第四章空氣潔凈原理

1、第四章第四章 空氣潔凈原理空氣潔凈原理 教育部十一五國家級規(guī)劃教材教育部十一五國家級規(guī)劃教材潔凈室氣流組織潔凈室氣流組織 l 潔凈室按氣流組織單向流潔凈室；單向流潔凈室；非單向流潔凈室（亂流潔凈室）；非單向流潔凈室（亂流潔凈室）；輻（矢）流潔凈室；輻（矢）流潔凈室； 混合流（局部單向流）潔凈室。混合流（局部單向流）潔凈室。l 合理的潔凈室氣流組織能使室內(nèi)空氣的流動符合設(shè)計要求，保證室內(nèi)空氣的溫度、濕度、流速及潔凈度等滿足工藝、人員的舒適度要求。潔凈室氣流組織原則潔凈室氣流組織原則要求送入潔凈房間的潔凈氣流擴(kuò)散速度快、氣流分布均勻，以盡快稀釋室內(nèi)含有污染源所散發(fā)的污染物質(zhì)的空氣，維持生產(chǎn)環(huán)境所要

2、求的潔凈度；使散發(fā)到潔凈室的污染物質(zhì)能迅速排出室外，盡量避免或減少氣流渦流和死角，縮短污染物質(zhì)在室內(nèi)的滯留時間，降低污染物質(zhì)與產(chǎn)品的接觸機(jī)率；滿足潔凈室內(nèi)溫度、濕度等空調(diào)送風(fēng)要求和人的舒適要求。 單向流潔凈室氣流組織單向流潔凈室氣流組織 過去稱：過去稱：層流潔凈室或平行流潔凈室層流潔凈室或平行流潔凈室。 定義：氣流以均勻的截面速度，沿著平定義：氣流以均勻的截面速度，沿著平行流線以單一方向在全室截面上通過的行流線以單一方向在全室截面上通過的潔凈室。潔凈室。 單向流潔凈室的基本原理單向流潔凈室的基本原理單向流潔凈室靠送風(fēng)氣流“活塞”般的擠壓作用，迅速把室內(nèi)污染物排出。 單向流潔凈室的特點單向流潔凈

3、室的特點 u在潔凈室內(nèi)，從送風(fēng)口到回風(fēng)口，氣流在潔凈室內(nèi)，從送風(fēng)口到回風(fēng)口，氣流流經(jīng)途中的斷面基本上沒有什么變化。流經(jīng)途中的斷面基本上沒有什么變化。u送風(fēng)靜壓箱和高效過濾器起到均壓流作送風(fēng)靜壓箱和高效過濾器起到均壓流作用，全室斷面上的流速比較均勻，在工用，全室斷面上的流速比較均勻，在工作區(qū)內(nèi)流線單向平行，沒有渦流。作區(qū)內(nèi)流線單向平行，沒有渦流。u單向流潔凈室不是靠摻混稀釋作用，而單向流潔凈室不是靠摻混稀釋作用，而是靠推出作用將室內(nèi)的污染空氣沿整個是靠推出作用將室內(nèi)的污染空氣沿整個斷面排至室外。斷面排至室外。 單向流潔凈室氣流組織單向流潔凈室氣流組織p保證單向流潔凈室先保證單向流潔凈室先決條件有

4、兩個：決條件有兩個： 來流的潔凈度；來流的潔凈度； 來流的活塞流情況。來流的活塞流情況。p重要措施：在頂棚或重要措施：在頂棚或墻面滿布高效過濾器墻面滿布高效過濾器F不可能百分之百地滿布過不可能百分之百地滿布過濾器濾器。圖圖4-1 單向流氣流組織單向流氣流組織垂直單向流潔凈室垂直單向流潔凈室圖圖4-2 垂直單向流潔凈室垂直單向流潔凈室單向流潔凈室原理圖單向流潔凈室原理圖圖圖4-3 單向流潔凈室原理圖單向流潔凈室原理圖過濾器的滿布情況過濾器的滿布情況 面積潔凈室布置過濾器截面高效過濾器凈截面積滿布比 單向流潔凈室的滿布比一般情況下應(yīng)達(dá)到80% ； GB50073-2001規(guī)定垂直單向流潔凈室滿布比

5、不應(yīng)小于60%，水平單向流潔凈室不應(yīng)小于40%，否則就是局部單向流。 滿布情況與潔凈控制滿布情況與潔凈控制u理想滿布比為100%時，過濾器后房間內(nèi)含塵濃度只決定于過濾器送風(fēng)濃度。u實際情況滿布為一個比例時，此時就有渦流區(qū)，滿布比不同的單向流潔凈室，其含塵濃度是不同的。人員密度不同的單向流潔凈室含塵濃度也不同，所以要適當(dāng)控制單向流潔凈室的人員數(shù)量。 面積潔凈室布置過濾器截面高效過濾器凈截面積滿布比送風(fēng)面全部截面積面積送風(fēng)面上潔凈氣流通過潔凈氣流滿布比 單向流潔凈室性能的特性指標(biāo)：流線平行度流線平行度 流線平行的作用是保證塵源散發(fā)的塵粒不作垂直于流向的傳播。 亂流度（速度不均勻度）亂流度（速度不均

