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潔凈技�(shù)的工�(yè)與民用案例分�

編輯:kathy 2012-08-07 10:53:12 瀏覽�2512  來源:《國際光電與顯示�

●文/深圳市傲通凈化系�(tǒng)工程有限公司 劉曉�

  摘要:在中國大陸,潔凈室這幾年已�(jīng)突飛猛�(jìn)的發(fā)展,這就要求我們不僅對潔凈技�(shù)有�(gè)深切的了解,更是對我們專�(yè)行業(yè)的更高要求,�(rèn)識當(dāng)前現(xiàn)狀,針對各行各�(yè)對潔凈技�(shù)的要求,做到�(shí)用,美觀,維�(hù)成本低,更于升級�

  1、我們把潔凈室技�(shù)分成三大范疇。這些范疇與潔凈室用戶對技�(shù)的應(yīng)用是對應(yīng)的,即從他決定購買潔凈室開始,最后到潔凈室運(yùn)行為歀�

  首先,必須�(jìn)行設(shè)�(jì)并建造出潔凈室。為此,必須考慮�

  (1)�(yīng)采用什么設(shè)�(jì)�(biāo)�(zhǔn)�

  (2)做何種設(shè)�(jì)平面布置圖、使用何種建筑材料;

  (3)如何向潔凈室提供各種�(shè)施�

  其次,潔凈室已安裝好并工作時(shí),必須測試其是否符合�(shè)�(jì)�(guī)定。應(yīng)在潔凈室的壽命期中繼�(xù)對其�(jìn)行監(jiān)測,以確保其仍然�(dá)到規(guī)定的�(shè)�(jì)要求�

  最后,潔凈室必須正確運(yùn)行,這樣所制造的�(chǎn)品才不至于受到污染。這就要求從人員與材料的入場,到服裝的選擇、潔凈室的規(guī)定、潔凈室的清潔都必須正確地予以實(shí)施�

  2、英國潔凈技�(shù)�(nèi)�

  英國比較重視“潔凈技�(shù)”(清潔工藝)的研究與推廣應(yīng)用�1990�7月,英國“農(nóng)�(yè)與食品研究委員會(huì)”和“科�(xué)與工程研究委員會(huì)”聯(lián)合成立了“潔凈技�(shù)小組”,專門�(fù)�(zé)組織“潔凈技�(shù)”研究工作�1990�9月,英國政府在環(huán)境白皮書中特別提出要大力�(fā)展“潔凈技�(shù)”。近年來,英國科�(xué)技�(shù)顧問委員�(huì)、英國研究委員會(huì)顧問委員�(huì)等機(jī)�(gòu),均先后就發(fā)展“潔凈技�(shù)”問題向政府提交了專題報(bào)告。可以預(yù)�(jì),隨著環(huán)境保�(hù)工作的不斷加�(qiáng)與經(jīng)�(jì)的持�(xù)�(fā)展,英國的潔凈技�(shù)研究與推廣工作將出現(xiàn)一�(gè)嶄新的局靀�

  歸納起來,英國的潔凈技�(shù)包括下述七�(gè)方面的內(nèi)容:

  �(chǎn)品設(shè)�(jì)——使�(shè)�(jì)的產(chǎn)品制造、使用以及產(chǎn)品報(bào)廢后的處置或收回再利用,消耗的資源(原材料和能源等)較少�

  能源生產(chǎn)——即潔凈能源的生�(chǎn),如可再生能源、生物燃料、煤的汽化等�

  新工藝——指與常�(guī)的產(chǎn)品制造工藝截然不同的工藝�

  工藝改造——指對常�(guī)工藝的改�(jìn)�

  工藝控制——包括對工藝過程的監(jiān)測與控制�

  能源效率——指加工過程能有效地利用能源�

  廢物的現(xiàn)場回收利用——指在生�(chǎn)過程,在�(xiàn)場將廢物加以再利用�

  我國的潔凈技�(shù)起步較晚,在“非典”之后,有醫(yī)療工作者提出了“潔凈醫(yī)院”的概念,潔凈醫(yī)院的概念包括很廣泛的范圍,包括布局�(shè)�(jì)、隔離病房、潔凈手�(shù)室以及系�(tǒng)在線維護(hù)等等。英國“潔凈技�(shù)”對我國�(wèi)生潔凈工程設(shè)�(jì)單位具有重大的參考。現(xiàn)在設(shè)�(jì)決定工藝,如果從源頭控制的話,設(shè)�(jì)是潔凈技�(shù)�(yīng)用的源頭。潔凈技�(shù)在衛(wèi)生潔凈工程的�(yīng)用的目的,就是改變原來的事后控制�?yōu)槭虑翱刂疲瑸榇耍覀冊谛l(wèi)生潔凈工程的�(shè)�(jì)�(shí)�(yīng)考慮�(huán)境受控,�(shí)際控制要考慮下列因素�(1)溫度�(2)濕度�(3)�(fēng)量(送風(fēng)、新�(fēng)、排�(fēng));(4)�(fēng)速;(5)壓力�(6)潔凈度;(7)菌落�(shù)CPU�(8)噪聲�(9)照度�(10)靜電�(11)微振�(12)介質(zhì)純度�(13)氣流組織;(14)自靜時(shí)間;�15)分子污染AMC;(16)可�?xì)怏w、有毒氣體濃度�

