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技术文章
洁净室的压差控制方法
2021-07-08
6.2 洁净室压差控制 6.2.1 为了保证洁净室在正常工作或空气平衡暂时受到破坏时,气流都能从空气洁净度高的区域流向空气洁净度低的区域,使洁净室的洁净度不会受到污染空气的干扰,所以洁净室必须保持一定的压差。 在国内外洁净室标准和洁净度等级中,对洁净

洁净室压差控制

1. 为了保证洁净室在正常工作或空气平衡暂时受到破坏时,气流都能从空气洁净度高的区域流向空气洁净度低的区域,使洁净室的洁净度不会受到污染空气的干扰,所以洁净室必须保持一定的压差。
    在国内外洁净室标准和洁净度等级中,对洁净室内压差值的大小都作了明确规定。
    压差值的大小应选择适当。压差值选择过小,洁净室的压差很容易破坏,洁净室的洁净度就会受到影响。压差值选择过大,就会使净化空调系统的新风量增大,空调负荷增加,同时使中效、高效过滤器使用寿命缩短,故很不经济。另外,当室内压差值高于50Pa时,门的开关就会受到影响。因此,洁净室压差值的大小应根据我国现有洁净室的建设经验,参照国内外有关标准和试验研究的结果合理确定。
    自《洁净厂房设计规范》GBJ 73-84在1985年颁布以来,我国按规范设计、建造了数百万平方米的各种洁净级别的洁净室,并且都经过了数年的运行考验,满足了工艺要求。实践经验证明,《洁净厂房设计规范》GBJ 73-84中有关洁净室内正压值的选择是正确的、可行的。
    已颁布实施的国际标准《洁净室及相关受控环境——第一部分,空气洁净度的分级》IS0 14644-1和日本工业标准《洁净室悬浮粒子检测方法》JIS 9920、俄罗斯国家标准《洁净室及相关受控环境》TOCTP 50766等有关现行的洁净室标准中都明确规定,为了保持洁净室的洁净度等级免受外界的干扰,对于不同等级的洁净室之间、洁净室与相邻的无洁净度级别的房间之间都必须维持一定的压差。虽然各个国家规定的最小压差值不尽相同,但最小压差值都在5Pa以上。
    由于洁净室(区)与周围空间维持一定的压差是实现空气洁净度的基本条件,为此,规定本条为强制性条文。
2 .试验研究的结果表明,洁净室内正压值受室外风速的影响,室内正压值要高于室外风速产生的风压力。当室外风速大于3m/s时,产生的风压力接近5Pa,若洁净室内正压值为5Pa时,室外的污染空气就有可能渗漏到室内。但根据现行国家标准《采暖通风和空气调节设计规范》GB 50019编制组提供的全国气象资料统计,全国203个城市中有74个城市的冬夏平均风速大于3m/s,占总数的36.4%。这样如果洁净室与室外相邻时,其最小的正压值应该大于5Pa。因此,规定洁净室与室外的最小压差为10Pa。由于各行各业的洁净厂房内产品生产工艺不同,各产品生产工序的条件差异,不同等级或洁净室(区)与非洁净室(区)之间的压差取值均有差别,所以本次修订将本条改为推荐性条文。
3 .国内外洁净室压差风量的确定,多数是采用房间换气次数估算的。因为压差风量的大小是与洁净室围护结构的气密性及维持的压差值大小有关,对于相同大小的房间,由于门窗的数量及形式的不同,气密性不同,导致渗漏风量也不同,故维持同样大小的压差值所需压差风量就有所差异。因此,在选取换气次数时,对于气密性差的房间取上限,气密性较好的房间可取得小一些。
    (1) 采用缝隙法来计算渗漏风量,既考虑了洁净室围护结构的气密性,又考虑了室内维持不同的压差值所需的正压风量。因此,缝隙法比按房间的换气次数估算法较为合理和精确。
    单位长度缝隙渗漏空气量用公式计算是比较困难的,一般是通过不同形式的门、窗进行多次试验的数据统计后得出的。表7是对国内洁净室的20多种常用的门、窗在实验室进行了大量的试验后取得的数据,虽然近年来洁净室门窗的材料和形式有很大的发展,但目前还有部分洁净室仍然采用钢制密封门窗,故表7中的数据仍可供设计时参考。

表7 围护结构单位长度缝隙的渗漏风量
表7 围护结构单位长度缝隙的渗漏风量

缝隙法宜按下式计算:

Q=a·∑(q·L)

式中:Q——维持洁净室压差值所需的压差风量(m³/h);
      a——根据围护结构气密性确定的安全系数,可取1.1~1.2;
      q——当洁净室为某一压差值时,其围护结构单位长度缝隙的渗漏风量(m³/h·m);
      L——围护结构的缝隙长度(m)。
    (2) 换气次数法,宜按下列数据选用:
    压差5Pa时,取1次/h~2次/h。
    压差10Pa时,取2次/h~4次/h。
4.洁净室(区)的正压或负压是以对室内的送风量、回风量和排风量平衡协调实现的,为确保洁净室所需的正压值或负压值,通常还应将送风、回风和排风系统顺序启停,为此作了本条规定。但实践证明,由于各行各业的洁净室(区)的产品生产工艺或使用要求不同,有些洁净室是间断、不连续运行,所以送风、回风和排风系统的启停虽然大多采用联锁控制,而有的也采用手动控制,为此本次修改将本条改为推荐性条文。
5. 根据对国内洁净室的调查表明,有一部分洁净室设置了值班风机,但多数洁净室没有设置值班风机,而是采用上班前提前半小时运行净化空调系统达到洁净室自净的方法。
    非连续性运行的洁净室设置值班送风的问题,应根据生产工艺具体情况而定。如果生产工艺要求严格,在空气净化调节系统停止运行时,会污染室内放置的半成品,又不能采用局部处理时最好设置值班送风,值班送风系统应送出经过净化空调处理的空气,以避免洁净室内产品或设备结露。




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