隨著科(ke)學技(ji)術的不斷發展,現(xian)代工藝(yi)產品(pin)的生產和(he)現(xian)代科(ke)學實(shi)驗活動(dong)對室內(nei)空氣潔凈度的要(yao)(yao)求越來(lai)越高(gao),特別是(shi)微(wei)電子、生物技(ji)術、醫藥產品(pin)、醫療、日(ri)用(yong)化(hua)學品(pin)等,都要(yao)(yao)求有高(gao)質量、高(gao)純度、精密化(hua)、高(gao)可靠性的室內(nei)環(huan)境(jing),也就是(shi)都要(yao)(yao)在潔凈室中進(jin)行(xing)。
潔(jie)凈室有一(yi)定的空氣(qi)潔(jie)凈度(du)(du)級(ji)別(bie)、要(yao)對多個參數進行(xing)控(kong)制(空氣(qi)潔(jie)凈度(du)(du)、風(feng)量、風(feng)速、壓力、溫度(du)(du)、濕度(du)(du)、細菌濃度(du)(du)等)。潔(jie)凈空調(diao)系(xi)統是實(shi)現潔(jie)凈室控(kong)制的主要(yao)手(shou)段。
潔凈空調(diao)系(xi)(xi)統與(yu)一般建(jian)筑空調(diao)系(xi)(xi)統相比有如下特點:
1)保證生產工藝要求的溫(wen)濕度;
2)保(bao)證空氣(qi)的凈化和除菌;
3)控制各區域的氣流(liu)和(he)風速;
4)保(bao)證不同功能間(jian)之間(jian)合(he)理的(de)氣流流向和(he)壓力分布;
5)排除有害氣體,保證室(shi)內空(kong)氣品質(zhi)。
合(he)理(li)的氣流流向(xiang)和(he)壓力分布對潔凈(jing)空調系統(tong)至關重要。
(儀器(qi)(qi)應用:風速計、風量罩、壓差計、溫濕度計、浮游菌采樣器(qi)(qi)、塵埃粒子(zi)(zi)計數器(qi)(qi)/激光(guang)塵埃粒子(zi)(zi)計數器(qi)(qi)/遠(yuan)程粒子(zi)(zi)計數器(qi)(qi)等)
1 潔(jie)凈室回風系(xi)統對氣流組織形式的影響
潔凈(jing)室按氣(qi)流(liu)(liu)(liu)組織主(zhu)要有(you)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)、非(fei)(fei)(fei)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)、輻流(liu)(liu)(liu)、混合流(liu)(liu)(liu)。用(yong)的(de)(de)最多的(de)(de)有(you)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)、非(fei)(fei)(fei)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)和(he)混合流(liu)(liu)(liu)(局部單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang))。單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)是利用(yong)“活(huo)塞”般的(de)(de)擠壓作用(yong),迅速把室內(nei)污染物(wu)排出,工作區內(nei)流(liu)(liu)(liu)線單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)平(ping)行,沒有(you)渦流(liu)(liu)(liu),潔凈(jing)度高。本(ben)文主(zhu)要就非(fei)(fei)(fei)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)(liu)(liu)進行分(fen)析(xi),指出在(zai)潔凈(jing)室空(kong)調系統設計中存在(zai)的(de)(de)問題。
目前(qian),非單向流潔凈室(shi)氣流組織的主要形式(shi)是:高效(xiao)(xiao)送(song)風(feng)口(kou)(kou)頂(ding)送(song)(或側(ce)上(shang)送(song))側(ce)下回風(feng)。高效(xiao)(xiao)送(song)風(feng)口(kou)(kou)布(bu)置形式(shi)為吊(diao)頂(ding)均(jun)布(bu),或是布(bu)置于受保(bao)護的工藝生產線上(shang)方,回風(feng)口(kou)(kou)布(bu)置于側(ce)墻(qiang)下方。
