Pagrindinė švaraus kambario analizė

Įvadas

Švarus kambarys yra taršos kontrolės pagrindas. Be švaraus kambario, taršos jautrios dalys negali būti gaminamos masiškai. „Fed-STD-2“ švarus kambarys yra apibrėžiamas kaip kambarys su oro filtravimu, paskirstymu, optimizavimu, statybinėmis medžiagomis ir įranga, kurioje naudojamos konkrečios įprastos darbo procedūros, skirtos valdyti ore esančių dalelių koncentraciją, kad būtų pasiektas tinkamas dalelių švaros lygis.

Norint pasiekti gerą švaros efektą švarioje patalpoje, būtina ne tik sutelkti dėmesį į pagrįstas oro kondicionavimo valymo priemones, bet ir reikalauti proceso, statybų ir kitų specialybių, kad būtų galima imtis atitinkamų priemonių: ne tik pagrįstas dizainas, bet ir kruopštus konstrukcija ir montavimas pagal specifikacijas, taip pat teisingą švarios kambario ir mokslinės priežiūros bei valdymo naudojimą. Norint pasiekti gerą efektą švariame kambaryje, daugelis vidaus ir užsienio literatūros buvo paaiškinta iš skirtingų perspektyvų. Tiesą sakant, sunku pasiekti idealų įvairių specialybių koordinavimą, todėl dizaineriams sunku suvokti statybos ir montavimo kokybę, taip pat naudojimą ir valdymą, ypač pastarąjį. Kalbant apie švarių kambarių valymo priemones, daugelis dizainerių ar net statybų partijų dažnai nekreipia pakankamai dėmesio į jų būtiną sąlygas, todėl atsiranda nepatenkinamas švaros efektas. Šiame straipsnyje tik trumpai aptariamos keturios būtinos sąlygos, susijusios su švaros reikalavimais, atliekant švarių kambarių valymo priemones.

1. Oro tiekimo švara

Siekiant užtikrinti, kad oro tiekimo švara atitiktų reikalavimus, raktas yra galutinio gryninimo sistemos filtro našumas ir montavimas.

Filtro pasirinkimas

Galutinis gryninimo sistemos filtras paprastai priima HEPA filtrą arba „Sub-HEPA“ filtrą. Remiantis mano šalies standartais, HEPA filtrų efektyvumas yra padalintas į keturias klases: A klasė yra ≥ 99,9%, B klasė yra ≥ 99,9%, C klasė yra ≥99,999%, D klasė yra (dalelėms ≥0,1 μm) ≥99,999 % (dar žinomas kaip „Ultra-Hepa“ filtrai); Sub-HEPA filtrai yra (dalelės ≥0,5 μm) 95 ~ 99,9%. Kuo didesnis efektyvumas, tuo brangesnis filtras. Todėl renkantis filtrą turėtume ne tik atitikti oro tiekimo švaros reikalavimus, bet ir apsvarstyti ekonominį racionalumą.

Žvelgiant iš švaros reikalavimų, principas yra naudoti žemo lygio švarių kambarių ir aukšto lygio aukšto lygio švarių patalpų filtruose žemo lygio švariose patalpose. Paprastai tariant: aukšto ir vidutinio efektyvumo filtrai gali būti naudojami 1 milijono lygiui; Sub-Hepa arba A klasės HEPA filtrai gali būti naudojami lygiui, mažesniam nei 10 000 klasių; B klasės filtrai gali būti naudojami nuo 10 000 iki 100 klasės; ir C klasės filtrai gali būti naudojami nuo 100 iki 1 lygio. Atrodo, kad kiekvienam švaros lygiui galima pasirinkti du filtrus. Ar pasirinkti aukštos kokybės ar mažo našumo filtrus, priklauso nuo konkrečios situacijos: kai aplinkos tarša yra rimta, arba vidaus išmetimo santykis yra didelis, arba švarus kambarys yra ypač svarbus ir reikalauja didesnio saugos koeficiento, šiame ar viename Iš šių atvejų reikėtų pasirinkti aukštos klasės filtrą; Priešingu atveju galima pasirinkti mažesnio našumo filtrą. Švarioms patalpoms, kurioms reikia kontroliuoti 0,1 μm dalelių, D klasės filtrai turėtų būti parinkti nepriklausomai nuo kontroliuojamos dalelių koncentracijos. Aukščiau pateikta tik iš filtro perspektyvos. Tiesą sakant, norėdami pasirinkti gerą filtrą, taip pat turite visiškai atsižvelgti į švaraus kambario, filtro ir valymo sistemos charakteristikas.

