空調(diào)氣流組織方案的基點(diǎn)是采用盡可能大的送風(fēng)溫差，以便減少送風(fēng)量，使系統(tǒng)設(shè)備、管道都更小，初投資和運(yùn)行費(fèi)用更低。

二、設(shè)計潔凈車間氣流組織的原則

空氣在室內(nèi)的分布與很多因素有關(guān)，其中主要的因素是送、回風(fēng)口的形式、個數(shù)、位置和氣流速度等。須指出潔凈車間的氣流組織與一般空調(diào)有所不同，一般空調(diào)房間為了提高溫、濕度擴(kuò)散效果，減少循環(huán)風(fēng)量，通常采用紊流度大的氣流組織形式，在室內(nèi)造成二次誘導(dǎo)氣流，某些向上氣流以及一定的渦流。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈車間、凈化工程的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

潔凈車間氣流組織的作用在于限制和減少塵粒對工件的污染，因此這種紊流度大的氣流組織方式對于潔凈車間來說是十分不利的。

確定潔凈車間氣流組織形式應(yīng)考慮下述原則：

①首先應(yīng)考慮工藝產(chǎn)品對空氣潔凈度的要求，當(dāng)產(chǎn)品要求潔凈度為100級時，應(yīng)選用層流流型；當(dāng)產(chǎn)品要求潔凈度為10000~100000萬級時，應(yīng)選用亂流流型。

②由于潔凈車間的氣流組織的作用在于限制和減少塵粒對于工件的污染，因此從凈化角度要求氣流組織形式應(yīng)滿足下列要求：

a.盡量減少渦流，避免把工作區(qū)以外的污染物帶入工作區(qū)。

b.盡量防止灰塵的二次飛揚(yáng)，以減少塵粒對工件的污染機(jī)會。一方面氣流速度不能過大，另一方面亂流潔凈車間的回風(fēng)口不應(yīng)設(shè)在工作區(qū)的上部，并避免采用單一的大回風(fēng)口，應(yīng)在地板上或側(cè)墻下部均勻布置回風(fēng)口。

c.工作區(qū)的氣流應(yīng)盡量均勻，流速須滿足工藝和衛(wèi)生的要求。氣流流速過大，可能引起塵粒的二次飛揚(yáng)；過小，又可能造成塵粒的大量沉降。潔凈氣流應(yīng)盡可能把工作部位圍罩起來，使污染物在擴(kuò)散之前便流向回風(fēng)口，流向回風(fēng)口的氣流，應(yīng)能有效地將散發(fā)至工作區(qū)的塵粒帶走。

d.在滿足上述條件下，為稀釋空氣中的塵埃粒子，降低含塵濃度，應(yīng)有足夠的通風(fēng)換氣量。

③而氣流組織設(shè)計也應(yīng)充分考慮設(shè)備布置的影響。

a.工藝設(shè)備布置時要留有一定的間隔，為送、回風(fēng)口的布置和氣流的通暢創(chuàng)造條件；氣流組織設(shè)計時要考慮設(shè)備，特別是高大設(shè)備對于氣流組織的影響，將送、回風(fēng)口布置在設(shè)備的間隔處，盡量減少高大設(shè)備對氣流的影響。

b.潔凈工作臺不宜布置在層流潔凈車間內(nèi)。當(dāng)布置在亂流潔凈車間時，宜將其置于工作區(qū)氣流的上風(fēng)側(cè)，以提高室內(nèi)的空氣潔凈度。

c. 潔凈車間內(nèi)有局部排風(fēng)柜時，排風(fēng)柜宜置于工作區(qū)氣流的下風(fēng)側(cè)，以減少對室內(nèi)的污染。

三、潔凈車間的氣流組織

潔凈車間的氣流組織或氣流形態(tài)主要分為兩類。一類是非單向流，也稱之為常規(guī)流型或亂流流型；另一類是單向流，以往習(xí)慣稱之為層流流型。空氣的層流狀態(tài)又分為垂直和水平兩種，層流流型的造價都比較高，尤其垂直層流，一般都用在比較關(guān)鍵的工序。

但往往潔凈車間內(nèi)不同區(qū)域有不同的潔凈度要求，因此常常將前兩類流型組合在一起；要求高的部位采用單向流，室內(nèi)其他地方采用非單向流，這種氣流組織方式，稱為混合流型。例如常見的灌封車間內(nèi)僅在灌封部位上方設(shè)置所謂潔凈罩，向下方送出單向氣流，而車間大部分仍采用上送下回的非單向流送回風(fēng)方式。

此外還有一種較為特殊的氣流組織形式，稱之為矢流或輻射流，也有稱其為斜流流型，它應(yīng)屬于非單向流，但又有比較接近于水平單向流的效果，且又遠(yuǎn)較單向流在構(gòu)造上簡單。非單向流適用于制品廠的大部分潔凈車間。

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