從一般(ban)空調來看(kan),影響房(fang)間氣(qi)(qi)流組織及(ji)空調參數的(de)主要因素是(shi)送風口的(de)布(bu)置,回(hui)風口對房(fang)間各工況影響極小。所(suo)以,在設計潔凈空調時,許多設計師也是(shi)出于這種理念,對潔凈室回(hui)風口布(bu)置的(de)極為隨(sui)意,找空余墻角(jiao)或墻邊(bian)布(bu)置上(shang)就行,完全(quan)不(bu)考慮(lv)室內氣(qi)(qi)流流向對工藝操(cao)作面的(de)影響,使(shi)得(de)潔凈室失(shi)去了意義(yi)。
有的設(she)(she)計中(zhong)回(hui)風(feng)口設(she)(she)于(yu)單向流潔(jie)凈工作臺(tai)旁(pang),室內(nei)其它區(qu)域(yu)污染空氣流向潔(jie)凈工作臺(tai),嚴重影(ying)響(xiang)受保護(hu)區(qu);有的設(she)(she)計回(hui)(排)風(feng)口又(you)遠離產生(sheng)污染的工藝(yi)設(she)(she)備
(如粉碎機等),是的這些(xie)工藝(yi)設備產生的污染空氣(qi)流到相對潔凈(jing)區域甚(shen)至全潔凈(jing)室。
《醫(yi)藥工業潔(jie)凈廠房(fang)設計規范(fan)》GB50457-2008明確指出:回風口位置宜遠(yuan)離潔(jie)凈工作臺;
易(yi)產生污(wu)染的工藝設備附近應設排(pai)風口(kou);有(you)局(ju)部排(pai)風裝置或需排(pai)風的工藝設備,宜布(bu)置在(zai)潔凈(jing)室(shi)下風側(ce)。所(suo)以(yi),在(zai)潔凈(jing)室(shi)空調設計(ji)時(shi),要同時(shi)有(you)建筑底(di)圖和工藝布(bu)置圖,根據工藝要求進行設計(ji):頂(ding)上(shang)布(bu)置高效送風口(kou)時(shi),盡量靠(kao)近工藝設備均布(bu)。
布(bu)置回(hui)風口時,根據生產(chan)工(gong)藝特點,潔(jie)凈度要求高的(de),回(hui)風口布(bu)置在(zai)(zai)遠離設備側;產(chan)塵或產(chan)生其它污染氣體的(de),回(hui)(排(pai))風口布(bu)置在(zai)(zai)最靠近設備處,這樣(yang),才能保(bao)證(zheng)潔(jie)凈室的(de)潔(jie)凈度,更大限度的(de)保(bao)證(zheng)潔(jie)凈室工(gong)藝設備的(de)安(an)全有(you)效使用(yong)。
潔(jie)凈(jing)室回(hui)風(feng)口(kou)設(she)計中存在(zai)的(de)另一(yi)個問(wen)題是(shi),回(hui)風(feng)口(kou)布(bu)(bu)置(zhi)的(de)太少,回(hui)風(feng)速度偏大。有的(de)潔(jie)凈(jing)室空調設(she)計,一(yi)個潔(jie)凈(jing)區,面積很大,布(bu)(bu)置(zhi)了4個高效(xiao)送風(feng)口(kou),但回(hui)風(feng)只(zhi)有一(yi)個,布(bu)(bu)置(zhi)在(zai)一(yi)個墻角。這樣(yang)做,使(shi)得(de)全室空氣(qi)流(liu)向一(yi)處,必然存在(zai)死角,潔(jie)凈(jing)空氣(qi)難(nan)以到達,使(shi)該區域塵埃粒(li)子增(zeng)多,影響(xiang)潔(jie)凈(jing)度。而回(hui)風(feng)速度大,會在(zai)回(hui)風(feng)口(kou)附近甚至(zhi)工作面高度形成較強渦流(liu),使(shi)得(de)塵粒(li)擴(kuo)散(san),同樣(yang)影響(xiang)潔(jie)凈(jing)室空氣(qi)質量,影響(xiang)潔(jie)凈(jing)度。
所以(yi)(yi),非單(dan)向流潔(jie)凈室回風(feng)口(kou)要根據風(feng)量布(bu)置,風(feng)速(su)不(bu)(bu)能過大,以(yi)(yi)不(bu)(bu)大于2m/s為宜。回風(feng)口(kou)要布(bu)置于兩(liang)面(mian)(或多面(mian))墻上(shang),為了不(bu)(bu)增加衛生死角(jiao),一般對角(jiao)布(bu)置。潔(jie)凈室寬度(du)不(bu)(bu)大于3m時,可以(yi)(yi)單(dan)側布(bu)置。
