Система за вентилация на чиста стая

Без чиста стая е невъзможно да се произвежда електронни схеми, фармацевтичната индустрия, ефективното лечение на пациенти, научни изследвания в различни области на медицината и готвене. Една стая се счита за чиста, в която количеството аерозолни частици и броят на бактериите във въздуха се поддържат на приемливо ниво. Има девет класа чисти помещения, в зависимост от концентрацията на прах и бактерии във въздуха. Те са фиксирани в ГОСТ ISO 14644-1-2000, която се основава на изискванията на международния стандарт ISO 14644-1-99 "чисти помещения и свързаните с тях контролирана среда."


Като част от нормалната въздух (който дишаме във всекидневния живот) има голямо количество примеси (смог, прах, полени, вируси, гъбички). Изброените примеси са неприемливи за чисти помещения, тъй като оказват неблагоприятно въздействие върху работата. Ето защо създаването на вентилационни и климатични системи в чисти помещения е задължителен елемент за осигуряване на подходящ микроклимат.

Характеристики на дизайна на вентилационната система на чисти помещения

Проектирането и инсталирането на вентилационни и климатични системи на чисти помещения изисква умения за работа със специално оборудване, както и познаване на нормите и изискванията, наложени върху чистите помещения.

Има три схеми за обмен на въздух в чисти помещения:

  • всички потоци въздух се движат успоредно;
  • Неподредена посока - подаването на чист въздух се извършва в различни посоки;
  • смесена посока - наблюдавана в големи помещения, когато в една част въздухът се движи успоредно, а в другата - неразреден.

В зависимост от големината на помещението и местоположението на работната площ е избран оптимален дизайн на вентилационната система, но най-доброто решение е вентилация с еднопосочен поток чист въздух.

За чисти помещения се използва само вентилационната и смукателна вентилация и климатичната система. Същността му е следната: отгоре, под налягане, потокът от чист въздух се придава на определена скорост, която "изстисква" замърсения въздух в стаята до входа на въздуха.

Охладеният въздух се поддава на ниска скорост, обикновено в горната част на помещението (около 1/4 обем на стая) чрез панели за таван. Изглежда, че тече около пространството, понижавайки праха до качулката, като същевременно създава минимално ниво на дразнене. При такава вентилация не се появяват чешми, вихри от прах се утаяват на пода. В допълнение, захранващият въздух е предварително приготвен до необходимата температура и влажност.

Можете да получите безплатен проект на проект за чиста стая за вентилация без такса

Основата на вентилационната и климатичната система е комбинирана система за извличане и вход с рециркулация, състояща се от следните елементи:

  1. тялото;
  2. филтри;
  3. въздушен овлажнител;
  4. топлообменници;
  5. вентилатори.

Специални изисквания важат за филтрите. Системата за филтриране се състои от три групи филтри, през които въздушният поток преминава последователно:

  • Грубият филтър (първата степен на филтриране) отстранява механичните примеси от въздуха;
  • фин филтър (втора степен на филтрация) - премахва бактериите и другите микроорганизми;
  • микрофилтър HEPA и ULPA с абсолютно пречистване (отстранява 99,999995% микроорганизми).

Грубите и фини филтри се намират в централния климатик, а филтрите HEPA и ULPA - директно във въздушните разпределители.

В зависимост от големината на стаята, налягането на въздуха, начина на разполагане на мебелите, броят и характеристиките на входящите въздушни отвори и разпределителите на въздуха се определят.

Съществуват редица правила, които трябва да бъдат взети под внимание при проектирането на смукателна вентилация на чисти помещения:

  1. Необходимо е да се поддържа положителен дисбаланс във въздушното налягане в чисти помещения. Диференциалното налягане трябва да бъде най-малко 10 Ра при затворени врати.
  2. На етап проектиране е важно да се вземе предвид височината на таваните. Ако те са над 2,7 м, тогава е по-разумно да се използва методът на местна вентилация на работното място. В този случай потокът от чист въздух тече директно до мястото, където лицето работи.
  3. За стаи с дължина до 4,5 м, вместо повдигнат под, решетъчни решетки се монтират на височина от 0,6 м до 0,9 м. Направляващият поток въздух обгръща стаята и се придвижва към решетките, като постепенно измества замърсения въздух.
  4. Стаите "чисти" трябва да се намират в близост до помещенията, в които нивото на чистота е най-високо.
  5. За изграждането на чисти помещения се използват само екологични материали с висока плътност на въздуха, което ще позволи поддържането на стабилна циркулация на въздуха.
  6. В чисти помещения трябва да използвате филтри HEPA и CAV-регулатори: първият осигурява високо качество на пречистването на въздуха, а вторият определя разпределението на доставките.

По-долу са най-оптималните вентилационни и климатични системи за чисти помещения.

A) Единният поток се допуска чрез вентилационната решетка.

B) Въздухът се излива в различни посоки поради дифузорите, разположени на тавана.

B) Еднопосочен поток влиза в стаята през перфориран панел на тавана.

D) Въздухът се подава директно в работната зона през разпределителя на въздуха, разположен на тавана.

E) Потокът от чист въздух се движи в противоположни посоки благодарение на оборудването на маркучите за пръстен въздух.

Изисквания за вентилация на чисти помещения

Към вентилационните системи за чисти помещения са налице следните изисквания:

  • Намаляването на количеството на вредни примеси и бактерии, която включва редица стъпки: отстраняване на замърсени и чист въздух от камерата за работно пространство от вредни примеси и микроорганизми, блокиращи въздух от други области.
  • Осигуряване на такива параметри на въздуха: температура, подвижност, влажност, концентрация на вредни примеси.
  • Възпрепятстване на натрупването на статично електричество.

В допълнение, вентилационната система на чисти помещения е насочена към "блокиране" на появата на такива ефекти:

  • периодична турбулентна турбулентност;
  • образуването на прах в някои райони;
  • отклонение на температурата от нормалното;
  • различни нива на влажност в различните секции на обслужваната стая.

Изисквания за обмен на информация

Въздушният обмен в стаята се определя чрез подвижността на въздуха, която се измерва в m / s. Само за стерилни помещения във фармацевтичната промишленост е ясно определение на необходимата въздушна обмяна - 0,46 m / s ± 0,1 m / s (FDA, САЩ). Препоръчителните скорости на въздушна подвижност за чисти помещения варират от 0.35 до 0.52 m / s ± 20%.

Наличието на прозорци влияе и на обмяната на въздух. Така че, в запечатана стая без прозорци, производителността на въздуха трябва да е с 20% по-висока от изпускателната и в стаята с прозорци - с 20%.

Получете безплатна консултация с инженер за вентилация в чиста стая

Климатични системи за чисти помещения. Вентилация на чисти помещения

Реймънд К. Шнайдер, Старши консултант в областта на чистата стая и мениджър по практическа технология, САЩ, член на Американското дружество за отопление, хладилна и климатична техника (ASHRAE)

Проектирането на вентилационни и климатични системи за чисти помещения има редица характеристики. Следната статия е известен американски експерт в областта на чисти помещения г-н Реймънд К. Шнайдер, който анализира изискванията за вентилационни системи за различни чистота класове: от 1 до 9. Предложените решения от автора въз основа на големия си практически опит, заслуги внимателно проучване и когато е възможно.