Filtro diegimas

Norint užtikrinti oro tiekimo švarą, nepakanka turėti tik kvalifikuotus filtrus, bet ir užtikrinti: a. Filtras nėra pažeistas transportavimo ir montavimo metu; b. Diegimas yra sandarus. Norėdami pasiekti pirmąjį tašką, statybos ir montavimo personalas turi būti gerai išmokytas, turint žinių apie valymo sistemų įdiegimą ir kvalifikuotus montavimo įgūdžius. Priešingu atveju bus sunku užtikrinti, kad filtras nebus pažeistas. Šiuo atžvilgiu yra gilių pamokų. Antra, montavimo sandarumo problema daugiausia priklauso nuo montavimo struktūros kokybės. Paprastai projektavimo vadovas rekomenduoja: Vienam filtrui naudojamas atviro tipo montavimas, kad net jei nutekėjimas įvyks, jis nenuils į kambarį; Naudojant gatavą HEPA oro lizdą, sandarumą taip pat lengviau užtikrinti. Kelių filtrų ore pastaraisiais metais dažnai naudojami gelio sandariklis ir neigiamo slėgio sandarinimas.

Gelio sandariklis turi užtikrinti, kad skysčio rezervuaro jungtis būtų sandari, o bendras rėmas yra toje pačioje horizontalioje plokštumoje. Neigiamas slėgio sandarinimas yra skirtas išorinei jungties periferijai tarp filtro ir statinio slėgio dėžutės ir rėmo neigiamo slėgio būsenoje. Kaip ir atvirojo tipo montavimas, net jei yra nuotėkis, jis nenuils į kambarį. Tiesą sakant, kol montavimo rėmelis yra lygus, o filtro galo paviršius yra vienodai liečiantis su montavimo rėmu, turėtų būti lengva, kad filtras atitiktų diegimo sandarumo reikalavimus bet kuriame diegimo tipe.

2. Oro srauto organizacija

Švaraus kambario oro srauto organizavimas skiriasi nuo bendrojo oro kondicionieriaus kambario. Reikalauja, kad pirmiausia švarus oras būtų pristatytas į operacinę zoną. Jo funkcija yra apriboti ir sumažinti taršą perdirbtų objektų. Šiuo tikslu projektuojant oro srauto organizaciją, reikėtų atsižvelgti į šiuos principus: Sumažinkite sūkurių sroves, kad išvengtumėte taršos iš darbo vietos į darbo vietą; Stenkitės išvengti antrinių dulkių skraidymo, kad sumažintumėte dulkių užteršimo ruošinį tikimybę; Oro srautas darbo vietoje turėtų būti kiek įmanoma vienodas, o jo vėjo greitis turėtų atitikti proceso ir higienos reikalavimus. Kai oro srautas teka į grįžimo oro išleidimo angą, ore turėtų būti veiksmingai pašalintos dulkės. Pasirinkite skirtingus oro pristatymo ir grąžinimo režimus pagal skirtingus švaros reikalavimus.

