潔凈室的設(shè)計(jì)

1、第八章 潔凈室的設(shè)計(jì)第一節(jié) 潔凈室設(shè)計(jì)方案的基本原則一、潔凈室的設(shè)計(jì)原則1. 潔凈室設(shè)計(jì)必須執(zhí)行國(guó)家、地區(qū)、部門(mén)和行業(yè)有關(guān)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。2. 設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，因地制宜，區(qū)別對(duì)待。3. 土建、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、凈化、給排水、動(dòng)力、照明所有各專(zhuān)業(yè)必須共同協(xié)作，相互配合。4. 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到生產(chǎn)發(fā)展，工藝變更引起潔凈室改造的可能性和方便性。5. 設(shè)計(jì)必須盡量壓縮和減少非生產(chǎn)面積及輔助生產(chǎn)面積，以降低投資。6. 根據(jù)工藝要求，實(shí)事求是地確定潔凈室的潔凈度級(jí)別。二、綜合要求1、廠址選擇在條件可能的情況下，盡量選在周?chē)h(huán)境較清潔和綠化較好的地區(qū)，并盡量遠(yuǎn)離鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)（尤其是防振要

2、求較高的潔凈室）。不要選在多風(fēng)沙的地區(qū)和有灰塵、煙氣、腐蝕性氣體污染的地區(qū)。若條件不允許，必須位于工業(yè)污染或其它人為灰塵較嚴(yán)重的地區(qū)時(shí)，要選在其全年主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。無(wú)論是新建或改建的車(chē)間周?chē)家M(jìn)行綠化。廠區(qū)路面盡量選用堅(jiān)固、起塵少的材料。2、工藝布置在不影響生產(chǎn)的情況下，為了減少交叉污染和便于系統(tǒng)布置。盡量將潔凈度要求相同的潔凈室安排在一起。潔凈室內(nèi)只布置必要的工藝設(shè)備。容易產(chǎn)生灰塵和有害氣體的工藝設(shè)備盡量布置在潔凈室的外部，工藝用的易燃、易爆的空氣容器不要設(shè)在潔凈室內(nèi)。在同一潔凈室內(nèi)，盡量將潔凈度要求高的工序布置在潔凈氣流首先到達(dá)的區(qū)域，容易產(chǎn)生污染的工序布置在靠近回、排風(fēng)口的位置。3

3、、建筑要求潔凈室的位置要盡量設(shè)在人流少的地方，人流方向要由低潔凈度的潔凈室到高潔凈度的潔凈室，隨著潔凈度的提高，人流密度逐漸減少。若工藝無(wú)特殊要求，潔凈車(chē)間一般采用有密閉窗的廠房，其凈高盡量降低，一般為2.5m左右為了布置容易產(chǎn)塵的工藝設(shè)備，凈化空調(diào)系統(tǒng)，水氣管線，緩沖室外空氣溫、濕度和灰塵對(duì)空氣的影響，潔凈度高的潔凈室要沿外墻設(shè)技術(shù)走廊。中等潔凈度級(jí)別可根據(jù)具體情況確定，技術(shù)走廊可兼作參觀走廊。潔凈室的構(gòu)造盡可能密閉，室內(nèi)的平面圖形盡量簡(jiǎn)單室內(nèi)平面及構(gòu)配件要盡量減少凹凸面縫隙。門(mén)窗及穿過(guò)潔凈室管線的接縫處均要求嚴(yán)密，所有縫隙可用硅橡膠和聚氨脂嵌縫膠密封。潔凈室的構(gòu)造要有利于生產(chǎn)工藝或?qū)嶒?yàn)過(guò)程