Климатичните системи за чисти помещения трябва да осигуряват пречистен въздух в определено количество, за да се поддържа определено ниво на чистота на помещението. Въздухът се подава в чисти помещения по такъв начин, че да се предотврати образуването на застояли зони, където праховите частици могат да се утаят и да се натрупват. Въздухът трябва да бъде обусловен от температурата и влажността в съответствие с изискванията за параметрите на микроклимата в стаята. Освен това в стаята се подава допълнително кондициониран въздух, за да се генерира свръхналягане.

В тази статия разглеждаме дизайна на климатични системи в чисти помещения. За да се опрости представянето на материала, нивото на чистотата в помещенията е разделена в три категории: твърд, средно и умерено (виж таблица..).

Въздушен обмен

Изчислената стойност на доставката на пречистен въздух е максимална за помещения със строг режим на чистота и намалява, тъй като изискванията за пречистване намаляват. Обмяната на въздух в стаите обикновено се изразява или в мобилността на въздуха в помещението, или в множеството (obm / h).

Средното движение на въздуха в помещението обикновено се използва, когато въздухът се подава през филтриращия таван. В продължение на много години, за най-високо ниво на чистота, мобилността на въздуха беше 0,46 m / s ± 20%. Това се основаваше на първите проекти за чисти помещения, проведени в рамките на космическите програми от периода 1960-1970 г.

Наскоро експерименти се провеждат с по-ниски скорости, които показват, че мобилността на въздуха в обхвата от 0,35-0,51 м / сек ± 20% е напълно приемлива, в зависимост от вида и дейността на монтираното оборудване. Горната граница на мобилността на въздуха съответства на високата активност на персонала и наличието на оборудване с освобождаване на прах. По-ниски стойности се приемат, ако малък брой служители извършват заседнала работа и / или няма оборудване за генериране на прах.

Често опитни клиенти с опит в работата с чисти помещения определят стойностите на движението на въздуха на по-ниско ниво. И клиентите и дизайнерите, новодошлите, които не знаят за допустимостта на по-ниски скорости, определят мобилността на въздуха в горния край на скалата. Няма недвусмислено определено средно ниво на въздушна подвижност или многообразието на въздушния обмен, прието в отрасъла за чисти помещения, съгласно тази класификация. Единственото изключение е стойността на въздух подвижността 0.46 ± 0.1 m / и, определен от FDA (Food и Drug Administration - Департамент на храните и лекарствата, USA) за стерилни зони във фармацевтичната индустрия.

Обикновено има нормативни стойности за обмен на въздух за чисти помещения със средно и умерено ниво на чистота на въздуха. За помещения със средно ниво на чистота, препоръчваната обмяна на въздух е между 30 и 60 обем / ч, докато за умерено ниво обменът на въздух може да бъде намален до 20 обем / час. Дизайнерът избира стойността на въздушния обмен, ръководен от неговия опит и идеята за освобождаване на прах в производствения процес. Напоследък се наблюдава тенденция към приемане на по-ниски стойности на въздушния обмен; модерните дизайнерски и строителни компании и разумните клиенти имат успешен опит с такива параметри.

В практическите препоръки на Института по микроклимат (IEST-CC-RP.012.1) има таблица с препоръчителните стойности на въздушния обмен за всяка степен чистота; Подобни стойности са публикувани по-късно в ISO 14644-1, раздел 4. Данните са дадени в таблицата. И двата документа са последователни и представляват съвместни препоръки на дизайнери, строители и потребители, доказани с години успешна работа. Във всички тези документи отговорността за избора на параметри е на "продавачите" и "купувачите" на чисти помещения, така че при използването на горепосочените препоръки е препоръчително да се внимава.

Фигура 1.

Чисто помещение с правилна еднопосочна циркулация и ниска скорост на въздуха

Фигура 2.

Чисто помещение с неконтролируема циркулация на въздуха, като се използват циркулационни вентилатори в дизайна на блокове, в камерите за смесване и разпределение и във външната климатизация

филтри

В продължение на много години технологията на чисти помещения се е развила, за да обслужва микроелектронната индустрия. Необходимостта от висока ефективност на въздушните филтри е продиктувана от нуждите на този отрасъл и свързаните с него индустрии. Филтърът ULPA (ултра висока чистота), който има ефективност от 99,9995% за частици от 0,12 микрона, се използва успешно в чисти помещения с твърд режим. Има филтри с по-висока ефективност, но те са скъпи и не се използват широко. Филтри с ефективност от 99,99 и 99,999% се произвеждат от няколко производителя; опитът показва, че те могат да се използват и за твърд режим.

Филтрите HEPA (високоефективно почистване) с ефективност от 99,97% за частици от 0,3 микрона са били "работещи" в производството на чисти помещения в продължение на много години. Те все още се използват широко във фармацевтичната промишленост, където изискванията за чистота на въздуха са още по-строги.

Когато на филтрите бяха проведени лабораторни тестове с точно преброяване на броя на преминатите частици, се оказа, че филтрите HEPA / ULPA прекарват основно част от 0.1-0.2 микрона. Същевременно патронната ефективност на филтрите се проверява за фракции от 0,12 и 0,3 микрона, като се установява още по-висока ефективност за частици, които са по-големи и по-малки от посочените размери. За режима с висока степен на чистота, обичайно е да се посочи ефективността на филтъра да не показва стойности от 0,12 и 0,3 микрона, но размерът на частиците на фракцията, която се филтрира по-лошо от останалите (MPPS). Стойностите на MPPS варират леко за различните производители на филтри. Присвояването на ефективността от размера на частиците филтрира най-лошото, някои дизайнери и производители смятат, че са най-удобни.

Повечето чисти помещения с твърд и среден режим са оборудвани с филтри в тавана. Филтрите могат да бъдат групирани и свързани към общ модул на захранващата система, което улеснява монтажа в тавана или може да бъде инсталирано отделно с индивидуални въздуховоди. Такова устройство, наподобяващо обърната "Т", образува клетъчна структура под тавана. В този случай филтрите са внимателно запечатани в корпуса, за да се предотврати преминаването на суров въздух. Освен това, все още се използват филтри, които са вградени в захранващите камери. Но модулните схеми, които ги заместват, позволяват по-добър контрол на параметрите и мобилността на въздуха.

Блоковете "филтър-вентилатор" станаха широко разпространени. При някои модели филтърът може да бъде заменен, а в други случаи след края на експлоатационния живот, целият блок се заменя. Доставката се предлага в различни размери за интегриране в структурата на пчелна пита. Вентилаторите са оборудвани с електродвигатели, проектирани за различни напрежения, което позволява използването на различни схеми за захранване. Някои сложни системи за управление осигуряват възможност за индивидуално регулиране на всяко устройство, отчитане на консумацията на енергия, сигнализиране за неизправност на електродвигателите, регулиране на групи от филтриращи вентилатори и промени в скоростта на вентилатора по време на деня. Устройствата "филтър-вентилатор" се използват за всички класове чисти помещения.

Предната скорост на въздуха за таванните филтри може да бъде от 0.66 до 0.25 м / с, в зависимост от конструкцията. Тъй като системата с клетъчно разположение на "Т" филтри заема 20% от площта на тавана, предната скорост на филтрите е 0.51 m / s, което съответства на средна скорост в работната площ на помещението от 0.41 m / s.