6、勻度） 速度場的集中或離散程度。速度場的集中或離散程度。 下限風(fēng)速下限風(fēng)速 保證潔凈室能控制四種污染的最小風(fēng)速 。 圖圖4-4 工作區(qū)柱狀圖（注：凈層高不少于工作區(qū)柱狀圖（注：凈層高不少于2.7m）cm流線平行度與漸變流流線平行度與漸變流 如果流線是漸變流的曲線，那么其和工作區(qū)下限平面的交點以及和下限平面之上1.05m處的平面的交點之間的連線，與水平方向的傾角應(yīng)大于65。 圖圖4-5 漸變流流線的傾角漸變流流線的傾角流線平行度與流線交角流線平行度與流線交角 單向流潔凈室要求流線之間既要平行，在0.5m距離內(nèi)線間夾角最大不能過25 要求流線盡可能垂直于送風(fēng)面其傾斜角不能小于65。 圖圖4-6 流

7、線交角流線交角亂流度（速度不均勻度）亂流度（速度不均勻度） 速度場均勻?qū)τ趩蜗蛄鳚崈羰沂菢O其重要的，不均勻的速度場會增加速度的脈動性，促進(jìn)流線間的質(zhì)點的摻混。亂流度是為了說明速度場的集中或離散程度。 unuuiu2)(亂流度； 各測點的速度；n測點數(shù)； 平均速度。uiu下限風(fēng)速與污染源下限風(fēng)速與污染源下限風(fēng)速是指保證潔凈室能控制以下四種污染的最小風(fēng)速 當(dāng)污染氣流多方位散布時，送風(fēng)氣流要能有效控制污染的范圍；不僅要控制上升高度，還要控制橫向擴(kuò)散距離。 當(dāng)污染氣流與送風(fēng)氣流同向時，送風(fēng)氣流能有效地控制污染氣流到達(dá)下游的擴(kuò)散范圍。 當(dāng)污染氣流與送風(fēng)氣流逆向時，送風(fēng)氣流應(yīng)能將污染氣流抑制在必要的距離之

8、內(nèi)； 在全室被污染的情況下，要能以合適的時間迅速使室內(nèi)空氣自凈。 下限風(fēng)速建議值下限風(fēng)速建議值 潔凈室 下限風(fēng)速（m/s） 條 件 垂直單向流 0.12平時無人或很少有人進(jìn)出，無明顯熱源。0.3無明顯熱源。0.5 有人，有明顯熱源。如0.5仍不行，則宜控制熱源尺寸和加以隔熱。 水平單向流 0.3平時無人或很少有人進(jìn)出。0.35一般情況0.5 要求高或人員進(jìn)出頻繁的情況 ISO14644-1標(biāo)準(zhǔn)對單向流潔凈室建議的平均風(fēng)速：標(biāo)準(zhǔn)對單向流潔凈室建議的平均風(fēng)速：ISO5級級（100級）級）0.20.5m/s；高于；高于ISO5級級0.30.5m/s。單向流潔凈室氣流組織的主要形式單向流潔凈室氣流組織

9、的主要形式 u 垂直單向流潔凈室垂直單向流潔凈室垂直單向流滿布過濾器，格柵回風(fēng)；垂直單向流滿布孔板，格柵回風(fēng)；垂直單向流滿布阻尼層，格柵回風(fēng)；垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)，過濾器送風(fēng)；垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)，孔板送風(fēng)；垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)，阻尼層送風(fēng)；垂直單向流，周邊壓出式回風(fēng)，滿布過濾器送風(fēng)；無氣幕局部垂直單向流；有圍擋壁的局部垂直單向流。單向流潔凈室氣流組織的主要形式單向流潔凈室氣流組織的主要形式n水平單向流潔凈室水平單向流潔凈室水平單向流直回式水平單向流隧道式 全側(cè)墻回風(fēng)式/全地面回風(fēng)式/側(cè)墻和地板組合回風(fēng)式。 其他形式：水平單向流一側(cè)回式；水平單向流雙側(cè)回式；水平單向流上回風(fēng)式；水平單向流對送式

10、 。 圖圖4-7垂直單向流滿布過濾器垂直單向流滿布過濾器+格柵回風(fēng)格柵回風(fēng)垂直單向流滿布過濾器垂直單向流滿布過濾器+ +格柵回風(fēng)格柵回風(fēng)l 特點可以獲得均勻向下的單向平行氣流，自凈能力強(qiáng)，能夠達(dá)到最高的潔凈度級別l 工藝設(shè)備可以任意布置，可簡化人凈設(shè)備l 頂棚結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價和維護(hù)費用高。 垂直單向流滿布孔板垂直單向流滿布孔板+ +格柵回風(fēng)格柵回風(fēng) u為了降低潔凈室的造價，可以將高效過濾器布置在兩側(cè)，頂棚滿布孔板，起到使氣流均勻的作用。但是側(cè)布高效過濾器不容易滿足風(fēng)量的要求，因此這種方式可以應(yīng)用于潔凈面積較小，風(fēng)量不大的潔凈室。圖圖4-8 垂直單向流滿布孔板垂直單向流滿布孔板+格柵回風(fēng)格柵回風(fēng)垂