4、的變更，其建筑隔墻盡可能采用輕型結(jié)構(gòu)。潔凈室的建筑材料通常采用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐磨、不起塵的材料。而且要求表面光滑、容易擦拭和清洗，并具有在溫濕度變化及振動(dòng)等作用下形變小的物理化學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)地面材料還要具有防腐蝕性能。潔凈車(chē)間的密閉性高于一般空調(diào)車(chē)間，人員流動(dòng)路線復(fù)雜。因此防火問(wèn)題應(yīng)予以高度重視。同時(shí)，根據(jù)潔凈空間得面積大小和工藝性質(zhì)，開(kāi)設(shè)一個(gè)或幾個(gè)安全出入口，便于事故情況下使用。4、其它要求 潔凈室內(nèi)使用得各種氣體，如氮?dú)?、氧氣、氫氣、壓縮空氣等氣體，其含塵濃度高于室內(nèi)含塵濃度時(shí)要裝置氣體過(guò)濾器。潔凈室內(nèi)各種管道一般均為暗裝，并要考慮檢修方便，照明燈具得設(shè)計(jì)選用要注意防止積塵，不易積塵和易于擦拭的

5、燈具可以明裝，當(dāng)燈具暗裝時(shí)，要注意密封，電器插座，接線盒等暗裝。潔凈室內(nèi)根據(jù)具體情況設(shè)置事故照明、安裝電話、緊急電鈴等設(shè)施，一旦發(fā)生事故，可以發(fā)出信號(hào)。5、潔凈室級(jí)別在確定改建、擴(kuò)建和新建的潔凈室工程方案時(shí)，在滿足生產(chǎn)要求的前提下，能夠采用低潔凈度級(jí)別的就不要采用高潔凈度級(jí)別。在同一潔凈室內(nèi)的不同區(qū)域，能夠采用不同潔凈度級(jí)別的就不要籠統(tǒng)地采用同一高潔凈度級(jí)別。三、系統(tǒng)方案的確定1、凈化系統(tǒng)的劃分，凡屬下列情況之一者，一般分開(kāi)設(shè)置凈化系統(tǒng)。（1）平行流潔凈室與亂流潔凈室。（2）高效空氣凈化系統(tǒng)和中效空氣凈化系統(tǒng)。（3）運(yùn)行班次和使用時(shí)間不同的潔凈室。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）潔凈室面

6、積、凈高、位置和消聲、減振等要求，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定系統(tǒng)形式。一般情況下，與面積較大、凈高較高、位置集中和消聲減振要求嚴(yán)格的潔凈室采用集中式系統(tǒng)，反之，可采用分布式系統(tǒng)。（2）當(dāng)工藝無(wú)特殊要求時(shí)，在保證新鮮空氣量和潔凈室正壓條件下，凈化系統(tǒng)要盡量利用回風(fēng)。（3）當(dāng)潔凈室使用劇毒溶液或易燃、易爆物品時(shí)，要根據(jù)具體情況采取事故排風(fēng)措施或防火措施（如設(shè)風(fēng)道防火閥）（4）凈化系統(tǒng)設(shè)置消聲器時(shí)，要注意消聲器的產(chǎn)塵和積塵。盡量選用氣流暢通、阻力小的管式火片式消聲器。消聲器的位置一般設(shè)在中效過(guò)濾器之前的送風(fēng)總管和回風(fēng)總管上。3、潔凈室內(nèi)產(chǎn)生粉塵和有害氣體的工藝設(shè)備，應(yīng)設(shè)局部排風(fēng)裝置，排風(fēng)口的操作面積