Настройка НЕРА / ULPA филтри директно в диктува пространства на план таван за свеждане до минимум или елиминира възможността за натрупване на прах върху всички повърхности (например, по стените на тръбата) въздух надолу по веригата от филтъра на чиста стая. Дистанционно разположение на НЕРА филтри за чисти помещения характерно умерен режим, тъй като размерът на частиците преминаване издухан от стените на тръбата след филтъра е в приемливи граници. Изключение е, когато стандартната система климатик не е сертифициран за чисти стаи, преоформени за тази цел в съответствие със стандарт ISO 14644. В този случай, всички въздуховоди след филтрите трябва да се почистват.

За чисти помещения с умерена употреба често се използват вентилационни устройства или камери за смесване и разпределение с HEPA филтри на страната на заустванията. В същото време скоростта на въздуха в предните фарове в HEPA филтрите достига 2.54 m / s, което съответства на по-голямо падане на налягането, отколкото при монтажа на тавана. Аеродинамичното съпротивление на чист HEPA филтър с размери 600x600 мм е 375 Ра при предна скорост от 2,54 м / сек. При монтаж на тавана, предната скорост е 0.51 м / сек, а аеродинамичното съпротивление е 125 Ра.

Циркулация на въздуха в чисти помещения

Въздухът, който влиза в чистата стая след почистване в филтрите HEPA и ULPA, практически не съдържа суспендирани частици. Захранването с въздух в помещението е направено за две цели. Първо, "разтварянето" (намаляването на концентрацията) на праховото замърсяване, произтичащо от присъствието на хора и изпълнението на производствените процеси. На второ място, улавянето и отстраняването на тези замърсители от помещенията.

Има три вида циркулация на въздуха в помещението:

1. Еднопосочен подреден поток (по-рано наричан "ламинарен поток"), когато поточните линии на всички въздушни струи са успоредни.

2. Неразреден поток (по-рано наричан "турбулентен"), когато поточните линии не са успоредни.

3. Смесен поток, когато в една част от стаята въздушните струи могат да бъдат успоредни, а в другата част - не.

В чисти стаи с твърд режим, като правило се използва еднопосочен поток. Това се постига чрез инсталиране на филтри HEPA / ULPA в цялата площ на тавана и повдигнато подово устройство с перфорация. Въздухът се придвижва вертикално от тавана към пода, като се отстранява чрез перфорация в ауспуха под пода. След това въздухът за рециркулация през периферните рециркулационни тръби отново се подава в стаята.

Ако чистата стая е тясна (4,2-4,6 м), вместо повдигнатия под, се използват стенните изпускателни решетки, монтирани на дъното. Въздухът се подава отгоре и се движи вертикално до ниво от 0,6-0,9 м, след което потокът се разпространява към решетките. Тази циркулация се счита за приемлива за помещения с твърд режим, особено в случаите, когато има преобразуване на стаята в чисто помещение при наличие на прах в горната зона.

В помещенията с разрешена циркулация, поставянето на мебели и оборудване влияе върху структурата на въздушния поток. За да се намали влиянието на тези предмети върху чистотата на помещението, е необходимо да ги поставите по такъв начин, че да не се образуват стагнационни зони с натрупване на прах.

Нестандартното движение на въздуха често се случва в чисти помещения със среден обсег. HEPA филтрите се поставят равномерно върху повърхността на тавана. Потокът от въздух обикновено се насочва отгоре надолу. Посоката на отделните джетове обаче е различна и не се вписва в определена схема. Докато захранващият въздух на практика не съдържа суспендирани частици, техният външен вид и натрупване в работната зона на чисти помещения зависи от броя на частиците, генерирани в самата стая; от намаляването на концентрацията на прах поради обмяната на въздух; интензивността на улавянето на частиците от работната зона. Като цяло може да се каже, че колкото повече въздушен обмен, толкова по-чист е въздухът в средни помещения, но и структурата на въздушните потоци в стаята също играе роля.

Схемата за отвеждане на въздуха за помещения с неразпределена циркулация е много важна. В тези помещения се използват широко използвани решетъчни решетки. Те трябва да бъдат разпределени равномерно по периметъра на помещението. Това изискване може да противоречи на приетата оформление на оборудването по стените. Ако е възможно, оборудването трябва да се отдалечи от стените, за да може въздухът да премине зад нея. Препоръчително е също така да повдигнете оборудването над пода, като го поставите на платформата така, че въздухът да преминава отдолу. В повечето случаи дизайнерите на чисти помещения имат тенденция да насочват потока въздух от работната повърхност на масата към пода и след това към нискотемпературните скари. В тази схема частиците се отстраняват от стаята и се изпращат до филтрите, където те са захванати. Изключение могат да бъдат случаите, при които частици на замърсяване се генерират от оборудване над работната площ. След това трябва да използвате каквито и да било устройства, за да хванете отстраняването и частиците отгоре. Като цяло се препоръчва да се използва схемата за разпределение на въздуха "отгоре надолу".

В помещения със средно ниво на чистота има разумна практика да се ограничат хоризонталните сечения на въздушния поток. Препоръчителните стойности на хоризонталните участъци не са повече от 4.2-4.8 м. Така в помещение с широчина не по-голяма от 8.4-9.6 м е допустимо да се монтират изпускателни решетки по периметъра на стените. Това ограничение се диктува от страх от вторично замърсяване, когато се депонират или по друг начин се прехвърлят частици в работната зона от разширени хоризонтални потоци.

В по-широки помещения е обичайно да се инсталират изпускателни решетки и въздуховоди в кутии, монтирани по протежение на колоните. Ако в стаята няма колони, се създават вертикални шахти от подходящ материал.

В помещения с умерена чистота с дистанционен монтаж на филтри HEPA могат да се използват стандартни таванни разпределителни устройства за въздух за климатични системи. Схемата за циркулация на въздуха също е подобна на тази, използвана в климатизираните помещения.

Съгласно схемите за циркулация "отгоре надолу", които съществуват на практика за чисти помещения, тук също се препоръчва по-ниска инсталация на стени. При поставянето на всмукателните решетки отгоре в работещата чиста зона могат да се образуват области с висока концентрация на суспендирани частици, особено по време на интензивния работен период. В някои случаи монтирането на решетъчни решетки на тавана в чисти помещения с умерен режим най-вероятно се дължи на ниското поколение частици в помещението, а не на ефективността на въздушната разпределителна система.

Циркулацията на смесен тип се използва, когато критичните и некритичните изисквания за чистота на въздуха са изпълнени в една и съща стая. Ако не е възможно да се гарантира, че работата се изпълнява с критични изисквания в отделна стая, тогава може да се използва обща чиста стая с зониране за чистота. Зоните се създават чрез подходящото групиране на таванните филтри. В зоната с критични условия за чистота броят на филтрите е по-голям, в зоната с некритични условия - по-малко. В допълнение, захранването с чист въздух може да се извърши по такъв начин, че първо да се подава през въздуховодите в критичната зона и след това да влезе в останалата част от помещението. В зависимост от височината на чистата стая може да се монтира и пристройка от плексиглас с височина 0,6 м или пластмасова завеса, която не достига до пода от 304-457 мм.

