無塵室送風量風速如何計算?
無塵室送風量風速如何計算?
無塵室送風量計算主要是指在已知潔凈級別或允許菌濃等條件下計算風量,其步驟是:一、正壓無塵室送風量QⅠ計算1.亂流無塵室送風量計算Q1-1亂流無塵室1000級。
無塵室送風量很講究,無塵室風速也很講究的,無塵室內(nèi)的氣流是左右無塵室潔凈度的重要因素,一般無塵室的氣流速度是選~ms之間,此氣流速度屬微風區(qū)域,易受人、機器等的動作而干擾趨于混亂、雖提高風速可抑制此一擾亂之影響而保持無塵室潔凈度、但因風速的提高,將影響運轉(zhuǎn)成本的增加,所以應在滿足要求的潔凈度水準之時,能以最適當?shù)娘L速供應,以達到適當?shù)娘L速供應以達到經(jīng)濟性效果。
另一方面欲達到無塵室潔凈度之穩(wěn)定效果,均一氣流之保持亦為一重要因素,均一氣流若無法保持,表示風速有異,特別是在壁面,氣流會延著壁面發(fā)生渦流作用,此時要實現(xiàn)無塵室高潔凈度事實上很困難。
垂直層流式方向要保持均一氣流也是非常困難的,必須注重以下幾點:吹出面的風速不可有速度上的差異地板回風板吸入面之風速不可有速度上的差異。速度過低或過高(ms,ms)均有渦流之現(xiàn)象發(fā)生,而ms之速度,氣流則較均一,目前一般無塵室,其風速均取在~ms之間。
影響無塵室風速的因素:影響無塵室的氣流因素很多,如制程設備、人員、無塵室組裝材料、照明器具等,同時對于生產(chǎn)設備上方氣流的分流點,亦應列入考慮因素。
一般操作臺或生產(chǎn)設備等表面的氣流分流點,應設于無塵室空間與無塵室隔墻板間距之處,如此可使作業(yè)人員工作時,氣流可從制程區(qū)內(nèi)部流向作業(yè)區(qū),而將微塵帶走若分流點配置在制程區(qū)前方,將成為不當?shù)臍饬鞣至?此時大部份的氣流將流至制程區(qū)之后,作業(yè)員操作所引起的塵埃將被帶到設備后面,工作臺因而將受到污染,產(chǎn)品合格率也勢必降低。
無塵室內(nèi)的工作桌等障礙物,在相接處均會有渦流現(xiàn)象發(fā)生,相對地在其附近之潔凈度將會較差,在工作桌面鉆上回風孔,將使渦流現(xiàn)象減少最低組裝材料之選擇是否恰當、無塵室設備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現(xiàn)象之重要因素。
無塵室送風量計算法:
無塵室送風量計算主要是指在已知潔凈級別或允許菌濃等條件下計算風量,有一定的步驟。
一、正壓無塵室送風量QⅠ計算
1.亂流無塵室送風量計算Q1-1亂流無塵室——1000級、10000級、100000級、300000級的潔凈室,送風量是以換氣次數(shù)為準來計算的:
QⅠ-1=KV
式中:K——換氣次數(shù);
V——無塵室凈體積;
N——非單向流無塵室穩(wěn)定含塵濃度;
G——無塵室內(nèi)單位體積發(fā)塵量;
M——室外空氣含塵濃度;
S——回風量與送風量之比;
ηH——回風通路上過濾器的總效率;
ηX——新風通路上過濾器的總效率。
實際工程計算中換氣次數(shù)K很難用以上公式計算,一般均采用經(jīng)驗換氣次數(shù)。在各國的潔凈室標準中,相同級別的非單向流潔凈室的經(jīng)驗換氣次數(shù)并不相同。我國《潔凈廠房設計規(guī)范》(GB 50073-2001)中明確規(guī)定了不同級別的非單向流潔凈室潔凈送風量計算所需的經(jīng)驗換氣次數(shù):
空氣潔凈度等級
醫(yī)藥潔凈廠房設計規(guī)范
6級(1000級)50~60≥25~56
7級(10000級)15~25≥11~25≥25