11、直單向流滿布阻尼層垂直單向流滿布阻尼層+ +格柵回風(fēng)格柵回風(fēng) l 側(cè)布高效過濾器面積不容易滿足風(fēng)量的要求，特別是不容易滿足大于80%額定風(fēng)量的要求。l 阻尼層的作用是要保證其下方為均勻的平行單向流，因此孔板的開孔率應(yīng)在60%以上。 圖圖4-9 垂直單向流滿布阻尼層垂直單向流滿布阻尼層+格柵回風(fēng)格柵回風(fēng)垂直單向流滿布阻尼層垂直單向流滿布阻尼層+ +格柵回風(fēng)格柵回風(fēng) l 阻尼層不能用易含塵或本身易帶塵的材料l 金屬孔板外，也可用尼龍紗等透氣好的材料做阻尼層。這些材料阻力小，使其與高效過濾器之間不能緊密接觸，因此在高效過濾器的內(nèi)表面上容易積塵。 圖圖4-10 垂直單向流滿布阻尼層垂直單向流滿布阻尼層

12、+格柵回風(fēng)格柵回風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)+ +過濾器送風(fēng)過濾器送風(fēng) 垂直單向流潔凈室造垂直單向流潔凈室造價高另一個重要原因價高另一個重要原因是使用了格柵地板，是使用了格柵地板，材料價格比較高。材料價格比較高。 全頂棚送風(fēng)兩側(cè)下回全頂棚送風(fēng)兩側(cè)下回風(fēng)潔凈室是對地板回風(fēng)潔凈室是對地板回風(fēng)方式的改進(jìn)。國外風(fēng)方式的改進(jìn)。國外有人稱其為準(zhǔn)單向流有人稱其為準(zhǔn)單向流潔凈室。潔凈室。 圖圖4-11 垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)+過濾器送風(fēng)過濾器送風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)+ +孔板送風(fēng)孔板送風(fēng) 高效過濾器側(cè)布，兩高效過濾器側(cè)布，兩側(cè)下回風(fēng)潔凈室。側(cè)下回風(fēng)潔凈室。與典型

13、的垂直單向流與典型的垂直單向流相比較，從頂棚和地相比較，從頂棚和地面兩個方面降低了潔面兩個方面降低了潔凈室的造價。凈室的造價。 圖圖4-12 垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)+孔板送風(fēng)孔板送風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)+ +阻尼層送風(fēng)阻尼層送風(fēng) 這是為了降低潔凈室這是為了降低潔凈室的造價，采取的另一的造價，采取的另一種對滿布高效過濾器種對滿布高效過濾器送風(fēng)，地板回風(fēng)方式送風(fēng)，地板回風(fēng)方式的改進(jìn)方法。的改進(jìn)方法。 圖圖4-13 垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)+阻力層送風(fēng)阻力層送風(fēng)垂直單向流垂直單向流+ +周邊壓出式回風(fēng)周邊壓出式回風(fēng)+ +滿布過濾器送風(fēng)滿布過濾器送風(fēng) 主要

14、特點：主要特點： 最簡易的垂直單向流最簡易的垂直單向流潔凈室潔凈室 氣流平行性不如兩側(cè)氣流平行性不如兩側(cè)下回風(fēng)式下回風(fēng)式 壓出的氣流有利于所壓出的氣流有利于所在環(huán)境潔凈度的提高在環(huán)境潔凈度的提高圖圖4-12 垂直單向流垂直單向流+ 周邊回風(fēng)周邊回風(fēng)+過濾器回風(fēng)過濾器回風(fēng)無氣幕局部垂直單向流無氣幕局部垂直單向流 只在需要平行流的地只在需要平行流的地區(qū)形成局部單向流區(qū)形成局部單向流 投資大為減少投資大為減少圖圖4-14 無氣幕局部垂直單向流無氣幕局部垂直單向流 水平單向流直回式水平單向流直回式 送風(fēng)墻滿布高效過濾送風(fēng)墻滿布高效過濾器水平送風(fēng)，全墻面器水平送風(fēng)，全墻面回風(fēng)；回風(fēng)墻一般安回風(fēng)；回風(fēng)墻一

15、般安裝中效過濾器。裝中效過濾器。 特點特點 沿氣流方向潔凈度不沿氣流方向潔凈度不同流線可能略下傾。同流線可能略下傾。 只在第一工作區(qū)達(dá)到只在第一工作區(qū)達(dá)到最高潔凈度。最高潔凈度。圖圖4-15 水平單向流直回式水平單向流直回式 水平單向流隧道式水平單向流隧道式 水平單向流隧道式氣水平單向流隧道式氣流組織，它是在潔凈流組織，它是在潔凈工作臺隧道的基礎(chǔ)上工作臺隧道的基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)展而來的。改進(jìn)發(fā)展而來的。1-1-頂棚和墻壁頂棚和墻壁 2-2-送風(fēng)送風(fēng)機(jī)機(jī) 3-3-混合箱混合箱 4-4-高效高效過濾器過濾器 5-5-工作臺工作臺 6-6-支撐框支撐框 7-7-開口部。開口部。圖圖4-16 水平單向流隧道