Skirtingos oro srauto organizacijos turi savo savybes ir apimtis:

(1). Vertikalus vienkryptis srautas

Be bendrų vienodų oro srautų gavimo, palengvinant proceso įrangos išdėstymą, stiprią savęs išsivystymo galimybes ir supaprastinant įprastas įrenginius, tokius kaip asmeninis valymo įrenginys Dengti HEPA filtrai turi mažo pasipriešinimo ir ilgo filtrų pakeitimo ciklo pranašumus, tačiau lubų struktūra yra sudėtinga, o kaina yra didelė; Šalutinių HEPA filtrų viršutinio pristatymo pranašumai ir trūkumai ir trūkumai viršuje yra priešingai nei visiško HEPA filtro viršutinio pristatymo viršuje. Tarp jų pilno skylės viršuje yra lengva kauptis dulkes ant vidinio angos plokštės paviršiaus, kai sistema neveikia, o prasta priežiūra daro tam tikrą įtaką švarai; Tankiam difuzoriaus viršutiniam pristatymui reikalingas maišymo sluoksnis, todėl jis tinka tik aukštoms švarioms kambariams, virš 4 m, o jo savybės yra panašios į viso skylės plokštelės pristatymą; Grįžtančio lėkštės metodas su grotelėmis iš abiejų pusių, o priešingų sienų apačioje tolygiai išdėstytos oro išleidimo angos yra tinkamos tik švarioms patalpoms, kurių abiejų pusių tinklo tarpai yra mažesni nei 6 m; Vienos pusės sienos apačioje išdėstyti oro išleidimo angos yra tinkamos tik švarioms kambariams, kurių atstumas tarp sienų yra nedidelis (pvz., ≤ <2 ~ 3M).

(2). Horizontalus vienkryptis srautas

Tik pirmoji darbo zona gali pasiekti 100 valymo lygį. Kai oras teka į kitą pusę, dulkių koncentracija palaipsniui didėja. Todėl jis tinka tik švarioms patalpoms, kurioms tame pačiame kambaryje yra skirtingi švaros reikalavimai. Vietinis HEPA filtrų pasiskirstymas ant oro tiekimo sienos gali sumažinti HEPA filtrų naudojimą ir sutaupyti pradinių investicijų, tačiau vietinėse vietovėse yra sūkurių.

(3). Turbulentinis oro srautas

Viršutinės angų plokštelių pristatymo ir tankių difuzorių pristatymo ypatybės yra tokios pačios, kaip ir aukščiau minėtos: Šoninio pristatymo pranašumai lengva sutvarkyti vamzdynus, nereikia jokio techninio tarpsluoksnio, mažos išlaidos ir palankios senų gamyklų atnaujinimui . Trūkumai yra tai, kad vėjo greitis darbo vietoje yra didelis, o dulkių koncentracija vėjo pusėje yra didesnė nei vėjo pusėje; Viršutiniame HEPA filtrų išpardavimų pristatyme yra paprastos sistemos pranašumai, nėra vamzdynų, esančių už HEPA filtro, ir švarus oro srautas, tiesiogiai pristatomas į darbo vietą, tačiau švarus oro srautas lėtai išsisklaido, o oro srautas darbo vietoje yra vienodesnis; Tačiau kai kelios oro išleidimo angos yra tolygiai išdėstytos arba naudojami HEPA filtrų oro lizdai su difuzoriais, oro srautas darbo vietoje taip pat gali būti vienodesnis; Bet kai sistema neveikia nuolat, difuzorius yra linkęs į dulkių kaupimąsi.