7、應(yīng)盡量小，以減少排風(fēng)量。排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：（1）兩個(gè)凈化系統(tǒng)的局部排風(fēng)點(diǎn)，一般不能共享一個(gè)局部排風(fēng)系統(tǒng)。（2）當(dāng)局部排風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，為防止空氣倒灌，可在風(fēng)機(jī)吸入段設(shè)置中效過(guò)濾器或止回閥。（3）要注意消聲問(wèn)題，若設(shè)置消聲器，要設(shè)在排風(fēng)系統(tǒng)的吸入段上。（4）盡量減少排風(fēng)量。（5）有害氣體濃度高于國(guó)家有關(guān)規(guī)定的，排放時(shí)要處理。4、設(shè)置值班風(fēng)機(jī) 一般情況下，潔凈室可不設(shè)值班風(fēng)機(jī)，當(dāng)工藝要在非生產(chǎn)時(shí)間潔凈室仍要維持一定的潔凈度時(shí)，可設(shè)值班風(fēng)機(jī)，其送風(fēng)量按維持潔凈室正壓所需的風(fēng)量考慮。5、輔助房間一般都采取一定的凈化設(shè)施。實(shí)際工程中多數(shù)采用經(jīng)粗效過(guò)濾器、溫、濕度處理和中效過(guò)濾器的送回風(fēng)方式

8、，或利用潔凈室的回風(fēng)。輔助房間內(nèi)的潔凈度一般不高于潔凈區(qū)內(nèi)最低潔凈度級(jí)別的潔凈室、衛(wèi)生間、洗手間內(nèi)一般要設(shè)排風(fēng)裝置。二、 人、物凈化方案1. 潔凈室內(nèi)設(shè)置人身凈化、物料凈化用室。l 人身凈化用室的入口處，應(yīng)設(shè)凈鞋器。l 存外衣和潔凈工作室應(yīng)分別設(shè)置。l 進(jìn)入潔凈室的設(shè)備和其它物品，均要進(jìn)行吸塵和擦拭。l 盥洗室應(yīng)設(shè)吸手和烘干設(shè)備。l 潔凈區(qū)不得設(shè)廁所。l 空氣吹淋室應(yīng)設(shè)在潔凈區(qū)人員入口處，并與潔凈工作服室相鄰，當(dāng)為100級(jí)垂直層流潔凈室時(shí)，可改設(shè)氣閘室，不必吹淋。當(dāng)工藝操作在潔凈工作臺(tái)（箱）內(nèi)進(jìn)行時(shí)，可以不設(shè)空氣吹淋室。2. 一般潔凈室人身凈化程序（見(jiàn)圖1）潔凈度級(jí)別高時(shí)為兩次換鞋兩次更衣方案

9、.潔凈度級(jí)別低時(shí)為兩次換鞋一次更衣方案或一次換鞋更衣方案。3. 物品凈化與消毒潔凈室的設(shè)備和物料出入口，應(yīng)根據(jù)設(shè)備和物料的性質(zhì)、形狀等特征設(shè)置物料凈化用室及其設(shè)施，物料用室的布置，應(yīng)防止凈化后物料在傳遞過(guò)程中的被污染。對(duì)進(jìn)入無(wú)菌室內(nèi)的物品，均應(yīng)進(jìn)行消毒滅菌。第二節(jié) 潔凈室計(jì)算一、送風(fēng)量計(jì)算1. 層流潔凈室層流潔凈室的送風(fēng)量一般按室內(nèi)斷面風(fēng)速v決定：100級(jí)垂直層流潔凈室v0.25m/s，水平層流潔凈室v0.35m/s2. 亂流潔凈室一般按換氣次數(shù)n估算：1000級(jí)潔凈室n50次/h 10000級(jí)潔凈室n25次/h 100000級(jí)潔凈室n15次/h二、排風(fēng)量計(jì)算潔凈室內(nèi)產(chǎn)生有害物的工藝操作，通常