Посоката на оттичащите се въздушни потоци се регулира чрез подходящо разполагане на изпускателните решетки по такъв начин, че да се предотврати прехвърлянето на замърсители през помещението. Повдигнатият под с колектора на отработения въздух, инсталиран под него, ще бъде много ефективен в този случай. Прилагането на такова решение обаче може да бъде възпрепятствано от ограничения бюджет на клиента, който избере проекта за зона с чисти помещения със смесен циркулационен цикъл, точно поради неговата евтиност.

Недостатъкът на разстроената циркулация на въздуха в чисти помещения е появата на райони с висока прах. Такива зони могат да съществуват за ограничен период от време, след това изчезват. Това се случва при взаимодействието на въздушните течения, възникващи в резултат на производствената дейност, и на неподреден захранващ въздух. Направени са опити за възпроизвеждане на еднопосочно движение чрез полусферично устройство за разпределение на таван-въздух и създаване на зона на повишено налягане между главния и полусферичния таван. За тази цел се използват перфорирани пластмасови или алуминиеви панели и екран, изработен от тъкани и нетъкани материали.

В резултат на това се оформя еднопосочен поток в закрити помещения със скорости много по-ниски, отколкото в чисти помещения с твърд режим. Ефектът на изместване, създаден от потока на захранващия въздух, предотвратява образуването на области с повишена прах и като цяло позволява постигането на по-висока степен на чистота. Този резултат, както е отбелязано по-горе, се постига с по-ниска въздушна подвижност, отколкото е посочено в нормите за твърди и средни условия на чистота (Фигура 1).

Топлинно натоварване

Делът на видимата топлина в топлинния товар на чисти помещения обикновено надвишава 95%. По правило се изисква целогодишно охлаждане, тъй като топлината, генерирана от технологичното оборудване и електродвигателите на циркулационните вентилатори, влиза в помещението. Малка част от латентната топлина се създава от присъствието на персонал. За всяка чиста стая се разработва уникален дизайн, поради което всички фактори, влияещи върху топлинния товар, трябва да бъдат внимателно анализирани.

В помещения с твърдо и средно ниво на чистота, значителна част от свежия въздух не се обработва от климатици - това е рециркулиращ въздух. Необходимата евакуация на очевидна топлина се извършва в камерите за смесване и разпределение, където част от общия поток се охлажда в повърхностни топлообменници и след това се връща към общия поток към вентилаторите за рециркулация (Фигура 2). Температурата на въздуха при входа на чисти помещения с твърд режим може да бъде само с няколко градуса по-ниска от температурата на отработения въздух, предвид големия обем на входящия поток. Такъв спад на температурата позволява използването на таванна инсталация HEPA / ULPA с подаване на въздух от горе надолу, без да се компрометират изискванията за комфорт за работниците.

В помещения с умерен режим на чистота, изискванията за разпределение на въздуха в помещението са в някои случаи същите като в конвенционалните охладени помещения. По този начин температурната разлика между захранващия и отработения въздух може да бъде 8-11 ° С. В тези случаи се използват стандартни въздушни разпределители на тавана или други средства за защита от неприятни взривни работи и осигуряват удобни условия в помещението.

Външно въздушно захранване

Притокът на външен въздух е необходим, за да компенсира изпускането и екфилтруването, което винаги се случва в чисти помещения с прекомерно налягане. Външният захранващ въздух е скъп, тъй като преди да сервира в чисти помещения, той трябва не само да се почиства, но и да се подлага на третиране на температурата и влажността. Тъй като е невъзможно напълно да се откаже доставката на външен въздух, поради общата икономия и икономия на енергия, неговото количество трябва да се сведе до минимум.

Налягането на въздуха в чисти помещения обикновено е повишено по отношение на обкръжаващите помещения. Обикновено се препоръчва спад на налягането от 12 Ра. По-високото свръхналягане предизвиква шумове в шрифтовете и затруднява отварянето на вратите. В блокове от чисти помещения с различни класове чистота е обичайно да се поддържа спадане на налягането от 5 Ра между съседните стаи, докато в помещение с по-висока чистота на чистотата се поддържа по-високо налягане.

Количеството външен въздух се определя чрез сумиране на обема на отработилите газове във всички производствени процеси и увеличаване на получената множина с 2 обемничаса / час. Това полу-емпирично количество е прогнозираното количество въздух, изпитан от практиката за избор на климатично оборудване. Действителното количество външен въздух ще варира в зависимост от отварянето на вратите, течове и реалния работен график на качулката.

Външният климатик е проектиран да приведе своите параметри в съответствие с правилата за чисти помещения. Това означава, че трябва да има възможност за пречистване на въздуха, подгряване, охлаждане, претопляне, изсушаване и овлажняване.

В чисти помещения с твърд режим често се извършват три етапа на външно пречистване на въздуха: предварително - филтър ASHRAE с ефективност 30%, междинен филтър с ефективност 95%, последният - филтър HEPA. В чисти помещения със средни и умерени условия обикновено има два етапа на лечение: предварително (30%) и окончателно (95%). От името става ясно, че окончателният филтър за пречистване е поставен на изхода на климатика.

Предварителното нагряване е необходимо, когато външната температура през зимата падне под 4 ° С. Ако температурата на точката на оросяване в чиста стая е ≥5.6 ° C, повърхностният топлообменник охлажда и изсушава въздуха. Тъй като работниците в чисти помещения с твърд режим винаги носят работно облекло, температурата на сухата крушка може да се поддържа не по-висока от 19 ° C, като минималната стойност на относителната влажност за настройка на регулаторите е 40%. Второто нагряване е необходимо, за да се увеличи температурата на захранващия въздух след охлаждане и изсушаване в топлообменника. При изчисляване на количеството топлина за второто отопление се отчита входящата топлина от вентилаторите за рециркулация. Това е значителна стойност за чисти стаи с твърд режим.

Намаляването на температурата на повърхността на топлообменника до ниво, необходимо за поддържане на температурата на оросяване под 5.6 ° C в помещението, може да доведе до затруднения. Когато се изисква да се изсуши въздухът под 40% относителна влажност, обикновено се използват различни вещества, абсорбиращи влагата.

В системата, описана тук, на външен климатик се приписва товар, свързан с латентните излъчвания на топлина и влага в стаята. Предполага се, че параметрите на захранващия въздух отговарят на изискванията за асимилация на латентната топлина, генерирана от персонала на помещението, и потока на влага през загражденията на чистото помещение. Предполага се, че латентният топлинен товар е повече или по-малко постоянен. Тези предположения трябва да бъдат проверени за всеки конкретен проект. Необходимо е да се вземат предвид условията в помещенията около чистата стая, параметрите на външния климат, възможността за отделяне на влагата от производствените процеси в стаята.

В чисти помещения с малък обем и малко потребление на външен въздух, охладителите на въздуха за рециркулация в разбъркваните и разпределителните камери, обсъдени по-горе, могат да се използват и за външно третиране на въздуха. В този случай се третира смес от външен и рециркулиращ въздух. Съотношението между тези компоненти за свеж въздух се контролира от смесителните вентили в зависимост от налягането в чистата стая. Ако налягането падне, вентилът за външен въздух се отваря и вентилът за рециркулация се затваря. Въздухът от камерите за смесване и разпределение преминава към циркулационните вентилатори.