16、式水平單向流隧道式 單向流隧道式單向流隧道式 圖圖4-17 隧道潔凈室示意圖隧道潔凈室示意圖單向流隧道式特點單向流隧道式特點 與水平單向流直回式氣流組織的不同點與水平單向流直回式氣流組織的不同點在布置高效過濾器的送風(fēng)墻的對面沒有回在布置高效過濾器的送風(fēng)墻的對面沒有回風(fēng)墻，是向外敞開的；風(fēng)墻，是向外敞開的；沒有管路循環(huán)空氣，而將內(nèi)部空氣向周圍沒有管路循環(huán)空氣，而將內(nèi)部空氣向周圍環(huán)境排出；環(huán)境排出；不能用把壓力提高到比周圍環(huán)境高的方法不能用把壓力提高到比周圍環(huán)境高的方法防止和排除污染，而是靠空氣的速度防止防止和排除污染，而是靠空氣的速度防止污染的侵入；污染的侵入；內(nèi)部的溫濕度宜與環(huán)境溫濕度相同。內(nèi)

17、部的溫濕度宜與環(huán)境溫濕度相同。 單向流隧道式的回風(fēng)方式單向流隧道式的回風(fēng)方式 該氣流組織形式的室該氣流組織形式的室內(nèi)回風(fēng)穿過工作臺進(jìn)內(nèi)回風(fēng)穿過工作臺進(jìn)行循環(huán)，對工作臺臺行循環(huán)，對工作臺臺面會造成污染，并且面會造成污染，并且可能會對界面處產(chǎn)生可能會對界面處產(chǎn)生誘導(dǎo)氣流，降低潔凈誘導(dǎo)氣流，降低潔凈工作臺的潔凈等級工作臺的潔凈等級。 圖圖4-19 全側(cè)墻回風(fēng)式氣流組織全側(cè)墻回風(fēng)式氣流組織單向流隧道式的回風(fēng)方式單向流隧道式的回風(fēng)方式 該氣流組織形式的潔該氣流組織形式的潔凈工作臺位于潔凈室凈工作臺位于潔凈室內(nèi)，潔凈室的回風(fēng)全內(nèi)，潔凈室的回風(fēng)全部由地面排出。部由地面排出。 由于隧道回風(fēng)參與全由于隧道回風(fēng)參

18、與全室回風(fēng)容易導(dǎo)致回風(fēng)室回風(fēng)容易導(dǎo)致回風(fēng)速度不均勻引起的氣速度不均勻引起的氣流偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不容易流偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不容易維持潔凈度級別。維持潔凈度級別。 圖圖4-20 全地板回風(fēng)式氣流組織全地板回風(fēng)式氣流組織 水平單向流隧道式的回風(fēng)方式水平單向流隧道式的回風(fēng)方式 可以避免回風(fēng)穿過工可以避免回風(fēng)穿過工作臺和室內(nèi)回風(fēng)與工作臺和室內(nèi)回風(fēng)與工作臺共用回風(fēng)道所帶作臺共用回風(fēng)道所帶來的弊端。來的弊端。 利用設(shè)在操作面正下利用設(shè)在操作面正下方的條狀回風(fēng)口，使方的條狀回風(fēng)口，使?jié)崈羲淼阑仫L(fēng)可以自潔凈隧道回風(fēng)可以自成循環(huán)，操作面前方成循環(huán)，操作面前方回風(fēng)氣流較強(qiáng)，有利回風(fēng)氣流較強(qiáng)，有利于排除污染。于排除污染。 圖圖4-

19、21 側(cè)墻側(cè)墻+地板地板回風(fēng)式氣流組織地板地板回風(fēng)式氣流組織 水平單向流其它回式方式水平單向流其它回式方式 圖圖4-23 水平單向流雙側(cè)回風(fēng)式水平單向流雙側(cè)回風(fēng)式 圖圖4-22 水平單向流一側(cè)回風(fēng)式水平單向流一側(cè)回風(fēng)式 水平單向流其它回式方式水平單向流其它回式方式圖圖4-25 水平單向流對送水平單向流對送+對回式對回式 圖圖4-24 水平單向流上回風(fēng)式水平單向流上回風(fēng)式 非單向流氣流組織非單向流氣流組織 基本原理基本原理 非單向流潔凈室靠送風(fēng)氣流不斷稀釋室內(nèi)空氣，把室內(nèi)污染逐漸排出，達(dá)到平衡。 主要形式主要形式 散流器頂送； 帶擴(kuò)散風(fēng)口過濾器頂送； 風(fēng)口側(cè)送； 風(fēng)口斜送。非單向流潔凈室的基本原