Aukščiau pateikta diskusija yra ideali būsena ir ją rekomenduoja atitinkamos nacionalinės specifikacijos, standartai ar projektavimo vadovai. Faktuose projektuose oro srauto organizacija nėra gerai suprojektuota dėl objektyvių sąlygų ar subjektyvių dizainerio priežasčių. Įprasti: vertikalus vienkryptis srautas priima grįžtamąjį orą iš apatinės gretimų dviejų sienų dalies, vietinės klasės 100 klasės priima viršutinę pristatymą ir viršutinę grąžą (tai yra, po vietiniu oro lizdu nėra pridedama kabančios užuolaidos), o neramios švarios patalpos įvaikinamos. HEPA filtro oro išleidimo angos viršutinis pristatymas ir viršutinė grąža arba vienos pusės apatinė grąža (didesnis tarpas tarp sienų) ir tt Šie oro srauto organizavimo metodai buvo išmatuoti ir dauguma jų švaros neatitinka projekto reikalavimai. Dėl dabartinių tuščio ar statinio priėmimo specifikacijų kai kurie iš šių švarių kambarių vos pasiekia suprojektuotą švaros lygį tuščiomis ar statinėmis sąlygomis, tačiau kovos su apklausa trukdžiai yra labai žemi, o kai švarus kambarys patenka į darbinę būseną, IT jis, jis neatitinka reikalavimų.

Teisinga oro srauto organizacija turėtų būti nustatyta su užuolaidomis, pakabintomis iki darbo zonos aukščio vietinėje vietovėje, o 100 000 klasė neturėtų priimti viršutinės pristatymo ir viršutinės grąžos. Be to, dauguma gamyklų šiuo metu gamina didelio efektyvumo oro lizdus su difuzoriais, o jų difuzoriai yra tik dekoratyvinės angos plokštelės ir vaidina difuzinio oro srauto vaidmenį. Dizaineriai ir vartotojai turėtų į tai atkreipti ypatingą dėmesį.

3. Oro tiekimo tūris arba oro greitis

Pakankamas ventiliacijos tūris yra praskiesti ir pašalinti užterštą orą patalpoje. Remiantis skirtingais švaros reikalavimais, kai švaraus kambario grynasis aukštis yra didelis, ventiliacijos dažnis turėtų būti tinkamai padidintas. Tarp jų pagal aukšto efektyvumo valymo sistemą atsižvelgiama į 1 milijono lygių švarios patalpos ventiliacijos tūrį, o likusi dalis atsižvelgiama pagal didelio efektyvumo valymo sistemą; Kai Mašinų kambaryje koncentruojami 100 000 klasės HEPA filtrai arba sistemos pabaigoje naudojami sub-Hepa filtrai, ventiliacijos dažnis gali būti tinkamai padidintas 10-20%.

Aukščiau pateiktoms ventiliacijos tūrio rekomenduojamoms vertėms autorius mano, kad: vėjo greitis per vienkrypčio srauto švarios patalpos kambario skyrių yra žemas, o neramios švarios patalpos turi rekomenduojamą vertę, turinčią pakankamą saugos koeficientą. Vertikalus vienkryptis srautas ≥ 0,25m/s, horizontalus vienkryptis srautas ≥ 0,35m/s. Nors švaros reikalavimus galima patenkinti tiriant tuščiomis ar statinėmis sąlygomis, kovos su apklausa galimybė yra prasta. Kai kambarys patenka į darbinę būseną, švara gali neatitikti reikalavimų. Šis pavyzdys nėra atskiras atvejis. Tuo pat metu mano šalies ventiliatorių serijoje nėra tinkamų ventiliatorių, tinkančių valyti sistemas. Paprastai dizaineriai dažnai neatlieka tikslaus sistemos atsparumo oro oro skaičiavimams, ar nepastebi, ar pasirinktas ventiliatorius yra palankesniame darbo taške ant charakteristikos kreivės, todėl oro tūris ar vėjo greitis netrukus pasiekia projektavimo vertę netrukus. Po to, kai sistema bus naudojama. JAV federalinis standartas (FS209A ~ b) nustatė, kad vienkrandžio švaraus kambario oro srauto greitis per švaraus kambario skerspjūvį paprastai palaikomas 90 pėdų/min. (0,45 m/s), o greičio nevienodumas yra ± 20% esant jokiems trukdžiams visame kambaryje. Bet koks reikšmingas oro srauto greičio sumažėjimas padidins savaiminio valymo laiko ir taršos tarp darbo pozicijų galimybę (po 1987 m. Spalio mėn. FS209C paskelbimo, visų parametrų rodiklių, išskyrus dulkių koncentraciją), nebuvo priimta.