2 潔凈(jing)室回風(feng)系統對潔凈(jing)室壓差的(de)影響
因潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)造價較(jiao)高(gao),一(yi)般潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)面積較(jiao)小(xiao),工(gong)藝人員布(bu)置完工(gong)藝設備(bei)后,給空調設計(ji)(ji)人員所留空間(jian)(jian)較(jiao)小(xiao),所以(yi)潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)空調設計(ji)(ji)中常見兩相(xiang)鄰潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)共用一(yi)回風(feng)夾道的(de)(de)情況,這樣設計(ji)(ji)的(de)(de)后果是,相(xiang)對壓(ya)力值低(di)的(de)(de)潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)無法回風(feng),壓(ya)力高(gao)的(de)(de)房間(jian)(jian)空氣壓(ya)入(ru)相(xiang)對低(di)壓(ya)力房間(jian)(jian),正(zheng)壓(ya)值不(bu)能(neng)準(zhun)確(que)調試,潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)(jing)室(shi)(shi)內沒(mei)有(you)有(you)序的(de)(de)梯度壓(ya)力分布(bu),污染(ran)氣體(ti)有(you)可能(neng)污染(ran)高(gao)潔(jie)(jie)凈(jing)(jing)(jing)(jing)度房間(jian)(jian),有(you)可能(neng)引起交(jiao)叉污染(ran)。以(yi)筆者遇到的(de)(de)某工(gong)程為(wei)例。
(儀器應(ying)用:風速(su)計(ji)、風量罩、壓(ya)差計(ji)、溫(wen)濕度計(ji)、浮游菌采樣(yang)器、塵埃粒子計(ji)數(shu)器/激光塵埃粒子計(ji)數(shu)器/遠程粒子計(ji)數(shu)器等)
原設計(ji)人員設計(ji)的回(hui)風(feng)系統為:潔凈走廊(lang)分別和飲片(pian)粉(fen)碎、混粉(fen)共(gong)用一回(hui)風(feng)夾道,回(hui)風(feng)夾道兩側開(kai)回(hui)風(feng)口(kou);二更分別同緩沖洗(xi)手(shou)共(gong)用回(hui)風(feng)夾道;清(qing)潔間(jian)更是和潔凈走廊(lang)、藥材暫存三間(jian)共(gong)用同一回(hui)風(feng)夾道。由圖2(工藝要求(qiu)的壓(ya)差分布)可(ke)知,潔凈走廊(lang)與(yu)(yu)(yu)混粉(fen)、潔凈走廊(lang)與(yu)(yu)(yu)飲片(pian)粉(fen)碎、與(yu)(yu)(yu)清(qing)潔間(jian)、二更與(yu)(yu)(yu)緩沖洗(xi)手(shou)間(jian)壓(ya)力不同,這樣(yang)做有什么后果呢?
系(xi)統自(zi)調(diao)(diao)試階段就陷入麻(ma)煩,壓(ya)差(cha)調(diao)(diao)不正(zheng)確,要不混(hun)粉、飲片粉碎等回(hui)不了(le)風(feng),要不潔凈走廊保證不了(le)+15Pa的正(zheng)壓(ya),二更和緩沖洗(xi)手出于(yu)(yu)同(tong)一壓(ya)力。施工單(dan)位(wei)用(yong)阻塞混(hun)粉等低壓(ya)力房間的回(hui)風(feng)口(kou)、關小其送風(feng)口(kou)的方法(fa)終于(yu)(yu)調(diao)(diao)試壓(ya)力成功,交付使用(yong)。