20、理非單向流潔凈室的基本原理 氣流擴(kuò)散得越快越好。 利用干凈氣流的混合稀釋作用，把室內(nèi)含塵濃度很高的空氣稀釋，使室內(nèi)污染源所產(chǎn)生的污染物質(zhì)均勻擴(kuò)散并及時排出室外 降低室內(nèi)空氣的含塵濃度，使室內(nèi)的潔凈度達(dá)到要求。 圖圖4-26 非單向流潔凈室的基本原理非單向流潔凈室的基本原理非單向流氣流組織非單向流氣流組織 圖圖4-27 非單向流氣流組織示意圖非單向流氣流組織示意圖非單向流潔凈室的特性指標(biāo)非單向流潔凈室的特性指標(biāo) 非單向流潔凈室的特性指標(biāo)非單向流潔凈室的特性指標(biāo)換氣次數(shù) 與舒適性空調(diào)相同與舒適性空調(diào)相同氣流組織 保證能均勻的送風(fēng)和回風(fēng)，充分發(fā)揮潔凈氣流保證能均勻的送風(fēng)和回風(fēng)，充分發(fā)揮潔凈氣流的稀釋

21、作用。的稀釋作用。 自凈時間 室內(nèi)從某污染狀態(tài)降低到某潔凈狀態(tài)所需要的室內(nèi)從某污染狀態(tài)降低到某潔凈狀態(tài)所需要的時間。時間。 非單向流潔凈室的換氣次數(shù)非單向流潔凈室的換氣次數(shù) 空氣潔凈度等級空氣潔凈度等級 換氣次數(shù)（次換氣次數(shù)（次/h/h） 備備 注注 ISO6ISO6級級( (千級千級) ) 505060 60 適用于層高小適用于層高小于于4.04.0米的潔米的潔凈室對于室內(nèi)凈室對于室內(nèi)人員少和熱源人員少和熱源少的及宜采用少的及宜采用下限值下限值ISO7ISO7級級( (萬級萬級) ) 151525 25 ISO8ISO89 9級級(10(10萬萬100100萬萬) ) 101015 15 非

22、單向流潔凈室的氣流組織非單向流潔凈室的氣流組織 氣流組織的作用是保證能均勻的送風(fēng)和回風(fēng)，充分發(fā)揮潔凈氣流的稀釋作用。因此要求單個風(fēng)口有足夠的擴(kuò)散作用。整個潔凈室內(nèi)風(fēng)口布置均勻，數(shù)量盡可能多，要盡量減少渦流和氣流回旋。 ISO5級(100級)或更高潔凈度的潔凈室，需要采用單向流潔凈室。 非單向流潔凈室的自凈時間非單向流潔凈室的自凈時間 非單向流潔凈室的自凈時間反映了潔凈室從污染狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)的能力，因此自凈時間越短越好。非單向流潔凈室自凈時間一般不超過30分鐘。 nNNt/01.0ln1ln600T:非單向流潔凈室自凈時間（非單向流潔凈室自凈時間（min）;N0:潔凈室原始含塵濃度，即潔凈室

23、原始含塵濃度，即t=0時的含塵時的含塵濃度（濃度（pc/L）;N:潔凈室穩(wěn)態(tài)時的含塵濃度（潔凈室穩(wěn)態(tài)時的含塵濃度（pc/L）;N:換氣次數(shù)（次換氣次數(shù)（次/h-1）.非單向流潔凈室氣流組織主要形式非單向流潔凈室氣流組織主要形式 非單向流潔凈室根據(jù)非單向流潔凈室根據(jù)送風(fēng)口、回風(fēng)口的構(gòu)送風(fēng)口、回風(fēng)口的構(gòu)造和設(shè)置位置分為不造和設(shè)置位置分為不同的氣流組織形式同的氣流組織形式 散流器頂送散流器頂送形式簡單，適宜于小面積的潔凈室。 圖圖4-28 散流器頂送散流器頂送非單向流潔凈室氣流組織主要形式非單向流潔凈室氣流組織主要形式 增大了過濾器頂送的潔凈氣流作用范圍 比過濾器頂送多一個出口積塵的機(jī)會 長期不運行

24、后再運行時要先擦凈擴(kuò)散風(fēng)口圖圖4-29 帶擴(kuò)散風(fēng)口頂送帶擴(kuò)散風(fēng)口頂送非單向流潔凈室氣流組織主要形式非單向流潔凈室氣流組織主要形式這種氣流組織形式比這種氣流組織形式比過濾器頂送簡單過濾器頂送簡單特別適用于無頂棚空特別適用于無頂棚空間的房間。間的房間?？衫米呃?，風(fēng)管設(shè)可利用走廊，風(fēng)管設(shè)于走廊頂棚中。于走廊頂棚中。適合有一般空調(diào)要求適合有一般空調(diào)要求的潔凈室。的潔凈室。 圖圖4-30 風(fēng)口側(cè)送風(fēng)口側(cè)送非單向流潔凈室氣流組織主要形式非單向流潔凈室氣流組織主要形式用于房間長度不夠側(cè)送或不允許回流的場合（如手術(shù)室）。 圖圖4-31 單側(cè)風(fēng)口斜送單側(cè)風(fēng)口斜送非單向流潔凈室氣流組織主要形式非單向流潔凈室氣流