В чисти помещения с умерен режим, общото количество свеж въздух може да бъде близо до консумацията на кондициониран въздух. В този случай не са инсталирани допълнителни вентилатори за циркулация, движението на въздуха през системата се извършва само от вентилаторите на един или повече климатици.

Чисто вентилация на помещенията: това, което трябва да знаете при проектирането

С увеличаването на строителството на здравни заведения, лаборатории, предприятия, микроелектроника, фармацевтични продукти и т.н., търсенето на вентилационни системи за "чисти помещения" се увеличи рязко, което ще бъде обсъдено в тази публикация.

Концепцията за "чиста стая"

Cleanroom (РР), посочена като стая или група стаи с всички свързаните с тях структури, в които концентрацията брой на суспендирани частици и микроби във въздуха смес се поддържа при строго определено ниво определя ГОСТ ISO 14644-1-2002; SNiP 41-01-2003 (8); санитарни стандарти и необходимия клас чистота. Стандартите за чистотата на въздушната смес са в САЩ, Германия, Франция, Великобритания и Европейския съюз.

В зависимост от броя на суспендираните частици, от 0.1 до 5.0 μm по размер на 1 m 3 в РЕ и концентрацията на микроорганизми в него, са определени 9 класа стерилност.

Въз основа на MPC на микроорганизми, клас 5 iso се разделя на два подвида:

  • "A" - MPC на микроорганизми не повече от 1 / m 3;
  • "B" - MPC на микроорганизми не повече от 5 / m 3.

За извънредното положение се използва неговата изо-клас и държавата е: "експлоатирана"; "Построен" и "оборудван".

Оборудване за създаване на "чист въздушен обмен"

Създаването на компетентни системи за вентилация и климатизация на чисти помещения е сложен процес, изискващ познаване на характеристиките на въздушния обмен, специално оборудване и специфични технически решения.

Въздухът в такова помещение трябва да бъде доставен от замърсяване, бактерии и микроорганизми, така че специалната роля в създаването на стерилен микроклимат в "чистите помещения" се играе от системата за филтриране на сместа за захранващ въздух. Системата за почистване, за която се претендира, е инсталирането след вентилатора на три групи филтърни елементи:

  1. Първата група се състои от груб филтър от механични примеси.
  2. Втората група филтри се състои от набор от фини филтриращи елементи и антибактериален филтър.
  3. Третата група се състои от микрофилтри HEPA с абсолютно пречистване на захранващия въздух.

Също филтрирате елементи inwinding пространства участва :. Fan, притокът на въздух и оборудване въздух разпределение, устройството автоматично поддържа необходимата влажност и температура, клапани и оборудване за контрол, шлюзове и др Изборът на набор от оборудване зависи от дестинацията PE, и се изисква за работата на този обект на клас на чистота на въздуха.

При проектирането на вентилационните системи на РЕ, много внимание се отделя на проектирането и покритието на въздуховоди и филтърни камери, които трябва да се подлагат на периодично антимикробно третиране.

Характеристики на въздушния обмен

За да се поддържа чистотата на въздуха, в технологично чисти помещения трябва да се използва вентилация с прекомерно количество входящ поток, в сравнение с извличането в съседните помещения.

  • Ако стаята е без прозорци, то притокът трябва да надвишава 20%.
  • Ако има прозорци в аварийно състояние, които позволяват инфилтрация, тогава капацитетът за подаване на въздух трябва да е с 30% по-висок от изпускателната тръба.

Тази система за обмен на въздух предотвратява проникването на замърсители и осигурява движението на въздуха от чисто помещение в съседни помещения. Много внимание се отделя на дизайнерите на начина, по който въздушната смес се доставя до такива съоръжения и зависи от тяхната цел.

Входящият поток при аварийни ситуации с клас на чистота от 1 до 6 трябва да се подава отгоре надолу от разпределител на въздуха, създавайки еднообразни еднопосочни въздушни потоци с ниска скорост от 0,2 до 0,45 m / s. В помещения с по-нисък клас чистота е възможно да се създаде не еднопосочен поток посредством няколко таванни дифузора. Множеството обмен на въздух за аварийни ситуации се определя в зависимост от предназначението им, от 25 до 60 пъти на час.

Най-често срещаните схеми

При проектирането на вентилацията на чисти помещения един от основните проблеми е правилната организация на потоците въздушни смеси. Досега дизайнерите използват няколко решения за разполагането на устройства за разпределение на въздуха, изборът на които зависи от целта на аварийна ситуация. Обмислете най-често срещаните схеми за организация на работната вентилация.

  • A) въздушен поток еднопосочен, чрез наклонена вентилационна решетка;
  • B) не еднопосочен приток на въздушна смес се извършва чрез използване на таванни дифузори;
  • B) въздухът за подаване на въздух в операционната зала се подава през перфориран таван, като се създава вертикален еднопосочен въздушен поток;
  • D) сместа за подаване на въздух се захранва през разпределителя на въздуха, който създава еднопосочен въздушен поток в работната зона;
  • E) въздухът не е еднопосочен през пръстеновидния въздушен маркуч.

Отработената вентилация на чистите помещения на операционните помещения се извършва чрез вентилатори за изгорели газове и решетъчни решетъчни решетки с ревизионни клапи.

Както показа практиката, най-доброто устройство за създаване на еднопосочен ламинарен въздушен поток в операционната зала е дифузорите на тавана на мрежата. Например, ламинарен таван с размери от 1,8 на 2,4 м в операционната зала, с площ от 40 м 2, ще създаде 25 пъти въздушен обмен при скорост на изхода на въздуха 0,2 м / сек от устройството. Тези показатели са достатъчни за приравняване на топлинния излишък от работата на оборудването и броя на персонала в операционната зала.

Проектирането на вентилационни и климатични системи в ПЕ е сложен процес, изискващ познаване на процесите на обмен на въздух и тънкостите на използването на оборудване за разпределение на въздуха. Ето защо да се създаде вентилация на такива съоръжения трябва да се обърне изключително на професионалистите.

Климатични системи за чисти помещения

Реймънд К. Шнайдер, Старши консултант в областта на чистата стая и мениджър по практическа технология, САЩ, член на Американското дружество за отопление, хладилна и климатична техника (ASHRAE)

Проектирането на вентилационни и климатични системи за чисти помещения има редица характеристики. За първоначално запознаване с тази тема, читателите на списание "ABOK" могат да бъдат препоръчани в домашната книга "Clean rooms" под редакцията на. AE Fedotova (Москва: ASINKOM, 1998, 320 стр.).

Списание "AVOK" започна да публикува поредица от статии, посветени на проблемите на проектирането на вентилационни и климатични системи за чисти стаи (виж статията от АП Inkov "Особености на проектирането на вентилационни и климатични системи за здравни заведения." - "AVOK", 2002, № 4, стр. 24). Следната статия е известен американски експерт в областта на чисти помещения г-н Реймънд К. Шнайдер, който анализира изискванията за вентилационни системи за различни чистота класове: от 1 до 9. Предложените решения от автора въз основа на големия си практически опит, заслуги внимателно проучване и когато е възможно.