在(zai)使(shi)(shi)用(yong)中問(wen)題就(jiu)來(lai)了,低壓(ya)力(li)(li)級(ji)別房間(jian)潔(jie)(jie)(jie)凈(jing)度不達標,只能(neng)開大送風(feng)(feng)(feng)口閥(fa)門。后來(lai),要么(me)房間(jian)受污染空氣漏(lou)至外潔(jie)(jie)(jie)凈(jing)走廊(lang),污染整個區域,要么(me)潔(jie)(jie)(jie)凈(jing)走廊(lang)風(feng)(feng)(feng)吹進這些低壓(ya)力(li)(li)房間(jian),導(dao)致其無法回風(feng)(feng)(feng),房間(jian)新(xin)風(feng)(feng)(feng)量嚴重(zhong)不足,嚴重(zhong)影響使(shi)(shi)用(yong),使(shi)(shi)用(yong)方只能(neng)關閉(bi)潔(jie)(jie)(jie)凈(jing)空調進行(xing)生產。這樣,運行(xing)不到(dao)一年就(jiu)進行(xing)改造設(she)計。
筆者對其回(hui)風口做如下(xia)改造設計:
根(gen)據生產工(gong)藝及正(zheng)壓要求,不同正(zheng)壓值要求房(fang)間分設(she)回風柱,各在回風口(kou)或回風管接閥門進行(xing)調節,回風口(kou)設(she)過濾網。另外(wai),飲(yin)片粉(fen)碎(sui)、混粉(fen)等污染(ran)潔(jie)凈間,在靠近(jin)污染(ran)工(gong)藝設(she)備處設(she)排風口(kou),及時把產生的(de)污染(ran)空氣排出潔(jie)凈室(shi)外(wai)。
改造(zao)后經調試(shi),潔(jie)凈(jing)區(qu)與普通(tong)區(qu)壓差+10Pa,潔(jie)凈(jing)走廊與混(hun)粉等污染(ran)房間壓差+5Pa,測試(shi)正壓值和潔(jie)凈(jing)度一次通(tong)過,運(yun)行近兩(liang)年也沒出現問題。
3結論
任何靠空(kong)間(jian)密封來維(wei)持潔(jie)凈(jing)(jing)室(shi)(shi)無菌和潔(jie)凈(jing)(jing)度是(shi)無濟(ji)于事(shi)的(de)(de),只(zhi)(zhi)有(you)(you)(you)保持無菌區域(yu)內(nei)的(de)(de)壓(ya)力(li)高(gao)于外(wai)界,才能(neng)防(fang)止污染物(wu)的(de)(de)侵(qin)入。并且潔(jie)凈(jing)(jing)區域(yu)內(nei)各不同(tong)級別(bie)的(de)(de)潔(jie)凈(jing)(jing)功能(neng)間(jian)需要(yao)不同(tong)的(de)(de)壓(ya)力(li)控制,以確保潔(jie)凈(jing)(jing)氣(qi)流(liu)(liu)定向(xiang)(xiang)流(liu)(liu)動,氣(qi)流(liu)(liu)只(zhi)(zhi)能(neng)從(cong)潔(jie)凈(jing)(jing)區流(liu)(liu)向(xiang)(xiang)非(fei)潔(jie)凈(jing)(jing)區,從(cong)高(gao)一級別(bie)潔(jie)凈(jing)(jing)室(shi)(shi)流(liu)(liu)向(xiang)(xiang)低一級別(bie)潔(jie)凈(jing)(jing)室(shi)(shi),從(cong)同(tong)一潔(jie)凈(jing)(jing)室(shi)(shi)潔(jie)凈(jing)(jing)度要(yao)求高(gao)的(de)(de)區域(yu)流(liu)(liu)向(xiang)(xiang)要(yao)求低的(de)(de)區域(yu),只(zhi)(zhi)有(you)(you)(you)保證(zheng)在(zai)任何情(qing)況(kuang)下都能(neng)維(wei)持潔(jie)凈(jing)(jing)室(shi)(shi)內(nei)有(you)(you)(you)序(xu)的(de)(de)梯度壓(ya)力(li)分布不變,才能(neng)真正有(you)(you)(you)效的(de)(de)控制潔(jie)凈(jing)(jing)度。
空調設(she)計(ji)人員要注意(yi)回風系統對(dui)潔(jie)凈(jing)室(shi)的影響,布置(zhi)回風口時:
1)風口風速(su)不能過(guo)大,盡(jin)可能在(zai)潔凈室對角或(huo)對側布置,同(tong)時(shi),應避免布置在(zai)潔凈度要(yao)求高的區(qu)域或(huo)設備(bei)近旁,排風口盡(jin)量靠近污染源;
2)不同正壓(ya)值潔凈室不能共(gong)用回風夾(jia)道(dao)。