10、在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行，其排風(fēng)量L（m3/n）按下式計(jì)算：L=3600v（A×B）A×B操作孔（工作口）的有效m2v操作孔（工作口）的斷面風(fēng)速m/sv按以下數(shù)值?。簾o(wú)毒有害氣體0.30.5m/s 有毒有害氣體0.71.0m/s 劇毒有害氣體1.21.5m/s三、新風(fēng)量計(jì)算空氣凈化系統(tǒng)的新風(fēng)量在滿足衛(wèi)生要求的條件下，還用以維持正壓，局部排風(fēng)以及補(bǔ)充系統(tǒng)漏風(fēng)。從衛(wèi)生角度考慮，主要用以稀釋空氣中的有害氣體和氣味。平衡以后的稀釋空氣量為：Q=式中：L室內(nèi)發(fā)生的有害氣體量（米3/時(shí)）c大氣中該有害氣體濃度（升/米3）co控*的該有害氣體濃度（升/米3）對(duì)于經(jīng)常而又較多地產(chǎn)生有害氣體地潔凈室，

11、應(yīng)根據(jù)國(guó)家有關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，確定上述各量。對(duì)于一般潔凈室，則主要以CO2為準(zhǔn)。潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)定：潔凈室內(nèi)應(yīng)保證一定的新鮮空氣量，其數(shù)值取下列風(fēng)量中的最大值： 亂流潔凈室為總送風(fēng)量的10%30%層流潔凈室為總送風(fēng)量的24% 補(bǔ)償室內(nèi)的排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量。 保證室內(nèi)每人每小時(shí)的新鮮空氣量不小于40m3。四、潔凈室正壓計(jì)算1. 縫隙法：潔凈室維持不同正壓值所需風(fēng)量Q（m3/h），按下式計(jì)算：Q=a·（q·L）a根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性確定的安全系數(shù)，取1.11.2q當(dāng)潔凈室為某一正壓值時(shí)，其維護(hù)結(jié)構(gòu)單位長(zhǎng)度縫隙的漏風(fēng)量m3/h ，m（見(jiàn)表54）L圍護(hù)結(jié)構(gòu)的縫隙長(zhǎng)度m。2.

12、 換氣次數(shù)法設(shè)計(jì)時(shí)正壓風(fēng)量可根據(jù)正壓值和房間換氣次數(shù)確定（見(jiàn)下表）潔凈室正壓值與房間換氣次數(shù)的關(guān)系 表81室內(nèi)正壓值（pa）有外窗氣密性較差的潔凈室（次/h）有外窗氣密性較好的潔凈室（次/h）無(wú)外窗土建式潔凈室（次/h）4.900.90.70.69.811.51.21.014.722.21.81.519.623.02.52.124.533.63.02.529.434.03.32.734.344.53.83.039.245.04.23.244.155.74.73.449.056.55.33.6五、室內(nèi)計(jì)算參數(shù)的確定1、潔凈室內(nèi)的計(jì)算溫、濕度應(yīng)符合下列規(guī)定：l 滿足工藝使用要求。l 當(dāng)生產(chǎn)工藝無(wú)溫

13、、濕度要求時(shí)，潔凈室溫度為2026（冬季取下限，夏季取上限）濕度小于70%l 員凈化用室和生活用室溫度為1628。（冬季取下限，夏季取上限）2、大氣塵濃度l 對(duì)于高效空氣凈化系數(shù)，為了在任何室外條件下，（除去極嚴(yán)重污染的特殊情況）都能保證潔凈室的安全，設(shè)計(jì)大氣塵濃度取。l 對(duì)于中效空氣凈化系統(tǒng)，由于潔凈室含塵濃度受大氣塵濃度影響很大，按M=106粒/升設(shè)計(jì)，是很不經(jīng)濟(jì)的，所以可按分區(qū)方法取不同值：工業(yè)城市（污染地區(qū)）3×105粒/升（0.31mg/m3）工業(yè)城市郊區(qū)（中間地區(qū)）2×105粒/升（0.10.3mg/m3）非工業(yè)區(qū)或農(nóng)村（清潔地區(qū)）1×105粒/升（0