Климатичните системи за чисти помещения трябва да осигуряват пречистен въздух в определено количество, за да се поддържа определено ниво на чистота на помещението. Въздухът се подава в чисти помещения по такъв начин, че да се предотврати образуването на застояли зони, където праховите частици могат да се утаят и да се натрупват. Въздухът трябва да бъде обусловен от температурата и влажността в съответствие с изискванията за параметрите на микроклимата в стаята. Освен това в стаята се подава допълнително кондициониран въздух, за да се генерира свръхналягане.

В тази статия разглеждаме дизайна на климатични системи в чисти помещения. За да се опрости представянето на материала, нивото на чистотата в помещенията е разделена в три категории: твърд, средно и умерено (виж таблица..).

Въздушен обмен

Изчислената стойност на доставката на пречистен въздух е максимална за помещения със строг режим на чистота и намалява, тъй като изискванията за пречистване намаляват. Обмяната на въздух в стаите обикновено се изразява или в мобилността на въздуха в помещението, или в множеството (obm / h).

Средното движение на въздуха в помещението обикновено се използва, когато въздухът се подава през филтриращия таван. В продължение на много години, за най-високо ниво на чистота, мобилността на въздуха беше 0,46 m / s ± 20%. Това се основаваше на първите проекти за чисти помещения, проведени в рамките на космическите програми от периода 1960-1970 г.

Наскоро експерименти се провеждат с по-ниски скорости, които показват, че мобилността на въздуха в обхвата от 0,35-0,51 м / сек ± 20% е напълно приемлива, в зависимост от вида и дейността на монтираното оборудване. Горната граница на мобилността на въздуха съответства на високата активност на персонала и наличието на оборудване с освобождаване на прах. По-ниски стойности се приемат, ако малък брой служители извършват заседнала работа и / или няма оборудване за генериране на прах.

Често опитни клиенти с опит в работата с чисти помещения определят стойностите на движението на въздуха на по-ниско ниво. И клиентите и дизайнерите, новодошлите, които не знаят за допустимостта на по-ниски скорости, определят мобилността на въздуха в горния край на скалата. Няма недвусмислено определено средно ниво на въздушна подвижност или многообразието на въздушния обмен, прието в отрасъла за чисти помещения, съгласно тази класификация. Единственото изключение е стойността на въздух подвижността 0.46 ± 0.1 m / и, определен от FDA (Food и Drug Administration - Департамент на храните и лекарствата, USA) за стерилни зони във фармацевтичната индустрия.

Обикновено има нормативни стойности за обмен на въздух за чисти помещения със средно и умерено ниво на чистота на въздуха. За помещения със средно ниво на чистота, препоръчваната обмяна на въздух е между 30 и 60 обем / ч, докато за умерено ниво обменът на въздух може да бъде намален до 20 обем / час. Дизайнерът избира стойността на въздушния обмен, ръководен от неговия опит и идеята за освобождаване на прах в производствения процес. Напоследък се наблюдава тенденция към приемане на по-ниски стойности на въздушния обмен; модерните дизайнерски и строителни компании и разумните клиенти имат успешен опит с такива параметри.

В практическите препоръки на Института по микроклимат (IEST-CC-RP.012.1) има таблица с препоръчителните стойности на въздушния обмен за всяка степен чистота; Подобни стойности са публикувани по-късно в ISO 14644-1, раздел 4. Данните са дадени в таблицата. И двата документа са последователни и представляват съвместни препоръки на дизайнери, строители и потребители, доказани с години успешна работа. Във всички тези документи отговорността за избора на параметри е на "продавачите" и "купувачите" на чисти помещения, така че при използването на горепосочените препоръки е препоръчително да се внимава.

Чисто помещение с правилна еднопосочна циркулация и ниска скорост на въздуха

Чисто помещение с неконтролируема циркулация на въздуха, като се използват циркулационни вентилатори в дизайна на блокове, в камерите за смесване и разпределение и във външната климатизация

филтри

В продължение на много години технологията на чисти помещения се е развила, за да обслужва микроелектронната индустрия. Необходимостта от висока ефективност на въздушните филтри е продиктувана от нуждите на този отрасъл и свързаните с него индустрии. Филтърът ULPA (ултра висока чистота), който има ефективност от 99,9995% за частици от 0,12 микрона, се използва успешно в чисти помещения с твърд режим. Има филтри с по-висока ефективност, но те са скъпи и не се използват широко. Филтри с ефективност от 99,99 и 99,999% се произвеждат от няколко производителя; опитът показва, че те могат да се използват и за твърд режим.

Филтрите HEPA (високоефективно почистване) с ефективност от 99,97% за частици от 0,3 микрона са били "работещи" в производството на чисти помещения в продължение на много години. Те все още се използват широко във фармацевтичната промишленост, където изискванията за чистота на въздуха са още по-строги.

Когато на филтрите бяха проведени лабораторни тестове с точно преброяване на броя на преминатите частици, се оказа, че филтрите HEPA / ULPA прекарват основно част от 0.1-0.2 микрона. Същевременно патронната ефективност на филтрите се проверява за фракции от 0,12 и 0,3 микрона, като се установява още по-висока ефективност за частици, които са по-големи и по-малки от посочените размери. За режима с висока степен на чистота, обичайно е да се посочи ефективността на филтъра да не показва стойности от 0,12 и 0,3 микрона, но размерът на частиците на фракцията, която се филтрира по-лошо от останалите (MPPS). Стойностите на MPPS варират леко за различните производители на филтри. Присвояването на ефективността от размера на частиците филтрира най-лошото, някои дизайнери и производители смятат, че са най-удобни.

Повечето чисти помещения с твърд и среден режим са оборудвани с филтри в тавана. Филтрите могат да бъдат групирани и свързани към общ модул на захранващата система, което улеснява монтажа в тавана или може да бъде инсталирано отделно с индивидуални въздуховоди. Такова устройство, наподобяващо обърната "Т", образува клетъчна структура под тавана. В този случай филтрите са внимателно запечатани в корпуса, за да се предотврати преминаването на суров въздух. Освен това, все още се използват филтри, които са вградени в захранващите камери. Но модулните схеми, които ги заместват, позволяват по-добър контрол на параметрите и мобилността на въздуха.

Блоковете "филтър-вентилатор" станаха широко разпространени. При някои модели филтърът може да бъде заменен, а в други случаи след края на експлоатационния живот, целият блок се заменя. Доставката се предлага в различни размери за интегриране в структурата на пчелна пита. Вентилаторите са оборудвани с електродвигатели, проектирани за различни напрежения, което позволява използването на различни схеми за захранване. Някои сложни системи за управление осигуряват възможност за индивидуално регулиране на всяко устройство, отчитане на консумацията на енергия, сигнализиране за неизправност на електродвигателите, регулиране на групи от филтриращи вентилатори и промени в скоростта на вентилатора по време на деня. Устройствата "филтър-вентилатор" се използват за всички класове чисти помещения.

Предната скорост на въздуха за таванните филтри може да бъде от 0.66 до 0.25 м / с, в зависимост от конструкцията. Тъй като системата с клетъчно разположение на "Т" филтри заема 20% от площта на тавана, предната скорост на филтрите е 0.51 m / s, което съответства на средна скорост в работната площ на помещението от 0.41 m / s.