25、組織主要形式圖圖4-33 局部孔板頂送局部孔板頂送圖圖4-32 雙側(cè)口斜送雙側(cè)口斜送非單向流潔凈室氣流組織主要形式非單向流潔凈室氣流組織主要形式圖圖4-35 雙層壁回風(fēng)頂送雙層壁回風(fēng)頂送圖圖4-34 局部阻尼層頂送局部阻尼層頂送輻流潔凈室氣流組織輻流潔凈室氣流組織 輻流潔凈室氣流組織的基本原理輻流潔凈室氣流組織的基本原理 輻流潔凈室輻流潔凈室( (或矢流潔凈室或矢流潔凈室) )，它應(yīng)屬于非，它應(yīng)屬于非單向流，但又有比較接近于單向流的效果，單向流，但又有比較接近于單向流的效果，而又遠(yuǎn)比單向流在構(gòu)造上簡單。而又遠(yuǎn)比單向流在構(gòu)造上簡單。 主要形式主要形式扇形扇形半球形半球形半圓形半圓形 輻流潔凈室氣

26、流組織示意圖輻流潔凈室氣流組織示意圖圖圖4-36 扇形送風(fēng)口示意圖扇形送風(fēng)口示意圖圖圖4-35 輻射流潔凈室示意圖輻射流潔凈室示意圖輻流潔凈室氣流組織的特點輻流潔凈室氣流組織的特點 空態(tài)時流線不交叉，流線間橫向擴(kuò)散比空態(tài)時流線不交叉，流線間橫向擴(kuò)散比較弱，在下風(fēng)向上角有非常弱的反向氣較弱，在下風(fēng)向上角有非常弱的反向氣流，污染在室內(nèi)的滯留時間短于非單向流，污染在室內(nèi)的滯留時間短于非單向流潔凈室的自凈時間流潔凈室的自凈時間 . . 靜態(tài)時，在障礙物的下風(fēng)側(cè)或兩側(cè)出現(xiàn)靜態(tài)時，在障礙物的下風(fēng)側(cè)或兩側(cè)出現(xiàn)渦流區(qū)，因此在輻流潔凈室中應(yīng)盡可能渦流區(qū)，因此在輻流潔凈室中應(yīng)盡可能避免在流線方向上的障礙。避免在流

27、線方向上的障礙。輻流潔凈室氣流組織的特點輻流潔凈室氣流組織的特點 設(shè)置扇形送風(fēng)口時，回風(fēng)口對流場和濃設(shè)置扇形送風(fēng)口時，回風(fēng)口對流場和濃度場的影響均很??；設(shè)置半圓柱形送風(fēng)度場的影響均很小；設(shè)置半圓柱形送風(fēng)口時，低回風(fēng)口對控制污染有利，一般口時，低回風(fēng)口對控制污染有利，一般回風(fēng)口高度宜取回風(fēng)口高度宜取0.3m0.3m。 輻流潔凈室的氣流分布不如單向流潔凈輻流潔凈室的氣流分布不如單向流潔凈室的氣流分布均勻，風(fēng)口和過濾器均比室的氣流分布均勻，風(fēng)口和過濾器均比常規(guī)風(fēng)口和過濾器復(fù)雜一些，并且在非常規(guī)風(fēng)口和過濾器復(fù)雜一些，并且在非空態(tài)時容易產(chǎn)生渦流區(qū)?？諔B(tài)時容易產(chǎn)生渦流區(qū)。 輻流潔凈室的設(shè)計參數(shù)輻流潔凈室的

28、設(shè)計參數(shù) 半圓柱形送風(fēng)口半圓柱形送風(fēng)口 室寬宜在室寬宜在6 612m12m之間之間; ; 回風(fēng)口高度回風(fēng)口高度 0.3m 0.3m 半圓柱形送風(fēng)口的圓柱半徑半圓柱形送風(fēng)口的圓柱半徑 0.5m0.5m； 半圓柱形送風(fēng)口的送風(fēng)速度半圓柱形送風(fēng)口的送風(fēng)速度=0.45=0.450.6m/s0.6m/s。 5.025.0房間長度房間高度輻流潔凈室的設(shè)計參數(shù)輻流潔凈室的設(shè)計參數(shù) 扇形送風(fēng)口扇形送風(fēng)口 扇形送風(fēng)口的送風(fēng)速度扇形送風(fēng)口的送風(fēng)速度=0.45=0.450.55m/s0.55m/s 。（送風(fēng)口面積）（回風(fēng)口面積（風(fēng)口所在側(cè)墻面積）扇形送風(fēng)口面積房間長度房間高度)6151;31; 15 . 0潔凈室壓