Dėl šios priežasties autorius mano, kad tikslinga tinkamai padidinti dabartinę vienkrypčio srauto greičio vidaus projektavimo vertę. Mūsų padalinys tai padarė realiuose projektuose, o poveikis yra palyginti geras. Turbulentinis švarus kambarys turi rekomenduojamą vertę su gana pakankamu saugos koeficientu, tačiau daugelis dizainerių vis dar nėra užtikrinta. Kurdami konkrečius dizainus, jie padidina 100 000 klasės ventiliacijos tūrį iki 20–25 kartų/h, 10 000 klasės švarų kambarį iki 30–40 kartų/h, o 1000 klasės švaros kambarys-60–70 kartų/h. Tai ne tik padidina įrangos pajėgumą ir pradines investicijas, bet ir padidina būsimas priežiūros ir valdymo sąnaudas. Tiesą sakant, nereikia to daryti. Sudarant mano šalies oro valymo technines priemones, buvo ištirti ir išmatuoti daugiau nei 100 klasės švaros kambarys Kinijoje. Daugybė švarių kambarių buvo išbandytos dinaminėmis sąlygomis. Rezultatai parodė, kad 100 000 klasės švarių kambarių ventiliacijos apimtys ≥10 kartų/h, 10 000 klasės švarios patalpos ≥ 20 kartų/h, o 1000 klasės švarios patalpos ≥ 50 kartų/h gali atitikti reikalavimus. JAV federalinis standartas (FS2O9A ~ B) nustato: nežiūrinčių švarų kambarių (100 000 klasė, 10 000 klasė), kambario aukštis 8 ~ 12 pėdų (2,44 ~ 3,66 m), paprastai laikykite, kad visas kambarys būtų vėdinamas bent kartą per 3 minutes (ty 20 kartų/h). Todėl projektavimo specifikacijoje buvo atsižvelgiama į didelį pertekliaus koeficientą, o dizaineris gali saugiai pasirinkti pagal rekomenduojamą ventiliacijos tūrio vertę.

4. Statinis slėgio skirtumas

Tam tikro teigiamo spaudimo švariame kambaryje išlaikymas yra viena iš esminių sąlygų, užtikrinančių, kad švarus kambarys nėra ar mažiau užterštas, kad būtų išlaikytas suprojektuotas švaros lygis. Net ir esant neigiamam slėgiui, švariems kambariams, jame turi būti gretimų kambarių ar apartamentų, kurių švaros lygis yra ne žemesnis už jo lygį, kad būtų išlaikytas tam tikras teigiamas slėgis, kad būtų galima išlaikyti neigiamo slėgio švarų švarą.

Teigiamas švaraus kambario slėgio vertė reiškia vertę, kai vidaus statinis slėgis yra didesnis nei statinis lauko slėgis, kai visos durys ir langai uždaromi. Tokiu būdu pasiekiama, kad valymo sistemos oro tiekimo tūris yra didesnis nei grįžtančio oro tūris ir išmetamųjų dujų oro tūris. Siekiant užtikrinti teigiamą švaraus kambario slėgio vertę, pasiūla, grąžinimas ir išmetimo ventiliatoriai yra geriau sujungti. Kai sistema įjungta, pirmiausia paleidžiama tiekimo ventiliatorius, o tada paleidžiami grąžinimo ir išmetimo ventiliatoriai; Kai sistema išjungta, pirmiausia išjungiamas išmetimo ventiliatorius, o tada grįžtamasis ir tiekimo ventiliatoriai yra išjungti, kad švarus kambarys neužterštų, kai sistema įjungta ir išjungta.