Настройка НЕРА / ULPA филтри директно в диктува пространства на план таван за свеждане до минимум или елиминира възможността за натрупване на прах върху всички повърхности (например, по стените на тръбата) въздух надолу по веригата от филтъра на чиста стая. Дистанционно разположение на НЕРА филтри за чисти помещения характерно умерен режим, тъй като размерът на частиците преминаване издухан от стените на тръбата след филтъра е в приемливи граници. Изключение е, когато стандартната система климатик не е сертифициран за чисти стаи, преоформени за тази цел в съответствие със стандарт ISO 14644. В този случай, всички въздуховоди след филтрите трябва да се почистват.

За чисти помещения с умерена употреба често се използват вентилационни устройства или камери за смесване и разпределение с HEPA филтри на страната на заустванията. В същото време скоростта на въздуха в предните фарове в HEPA филтрите достига 2.54 m / s, което съответства на по-голямо падане на налягането, отколкото при монтажа на тавана. Аеродинамичното съпротивление на чист HEPA филтър с размери 600x600 мм е 375 Ра при предна скорост от 2,54 м / сек. При монтаж на тавана, предната скорост е 0.51 м / сек, а аеродинамичното съпротивление е 125 Ра.

Циркулация на въздуха в чисти помещения

Въздухът, който влиза в стаята след почистване във филтрите HEPA и ULPA, практически не съдържа суспендирани частици. Захранването с въздух в помещението е направено за две цели. Първо, "разтварянето" (намаляването на концентрацията) на праховото замърсяване, произтичащо от присъствието на хора и изпълнението на производствените процеси. На второ място, улавянето и отстраняването на тези замърсители от помещенията.

Има три вида циркулация на въздуха в помещението:

1. Еднопосочен подреден поток (по-рано наричан "ламинарен поток"), когато поточните линии на всички въздушни струи са успоредни.

2. Неразреден поток (по-рано наричан "турбулентен"), когато поточните линии не са успоредни.

3. Смесен поток, когато в една част от стаята въздушните струи могат да бъдат успоредни, а в другата част - не.

В чисти стаи с твърд режим, като правило се използва еднопосочен поток. Това се постига чрез инсталиране на филтри HEPA / ULPA в цялата площ на тавана и повдигнато подово устройство с перфорация. Въздухът се придвижва вертикално от тавана към пода, като се отстранява чрез перфорация в ауспуха под пода. След това въздухът за рециркулация през периферните рециркулационни тръби отново се подава в стаята.

Ако помещението е тясно (4,2-4,6 м), вместо повдигнат под, се използват стенните изпускателни решетки, монтирани на дъното. Въздухът се подава отгоре и се движи вертикално до ниво от 0,6-0,9 м, след което потокът се разпространява към решетките. Тази циркулация се счита за приемлива за помещения с твърд режим, особено в случаите, когато има преобразуване на стаята в чисто помещение при наличие на прах в горната зона.

В помещенията с разрешена циркулация, поставянето на мебели и оборудване влияе върху структурата на въздушния поток. За да се намали влиянието на тези предмети върху чистотата на помещението, е необходимо да ги поставите по такъв начин, че да не се образуват стагнационни зони с натрупване на прах.

Нестандартното движение на въздуха често се случва в чисти помещения със среден обсег. HEPA филтрите се поставят равномерно върху повърхността на тавана. Потокът от въздух обикновено се насочва отгоре надолу. Посоката на отделните джетове обаче е различна и не се вписва в определена схема. Докато захранващият въздух на практика не съдържа суспендирани частици, техният външен вид и натрупване в работната зона на чисти помещения зависи от броя на частиците, генерирани в самата стая; от намаляването на концентрацията на прах поради обмяната на въздух; интензивността на улавянето на частиците от работната зона. Като цяло може да се каже, че колкото повече въздушен обмен, толкова по-чист е въздухът в средни помещения, но и структурата на въздушните потоци в стаята също играе роля.

Схемата за отвеждане на въздуха за помещения с неразпределена циркулация е много важна. В тези помещения се използват широко използвани решетъчни решетки. Те трябва да бъдат разпределени равномерно по периметъра на помещението. Това изискване може да противоречи на приетата оформление на оборудването по стените. Ако е възможно, оборудването трябва да се отдалечи от стените, за да може въздухът да премине зад нея. Препоръчително е също така да повдигнете оборудването над пода, като го поставите на платформата така, че въздухът да преминава отдолу. В повечето случаи дизайнерите на чисти помещения имат тенденция да насочват потока въздух от работната повърхност на масата към пода и след това към нискотемпературните скари. В тази схема частиците се отстраняват от стаята и се изпращат до филтрите, където те са захванати. Изключение могат да бъдат случаите, при които частици на замърсяване се генерират от оборудване над работната площ. След това трябва да използвате каквито и да било устройства, за да хванете отстраняването и частиците отгоре. Като цяло се препоръчва да се използва схемата за разпределение на въздуха "отгоре надолу".

В помещения със средно ниво на чистота има разумна практика да се ограничат хоризонталните сечения на въздушния поток. Препоръчителните стойности на хоризонталните участъци не са повече от 4.2-4.8 м. Така в помещение с широчина не по-голяма от 8.4-9.6 м е допустимо да се монтират изпускателни решетки по периметъра на стените. Това ограничение се диктува от страх от вторично замърсяване, когато се депонират или по друг начин се прехвърлят частици в работната зона от разширени хоризонтални потоци.

В по-широки помещения е обичайно да се инсталират изпускателни решетки и въздуховоди в кутии, монтирани по протежение на колоните. Ако в стаята няма колони, се създават вертикални шахти от подходящ материал.

В помещения с умерена чистота с дистанционен монтаж на филтри HEPA могат да се използват стандартни таванни разпределителни устройства за въздух за климатични системи. Схемата за циркулация на въздуха също е подобна на тази, използвана в климатизираните помещения.

Съгласно схемите за циркулация "отгоре надолу", които съществуват на практика за чисти помещения, тук също се препоръчва по-ниска инсталация на стени. При поставянето на всмукателните решетки отгоре в работещата чиста зона могат да се образуват области с висока концентрация на суспендирани частици, особено по време на интензивния работен период. В някои случаи монтирането на решетъчни решетки на тавана в чисти помещения с умерен режим най-вероятно се дължи на ниското поколение частици в помещението, а не на ефективността на въздушната разпределителна система.

Циркулацията на смесен тип се използва, когато критичните и некритичните изисквания за чистота на въздуха са изпълнени в една и съща стая. Ако не е възможно да се гарантира, че работата се изпълнява с критични изисквания в отделна стая, тогава може да се използва обща чиста стая с зониране за чистота. Зоните се създават чрез подходящото групиране на таванните филтри. В зоната с критични условия за чистота броят на филтрите е по-голям, в зоната с некритични условия - по-малко. В допълнение, захранването с чист въздух може да се извърши по такъв начин, че първо да се подава през въздуховодите в критичната зона и след това да влезе в останалата част от помещението. В зависимост от височината на чистата стая може да се монтира и пристройка от плексиглас с височина 0,6 м или пластмасова завеса, която не достига до пода от 304-457 мм.

Посоката на оттичащите се въздушни потоци се регулира чрез подходящо разполагане на изпускателните решетки по такъв начин, че да се предотврати прехвърлянето на замърсители през помещението. Повдигнатият под с колектора на отработения въздух, инсталиран под него, ще бъде много ефективен в този случай. Прилагането на такова решение обаче може да бъде възпрепятствано от ограничения бюджет на клиента, който избере проекта за зона с чисти помещения със смесен циркулационен цикъл, точно поради неговата евтиност.