29、差控制的作用潔凈室壓差控制的作用 潔凈室的壓差就是潔凈室與周圍空間所潔凈室的壓差就是潔凈室與周圍空間所必須維持的靜壓差。必須維持的靜壓差。 使廠房外環(huán)境與潔凈室之間、潔凈度不使廠房外環(huán)境與潔凈室之間、潔凈度不同的潔凈室之間或潔凈室與一般房間之同的潔凈室之間或潔凈室與一般房間之間保持適當(dāng)?shù)膲翰钪甸g保持適當(dāng)?shù)膲翰钪? . 目的是為了保證潔凈室在正常工作或空目的是為了保證潔凈室在正常工作或空氣平衡暫時受到破壞時，潔凈室的潔凈氣平衡暫時受到破壞時，潔凈室的潔凈度免受鄰室的污染或污染鄰室。度免受鄰室的污染或污染鄰室。壓差控制的正壓與負(fù)壓選擇壓差控制的正壓與負(fù)壓選擇 潔凈室與鄰室維持正的靜壓差（簡稱正潔凈

30、室與鄰室維持正的靜壓差（簡稱正壓）是較為常見的情況。工業(yè)潔凈室和壓）是較為常見的情況。工業(yè)潔凈室和一般生物潔凈室都是采用維持正壓。一般生物潔凈室都是采用維持正壓。使用有毒、有害氣體或使用易燃易爆溶使用有毒、有害氣體或使用易燃易爆溶劑或有高粉塵操作的潔凈室、生產(chǎn)致敏劑或有高粉塵操作的潔凈室、生產(chǎn)致敏性藥物、高活性藥物的生物潔凈室以及性藥物、高活性藥物的生物潔凈室以及其他有特殊要求的生物潔凈室需要維持其他有特殊要求的生物潔凈室需要維持負(fù)的靜壓差（簡稱負(fù)壓）。負(fù)的靜壓差（簡稱負(fù)壓）。 建議靜壓差建議靜壓差 目的目的 非單向流潔非單向流潔凈室與任何凈室與任何相通的相差相通的相差一級的鄰室一級的鄰室/P

31、a /Pa 非單向流潔非單向流潔凈室與任何凈室與任何相通的相差相通的相差一以上級的一以上級的鄰室鄰室/Pa /Pa 單向流潔凈單向流潔凈室與任何相室與任何相通的鄰室通的鄰室/Pa /Pa 潔凈室與室潔凈室與室外（或與室外（或與室外相通的房外相通的房間）間）/Pa /Pa 一般一般( (防止防止縫隙滲漏縫隙滲漏) ) 5 55 510 10 5 510 10 15 15 嚴(yán)格（防止嚴(yán)格（防止開門進(jìn)入的開門進(jìn)入的污染）污染）5 54040或或?qū)彌_室對緩沖室5 5 1010或或?qū)彌_室對緩沖室5 5 對緩沖室對緩沖室10 10 無菌潔凈室無菌潔凈室 5 5對緩沖室對緩沖室5 5 對緩沖室對緩沖室5

32、 5 對緩沖室對緩沖室10 10 維持靜壓差風(fēng)量計算維持靜壓差風(fēng)量計算 多數(shù)是采用房間換氣次數(shù)估算的，縫隙法比多數(shù)是采用房間換氣次數(shù)估算的，縫隙法比估算法較為合理和精確。估算法較為合理和精確。 縫隙法維持靜壓風(fēng)量計算公式縫隙法維持靜壓風(fēng)量計算公式36002PALPPCLC:維持潔凈室壓差值所需的壓差風(fēng)量（維持潔凈室壓差值所需的壓差風(fēng)量（m3/h）;P:流量系數(shù)，通常取流量系數(shù)，通常取0.20.5;P:靜壓差（靜壓差（Pa）;:空氣的密度（空氣的密度（kg/m3）.維持靜壓差風(fēng)量計算維持靜壓差風(fēng)量計算 經(jīng)驗式計算壓差風(fēng)量經(jīng)驗式計算壓差風(fēng)量lqLCa:根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性確定的安全系數(shù)，一般可取根據(jù)

33、圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性確定的安全系數(shù)，一般可取1.11.2; q:當(dāng)潔凈室為某一壓差值時，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位長度縫隙的滲漏當(dāng)潔凈室為某一壓差值時，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位長度縫隙的滲漏風(fēng)量（風(fēng)量（m3/(hm)）; l:潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的縫隙長度（潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的縫隙長度（m）.圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位長度縫隙的滲漏風(fēng)量圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位長度縫隙的滲漏風(fēng)量 壓差壓差/Pa 門門 窗窗 形形 式式 非密閉門非密閉門 密閉密閉門門 單層固定單層固定密閉木窗密閉木窗 單層固定密單層固定密閉鋼窗閉鋼窗 單層開啟式單層開啟式密閉鋼窗密閉鋼窗 傳遞傳遞窗窗 壁板壁板 漏風(fēng)量漏風(fēng)量/ m3/(hm) 4.91741.00.73.52.00.39.8