8級(100000級)10~15≥3.5~7≥15
9級(1000000級)10~15≥3.5~7≥12
注:①換氣次數(shù)適用于層高小于4.0m的無塵室。
②室內(nèi)人數(shù)少、熱源小時,宜采用下限值。
③大于100000級的潔凈室換氣次數(shù)不小于12次。
二、系統(tǒng)送風量QⅡ計算系統(tǒng)送風量應在無塵室送風量基礎上再加上系統(tǒng)漏風量。對于嚴格按《潔凈室施工及驗收規(guī)范》制作安裝的風道系統(tǒng)和空調(diào)設備,建議其漏風率取下表數(shù)值:
潔凈度級別
漏風率(%)
系統(tǒng)
空調(diào)設備
總計εΣ
低于1000級
1000級到低于100級
等于或高于100級
式中:ΣQⅠ為各潔凈室送風量之和。
三、系統(tǒng)新風量QⅢ計算
1.滿足衛(wèi)生要求潔凈室所需的新風量Q1
(1)對于室內(nèi)無明顯有害氣體發(fā)生的一般情況,按《潔凈廠房設計規(guī)范》每人每小時新風量不得小于40m3計算:Q1-1=人數(shù)×40 m3/h。
(2)對于室內(nèi)有多種有害氣體發(fā)生的情況:
Q1-2= Qa+Qb+…+Qn
Qa= La/Ta Qb= Lb/Tb … Qn= Ln/Tn
式中:Qa…Qn——稀釋各種有害氣體必需的通風量;
La…Ln——各有害氣體的發(fā)生量;
Ta…Tn——各有害氣體允許更高濃度
有害氣體允許最高濃度(mg/ m3)500≥5比較Q1-1和Q1-2,取最大者為衛(wèi)生所需新風量。
2.保持室內(nèi)正壓所需新風量Q2
(1)局部排風量= Q2-1;
(2)通過余壓閥的風量= Q2-2,可從余壓閥的說明書中查得;
(3)由縫隙的漏出風量= Q2-3式中:F1——縫隙面積;
E1——流量系數(shù)通常取0.3~0.5v1——漏出風速ΔP——室內(nèi)外壓差ρ——空氣重力密度常取1.2kg/ m3。
以上縫隙法公式計算繁瑣,還可以采用另一種換氣次數(shù)法進行計算,換氣次數(shù)根據(jù)經(jīng)驗值估算,即當無塵室的壓差值為5Pa時,壓差風量相應的換氣次數(shù)為1~2h-1,當無塵室的壓差值為10Pa時,壓差風量相應的換氣次數(shù)為2~4h-1。因為無塵室壓差風量的大小是根據(jù)無塵室維護結(jié)構的氣密性及維持的壓差有關,所以在選取換氣次數(shù)時,對于氣密性差的房間可以取上限,對于氣密性好的房間可以取下限。
綜上保持室內(nèi)正壓新風量:
Q2= Q2-1+Q2-2+Q2-3對正壓室要求特別嚴時,還應在Q2加上開關門和傳遞窗的漏風量。
3.滿足一定比例的新風量Q3當不能確切知道人員數(shù)或漏泄情況時,或者在初步方案時作為估計用,可采用新風應占總風量一定比例的方法來確定新風量。
按《潔凈廠房設計規(guī)范》規(guī)定,對于亂流潔凈室,新風量不應小于總風量的10%~30%,對于單向流無塵室,新風量應不于總送風量的2%~4%。原則是:無塵室度越低新風比越大。
當然,對于全部用循環(huán)風的場合,或者工藝需要或允許時,新風比可不按以上比例取。
4.補充送風系統(tǒng)漏泄所需的新風量Q4Q4=系統(tǒng)送風量×εΣ=QⅡ×εΣ
5.系統(tǒng)新風量QⅢ比較ΣQ1、ΣQ2和ΣQ3,取其最大值,“Σ”為各室該風量之和。然后加上系統(tǒng)漏風量Q4,即為系統(tǒng)的最后所需新風量。
QⅢ=(ΣQ1、ΣQ2、ΣQ3)max+Q4
四、系統(tǒng)的回風(循環(huán)風)量QⅣ的計算,系統(tǒng)的循環(huán)風量應為系統(tǒng)總送風量減去新風量。