Недостатъкът на разстроената циркулация на въздуха в чисти помещения е появата на райони с висока прах. Такива зони могат да съществуват за ограничен период от време, след това изчезват. Това се случва при взаимодействието на въздушните течения, възникващи в резултат на производствената дейност, и на неподреден захранващ въздух. Направени са опити за възпроизвеждане на еднопосочно движение чрез полусферично устройство за разпределение на таван-въздух и създаване на зона на повишено налягане между главния и полусферичния таван. За тази цел се използват перфорирани пластмасови или алуминиеви панели и екран, изработен от тъкани и нетъкани материали.

В резултат на това се оформя еднопосочен поток в закрити помещения със скорости много по-ниски, отколкото в чисти помещения с твърд режим. Ефектът на изместване, създаден от потока на захранващия въздух, предотвратява образуването на области с повишена прах и като цяло позволява постигането на по-висока степен на чистота. Този резултат, както е отбелязано по-горе, се постига с по-ниска въздушна подвижност, отколкото е посочено в нормите за твърди и средни условия на чистота (Фигура 1).

Топлинно натоварване

Делът на видимата топлина в топлинния товар на чисти помещения обикновено надвишава 95%. По правило се изисква целогодишно охлаждане, тъй като топлината, генерирана от технологичното оборудване и електродвигателите на циркулационните вентилатори, влиза в помещението. Малка част от латентната топлина се създава от присъствието на персонал. За всяка чиста стая се разработва уникален дизайн, поради което всички фактори, влияещи върху топлинния товар, трябва да бъдат внимателно анализирани.

В помещения с твърдо и средно ниво на чистота, значителна част от свежия въздух не се обработва от климатици - това е рециркулиращ въздух. Необходимата евакуация на очевидна топлина се извършва в камерите за смесване и разпределение, където част от общия поток се охлажда в повърхностни топлообменници и след това се връща към общия поток към вентилаторите за рециркулация (Фигура 2). Температурата на въздуха при входа на чисти помещения с твърд режим може да бъде само с няколко градуса по-ниска от температурата на отработения въздух, предвид големия обем на входящия поток. Такъв спад на температурата позволява използването на таванна инсталация HEPA / ULPA с подаване на въздух от горе надолу, без да се компрометират изискванията за комфорт за работниците.

В помещения с умерен режим на чистота, изискванията за разпределение на въздуха в помещението са в някои случаи същите като в конвенционалните охладени помещения. По този начин температурната разлика между захранващия и отработения въздух може да бъде 8-11 ° С. В тези случаи се използват стандартни въздушни разпределители на тавана или други средства за защита от неприятни взривни работи и осигуряват удобни условия в помещението.

Външно въздушно захранване

Притокът на външен въздух е необходим, за да компенсира изпускането и екфилтруването, което винаги се случва в чисти помещения с прекомерно налягане. Външният захранващ въздух е скъп, тъй като преди да сервира в чисти помещения, той трябва не само да се почиства, но и да се подлага на третиране на температурата и влажността. Тъй като е невъзможно напълно да се откаже доставката на външен въздух, поради общата икономия и икономия на енергия, неговото количество трябва да се сведе до минимум.

Налягането на въздуха в чисти помещения обикновено е повишено по отношение на обкръжаващите помещения. Обикновено се препоръчва спад на налягането от 12 Ра. По-високото свръхналягане предизвиква шумове в шрифтовете и затруднява отварянето на вратите. В блокове от чисти помещения с различни класове чистота е обичайно да се поддържа спадане на налягането от 5 Ра между съседните стаи, докато в помещение с по-висока чистота на чистотата се поддържа по-високо налягане.

Количеството външен въздух се определя чрез сумиране на обема на отработилите газове във всички производствени процеси и увеличаване на получената множина с 2 обемничаса / час. Това полу-емпирично количество е прогнозираното количество въздух, изпитан от практиката за избор на климатично оборудване. Действителното количество външен въздух ще варира в зависимост от отварянето на вратите, течове и реалния работен график на качулката.

Външният климатик е проектиран да приведе своите параметри в съответствие с правилата за чисти помещения. Това означава, че трябва да има възможност за пречистване на въздуха, подгряване, охлаждане, претопляне, изсушаване и овлажняване.

В чисти помещения с твърд режим често се извършват три етапа на външно пречистване на въздуха: предварително - филтър ASHRAE с ефективност 30%, междинен филтър с ефективност 95%, последният - филтър HEPA. В чисти помещения със средни и умерени условия обикновено има два етапа на лечение: предварително (30%) и окончателно (95%). От името става ясно, че окончателният филтър за пречистване е поставен на изхода на климатика.

Предварителното нагряване е необходимо, когато външната температура през зимата падне под 4 ° С. Ако температурата на точката на оросяване в чиста стая е ≥5.6 ° C, повърхностният топлообменник охлажда и изсушава въздуха. Тъй като работниците в чисти помещения с твърд режим винаги носят работно облекло, температурата на сухата крушка може да се поддържа не по-висока от 19 ° C, като минималната стойност на относителната влажност за настройка на регулаторите е 40%. Второто нагряване е необходимо, за да се увеличи температурата на захранващия въздух след охлаждане и изсушаване в топлообменника. При изчисляване на количеството топлина за второто отопление се отчита входящата топлина от вентилаторите за рециркулация. Това е значителна стойност за чисти стаи с твърд режим.

Намаляването на температурата на повърхността на топлообменника до ниво, необходимо за поддържане на температурата на оросяване под 5.6 ° C в помещението, може да доведе до затруднения. Когато се изисква да се изсуши въздухът под 40% относителна влажност, обикновено се използват различни вещества, абсорбиращи влагата.

В системата, описана тук, на външен климатик се приписва товар, свързан с латентните излъчвания на топлина и влага в стаята. Предполага се, че параметрите на захранващия въздух отговарят на изискванията за асимилация на латентната топлина, генерирана от персонала на помещението, и потока на влага през загражденията на чистото помещение. Предполага се, че латентният топлинен товар е повече или по-малко постоянен. Тези предположения трябва да бъдат проверени за всеки конкретен проект. Необходимо е да се вземат предвид условията в помещенията около чистата стая, параметрите на външния климат, възможността за отделяне на влагата от производствените процеси в стаята.

В чисти помещения с малък обем и малко потребление на външен въздух, охладителите на въздуха за рециркулация в разбъркваните и разпределителните камери, обсъдени по-горе, могат да се използват и за външно третиране на въздуха. В този случай се третира смес от външен и рециркулиращ въздух. Съотношението между тези компоненти за свеж въздух се контролира от смесителните вентили в зависимост от налягането в чистата стая. Ако налягането падне, вентилът за външен въздух се отваря и вентилът за рециркулация се затваря. Въздухът от камерите за смесване и разпределение преминава към циркулационните вентилатори.

В чисти помещения с умерен режим, общото количество свеж въздух може да бъде близо до консумацията на кондициониран въздух. В този случай не са инсталирани допълнителни вентилатори за циркулация, движението на въздуха през системата се извършва само от вентилаторите на един или повече климатици.