34、2461.51.04.53.00.614.73082.01.36.04.00.819.63692.51.57.05.01.024.540102.81.78.05.51.229.448113.01.98.56.01.434.352123.52.19.07.01.539.255133.82.310.07.51.744.155154.02.510.58.01.949.060164.42.611.59.02.0 潔凈室壓差值與房間換氣次數(shù)潔凈室壓差值與房間換氣次數(shù) 室內(nèi)壓差值室內(nèi)壓差值/Pa /Pa 有外窗、氣密性有外窗、氣密性較差的潔凈室較差的潔凈室 有外窗、氣密性有外窗、氣密性較好的潔凈室較好的潔

35、凈室 無外窗、土建式無外窗、土建式潔凈室潔凈室 50.90.70.6101.51.21.0152.21.81.5203.02.52.1253.63.02.5304.03.32.7354.53.83.0405.04.23.2455.74.73.4506.55.33.6潔凈室壓差控制潔凈室壓差控制 原理是控制送風(fēng)量、回風(fēng)量和排風(fēng)量。 正壓壓差的控制措施回風(fēng)口控制 余壓閥控制調(diào)節(jié)回風(fēng)閥或排風(fēng)閥差壓變送器控制 調(diào)節(jié)新風(fēng)閥 潔凈室壓差控制潔凈室壓差控制 回風(fēng)口控制通過回風(fēng)口上的百葉可調(diào)格柵或阻尼層改變其阻力來調(diào)整回風(fēng)量，達(dá)到控制室內(nèi)壓力的目的。特點是結(jié)構(gòu)比較簡單、經(jīng)濟(jì)，格柵控制調(diào)節(jié)量方便。但格柵不易關(guān)死

36、，且調(diào)節(jié)幅度不大，會對氣流方向產(chǎn)生影響。 潔凈室壓差控制潔凈室壓差控制 余壓閥控制余壓閥控制通過手動或自動調(diào)整通過手動或自動調(diào)整余壓閥上的平衡壓塊，余壓閥上的平衡壓塊，改變壓閥的閥門開度，改變壓閥的閥門開度，實現(xiàn)室內(nèi)的壓力控制。實現(xiàn)室內(nèi)的壓力控制。余壓閥一般設(shè)在潔凈余壓閥一般設(shè)在潔凈室下風(fēng)側(cè)墻上。室下風(fēng)側(cè)墻上。余壓閥安裝簡單余壓閥安裝簡單 。 圖圖4-37 余壓閥控制正壓余壓閥控制正壓潔凈室壓差控制潔凈室壓差控制圖圖4-38 壓差變送器自動控制系統(tǒng)壓差變送器自動控制系統(tǒng)潔凈室壓差控制潔凈室壓差控制圖圖4-39 調(diào)節(jié)新風(fēng)量和回風(fēng)量控制正壓調(diào)節(jié)新風(fēng)量和回風(fēng)量控制正壓潔凈室緩沖與隔離潔凈室緩沖與隔離

37、 壓差控制是防止將污染帶進(jìn)或帶出潔凈室的重要措施。當(dāng)需要的壓差值太大，不容易辦到時，就要加設(shè)輔助設(shè)施。常見的緩沖設(shè)施氣閘室；緩沖室；氣閘室；緩沖室；空氣吹淋室空氣吹淋室傳遞窗傳遞窗 潔凈室流場數(shù)值模擬潔凈室流場數(shù)值模擬 潔凈室流場數(shù)值模擬的意義潔凈室流場數(shù)值模擬的意義 不同的氣流組織型式及送回風(fēng)參數(shù)條件下，室內(nèi)污染源所散發(fā)的顆粒物在氣流運動的作用下會產(chǎn)生不同的運動，也使?jié)崈羰矣胁煌膬艋Ч?數(shù)值模擬方法可以模擬和預(yù)測潔凈室內(nèi)的主要場，從而確定最佳的空氣凈化方案，為潔凈室的設(shè)計提供良好的參考。 潔凈室流場數(shù)值模擬的主要步驟潔凈室流場數(shù)值模擬的主要步驟 建立數(shù)學(xué)物理模型建立數(shù)學(xué)物理模型 網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分 設(shè)置計算邊界條件設(shè)置計算邊界條件 數(shù)值算法求解數(shù)值算法求解 結(jié)果可視化及結(jié)果分析。結(jié)果可視化及結(jié)果分析。建立物理模型建立物理模型 房間尺寸 XYZ=8.0m3.0m6.0m； 送風(fēng)口 2.6m2.4m； 兩側(cè)下回風(fēng)，回風(fēng)口 4.0m0.3m 底邊離地0.1m； 排風(fēng)口 0.4 m0.4m； 手術(shù)臺 1.8m0.6m0.8m。 圖圖4-40 幾何模型幾何模型 1-送風(fēng)口送風(fēng)口 2-手術(shù)床手術(shù)床 3-回風(fēng)口回風(fēng)口 4-排風(fēng)口排風(fēng)口數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 建立數(shù)學(xué)模型是為了對所研究的流動問題進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。潔凈室內(nèi)空氣的流體流動通常用不可壓縮流體的