14、.1mg/m3）3、室內(nèi)單位容積發(fā)塵量l 人靜止（或基本靜止）時(shí)：Gm=0.4×105(+)式中：0.4×105人體單位容積發(fā)塵量，粒/m3·分P室內(nèi)人數(shù)F室面積相當(dāng)于1個(gè)人靜止發(fā)塵量時(shí)的建筑平米數(shù)，一般=8l 人動(dòng)作時(shí)：一般認(rèn)為，一個(gè)人在室內(nèi)活動(dòng)時(shí)的發(fā)塵量為其靜止時(shí)的5倍（平均值），則：Gn=2×105(+)式中：=40六、潔凈度的計(jì)算1、均勻分布理論法設(shè)亂流潔凈室如右圖所示，圖中：Nt： 某時(shí)間t（min）的室內(nèi)含塵濃度，粒/L（回風(fēng)含塵濃度）N：室內(nèi)穩(wěn)定含塵濃度，粒/LNo：室內(nèi)原始含塵濃度，即t=0時(shí)的含塵濃度，粒/LV：潔凈室容積，m3n：換氣

15、次數(shù)。次/nG：室內(nèi)單位容積發(fā)塵量。粒/m3·minM：大氣含塵濃度。粒/LS：回風(fēng)量對(duì)于全風(fēng)量之比。1：初級(jí)過(guò)濾器效率。2：中間過(guò)濾器效率。3：末級(jí)過(guò)濾器效率。新風(fēng)道路上過(guò)濾器的總效率為nn=1-（1-1）（1-2）（1-3）回風(fēng)道路上過(guò)濾器的總效率為rr=1-（1-2）（1-3）當(dāng)t時(shí)，穩(wěn)定的含塵濃度N為；N=2、不均勻分布理論法潔凈室含塵濃度N v（粒/L）為：N=式中：Ns：Nt·S（1-r）+M（1-S）（1-n）由于Nt比M小得多，所以NsM（1-S）（1-n）式中：G：?jiǎn)挝蝗莘e發(fā)塵量，粒/m3，m·minn：根據(jù)均勻分布理論計(jì)算確定的換氣次數(shù)1/h（

16、次/h） ：主流區(qū)發(fā)塵量與總發(fā)塵量之比=Ga：主流區(qū)發(fā)塵量。粒/minGb：渦流區(qū)發(fā)塵量。粒/minGo：總發(fā)塵量（粒/min）Go= Ga + Gb ：渦流區(qū)至主流區(qū)得引帶風(fēng)量與送風(fēng)量之比 =Q：渦流區(qū)至主流區(qū)的引帶風(fēng)量，L/minQ：送風(fēng)量 ，L/minVb：渦流區(qū)容積，LV：潔凈室容積，L潔凈室NVn通式的物理意義：在NV定義式中，N=Ns+ 為塵粒均勻分布條件下的含塵濃度。令不均勻系數(shù) =（+）（+）該式代入上述Nv式中 則Nv=Ns +由Ns（送風(fēng)含塵濃度）很小，所以上述式變?yōu)椋篘v=（Ns +）=N由該式可以看出：按不均勻分布理論計(jì)算的含塵濃度等于按均勻分布理論計(jì)算的含塵濃度乘以不均勻系數(shù)若、不便于確定時(shí)，可由下表確定：換氣次數(shù)n10204060801001201401601802001.51.221.161.060.990.90.650.510.510.430.43由以上分析可以認(rèn)為：Nv=N中的N等同于均勻分布理論計(jì)算公式N=-所以在計(jì)算中，只要求出N、代入Nv中即可其中N=Ns+七、過(guò)濾器效率對(duì)于過(guò)濾器效率，若已有選定的過(guò)濾器，可按實(shí)際給定值確定，當(dāng)沒(méi)有確定值時(shí)，可按下述數(shù)值?。捍挚着菽芰洗中н^(guò)濾器：1=0.10.2中細(xì)孔泡沫塑料中效過(guò)濾器：2=0.30.4玻璃纖維中效過(guò)濾器：3=0.40.5高效過(guò)濾器：4=0.9