Oro tūrį, reikalingą norint išlaikyti teigiamą švarios patalpos slėgį, daugiausia lemia palaikomosios struktūros hermetiškumas. Ankstyvomis mano šalies švaraus kambarių konstrukcijos dienomis dėl prasto aptvaro konstrukcijos hermetiškumo prireikė 2 iki 6 kartus/h oro tiekimo, kad būtų išlaikytas teigiamas ≥5PA slėgis; Šiuo metu palaikomosios struktūros hermetiškumas buvo labai pagerintas, ir norint išlaikyti tą patį teigiamą slėgį, reikalingas tik 1–2 kartus/h oro tiekimas; ir norint palaikyti ≥10PA, reikia tik 2–3 kartus/h oro tiekimo.

Mano šalies projektavimo specifikacijos [6] nustato, kad statinio slėgio skirtumas tarp skirtingų klasių švarių kambarių ir švarių vietų ir ne valymo vietų turėtų būti ne mažesnis kaip 0,5 mm H2O (~ 5PA), o statinio slėgio skirtumas tarp švaraus ploto yra švarios srities. O lauke turėtų būti ne mažiau kaip 1,0 mm H2O (~ 10PA). Autorius mano, kad ši vertė atrodo per maža dėl trijų priežasčių:

(1) Teigiamas slėgis reiškia švaraus kambario sugebėjimą slopinti vidaus oro užterštumą per tarpus tarp durų ir langų arba sumažinti teršalus, kurie prasiskverbia į kambarį, kai duris ir langus trumpam atidaromos. Teigiamo slėgio dydis rodo taršos slopinimo galimybių stiprumą. Žinoma, kuo didesnis teigiamas slėgis, tuo geriau (kuris bus aptartas vėliau).

(2) Oro tūris, reikalingas teigiamam slėgiui, yra ribotas. Oro tūris, reikalingas 5PA teigiamam slėgiui ir 10PA teigiamam slėgiui, yra tik apie 1 laikas/h skiriasi. Kodėl to nepadarius? Akivaizdu, kad geriau atitikti teigiamo slėgio apatinę ribą kaip 10PA.

(3) JAV federalinis standartas (FS209A ~ b) nustato, kad kai visi įėjimai ir išėjimai uždaromi, mažiausias teigiamo slėgio skirtumas tarp švaraus ir bet kurio gretimo žemo švaros ploto yra 0,05 colio vandens kolonėlės (12,5PA). Šią vertę priėmė daugelis šalių. Tačiau teigiamas švaraus kambario slėgio vertė nėra didesnė, tuo geriau. Remiantis faktiniais mūsų įrenginio inžineriniais bandymais daugiau nei 30 metų, kai teigiamo slėgio vertė yra ≥ 30PA, sunku atidaryti duris. Jei nerūpestingai uždarysite duris, tai padarys sprogimą! Tai išgąsdins žmones. Kai teigiamo slėgio vertė yra ≥ 50 ~ 70Pa, tarpai tarp durų ir langų sukels švilpuką, o silpni ar tie, kurie turi keletą netinkamų simptomų, jausis nepatogiai. Tačiau daugelio šalių namuose ir užsienyje atitinkamos specifikacijos ar standartai nenurodo viršutinės teigiamo spaudimo ribos. Dėl to daugelis vienetų siekia atitikti apatinės ribos reikalavimus, nepaisant to, kiek viršutinė riba yra. Faktiniame autoriuje susidūrytoje švarioje patalpoje teigiamo slėgio vertė yra net 100 ar daugiau, todėl daro labai blogą poveikį. Tiesą sakant, teigiamo slėgio pritaikymas nėra sunkus dalykas. Visiškai įmanoma jį valdyti tam tikrame diapazone. Buvo dokumente, kuriame buvo pristatoma, kad tam tikra Rytų Europos šalis nustato teigiamo slėgio vertę kaip 1-3 mm H20 (apie 10 ~ 30PA). Autorius mano, kad šis diapazonas yra tinkamesnis.