  �(wèi)生潔凈工程的�(shè)�(jì)者主要從事工程設(shè)�(jì),目前國�(nèi)很少有設(shè)�(jì)者接受專�(yè)的潔凈知識培�(xùn),國家出臺新的規(guī)范標(biāo)�(zhǔn),要求設(shè)�(jì)人員具有相關(guān)的潔凈知識才能從事潔凈室的設(shè)�(jì),尤其在�(yī)療行�(yè),這種�(shè)�(jì)�(guān)系到人民的生命安全。現(xiàn)在必須更改過去用半專�(yè)水平的狀況,�(yùn)用“潔凈技�(shù)”的理念去設(shè)�(jì)�(wèi)生潔凈工程�

  3、衛(wèi)生潔凈工程施工控�

  國內(nèi)目前的衛(wèi)生潔凈工程施工大部分沒有潔凈的概念,和普通工廠廠房的施工沒有什么區(qū)別,主要的問題在于目前國�(nèi)對于潔凈工程施工缺乏專業(yè)的規(guī)范。如何加�(qiáng)�(wèi)生潔凈工程施工的控制,避免為潔凈工程留下后期隱患,也是“潔凈技�(shù)”在工程上應(yīng)用的一�(gè)問題。我們要�(guī)范衛(wèi)生潔凈工程施工的過程,用“潔凈技�(shù)”的理念指導(dǎo)整�(gè)施工過程,同�(shí),培�(yǎng)一批專�(yè)的監(jiān)理人員,加強(qiáng)�(wèi)生潔凈工程施工的過程控制,�(dá)到無塵施工的目的。在事中控制,使對環(huán)境及人類生存的傷害最小化�

  在我們的思維模式里,一提到�(huán)境保�(hù),許多人馬上想到的是污染治理,也就是如何處理和處置廢品、廢氣和廢水等污染物。英國把對污染物的常�(guī)治理技�(shù)形象地稱為“尾端”治理技�(shù)。而如今,許多國家正在�(shè)法改變這種消極被動(dòng)的辦法,�(zhuǎn)而采用既有益于環(huán)境,又有利于�(jīng)�(jì)�(fā)展的、積極的、主�(dòng)的“潔凈技�(shù)”(清潔工藝)�(jìn)行源頭治理,使環(huán)境保�(hù)工作邁上了一�(gè)新的臺階。我國潔凈技�(shù)目前正處于初級階段,潔凈技�(shù)的理念被普遍接受,但在現(xiàn)�(shí)中應(yīng)用到源頭上還比較少�

  從嚴(yán)格意義上來說,“潔凈技�(shù)”是指“不�(chǎn)生廢物的工藝和技�(shù)”。但是,要求生產(chǎn)過程不產(chǎn)生廢物實(shí)際上是不可能的,這就好象極限一樣,只能無限接近。因此“潔凈技�(shù)”的合理含義�(yīng)是能夠降低原材料和能源消耗,并有效地防止污染物和其它廢物的產(chǎn)生的工藝和技�(shù)。采用“潔凈技�(shù)”,不僅可使�(chǎn)品在生產(chǎn)�(shí)盡量減少原材料和能源的消耗,減少有害�(huán)境的副產(chǎn)品的�(chǎn)生,而且可使�(chǎn)品在使用期終�(jié)�(shí),也容易被處置,將其對環(huán)境的影響減少到最小程度�

  4、衛(wèi)生潔凈工程的后期維護(hù)

  �(wèi)生潔凈工程的�(shè)�(jì)和施工決定后期維�(hù)的難易程度,一般來說,后期的維�(hù)�(fèi)用要�(yuǎn)大于�(shè)�(jì)施工�(fèi)用,這是潔凈行業(yè)公認(rèn)的事�(shí)。為此,維護(hù)好衛(wèi)生潔凈工程是�(gè)艱巨�(fù)雜的工作。國�(nèi)普遍的做法是由醫(yī)院自己來維護(hù),這�(gè)維護(hù)只能解決一部分問題,最后導(dǎo)致的�(jié)果是不能�(dá)到理想的�(shè)�(jì)�(biāo)�(zhǔn)。這就需要根�(jù)社會(huì)分工的原理來解決維護(hù)的問題,�(yī)療機(jī)�(gòu)的主要精力要放在�(yī)療上,輔助醫(yī)療的�(wèi)生潔凈工程維�(hù)�(yīng)該由專業(yè)的公司來完成。醫(yī)院在這�(gè)過程中一舉兩得,其一是從�(shí)施維�(hù)變成了監(jiān)督維�(hù),有利于控制交叉感染;其二是集中精力把醫(yī)療搞好�

  5、潔凈室的由�

  早期,第一批潔凈室最早出�(xiàn)于醫(yī)陀勞�?李斯特意識到�(xì)菌可引起外科傷口的感染,這就是他的歷史性貢�(xiàn)。他想到,從手術(shù)室中清除�(xì)菌應(yīng)可防止感染。這就是一批潔凈室的科�(xué)理論基礎(chǔ)�

  1960年,英格蘭的布勞爾斯和克魯嘗試在米得爾斯伯勒市手�(shù)室布滿整�(gè)吊頂?shù)纳⒘髌鳙@得下行運(yùn)�(dòng)的“活塞”式氣流(即單向流,盡管�(dāng)�(shí)不這樣稱呼)。但其低速流不幸被來自人員和手術(shù)室燈的熱氣流以及人員的活�(dòng)所破壞,因而無法實(shí)�(xiàn)良好的單向流。這就是當(dāng)約翰 ·�(qiáng)利教授(在赫沃空�(diào)公司的協(xié)助下)決定改�(jìn)其在英國曼徹斯特附近惠靈頓醫(yī)院手�(shù)室的通風(fēng)�(shí)的情況�

  �(qiáng)利是髖關(guān)節(jié)更換�(shù)的先�(qū),他�(fā)明了一種塑料或金屬制造的人工�(guān)節(jié)代替有病的關(guān)節(jié)。開始時(shí),他的手�(shù)病人敗血癥患病率�10%,這是�(gè)大問題。于是他采取了許多預(yù)防措施。他與赫沃斯嘗試?yán)�?dāng)�(shí)的知�(1961�),完善下行氣流的“活塞效果”。他們不是利用整�(gè)手術(shù)室的天花板(如勞爾斯和克魯所做的那樣),而是將其限制在一�(gè)小的面積范圍�(nèi),由此改�(jìn)下行氣流。他們在手術(shù)室中放置了一�(gè)7英尺�7英尺的“溫室”,如圖所示� 圖上一�(qiáng)利公布的該系�(tǒng)的氣流圖。從圖中可以看出,它�(shí)�(xiàn)了較好的下行單向流�

  �(qiáng)利和赫沃斯空�(diào)公司增加了送風(fēng)量,然后我們利用從美國和其他地方的層流(單向流)系�(tǒng)工作中獲得的知識,實(shí)施了�(shè)�(jì)改�(jìn)。強(qiáng)利發(fā)�(xiàn)對手�(shù)室的改�(jìn)和對服裝的面料及�(shè)�(jì)的提高,顯著減少了懸浮細(xì)菌,而髖�(guān)節(jié)深度感染的減少恰恰與之相對應(yīng):從1959年手�(shù)室條件較差時(shí)�10%,降低到�1970年其全部改�(jìn)到位�(shí)的不�1.0%。英國醫(yī)�(xué)研究�(huì)證明,在20�(shí)�80年代,應(yīng)用單向流隔離系統(tǒng)加上密封式服裝,�(guān)節(jié)手術(shù)引起的敗血癥比紊流手術(shù)室降低四分之一�

  6、早期的工業(yè)潔凈�

  在工程制造業(yè)中也取得了相似的�(jìn)展。第一�(gè)工業(yè)生產(chǎn)用潔凈室是在第二次世界大�(zhàn)中投入使用的,其主要目的是提高槍械、坦克、飛�(jī)用儀器的�(zhì)量和可靠性。那�(shí)人們認(rèn)識到,必須提高生�(chǎn)�(huán)境的潔凈度,否則投彈瞄準(zhǔn)器這樣的裝置就�(huì)出現(xiàn)故障。但�(dāng)�(shí)只要假定潔凈室要保持得像人們的住房那樣清潔,于是便使用了不�(chǎn)生粒子的不銹鋼做表面裝修并保持其清潔。但人們還沒有�(rèn)識到,由�(jī)器和人員�(chǎn)生的大量懸浮粒子�?dāng)U散,�(yīng)由大量的潔凈送風(fēng)使之降至最低。比如對于藥品生�(chǎn)車間,當(dāng)�(shí)的主流思想就是必須大量使用消毒劑使其不含微生物。為便于消毒,墻體使用帖面,地面則用水磨石鋪面,并帶有排水槽和下水口,以便排出消毒劑。通風(fēng)也很原始,每小時(shí)換氣僅幾次。在室內(nèi)或在生產(chǎn)區(qū)與外部區(qū)域之間,還談不上氣流控制。人員穿的棉服衣著與哪�(gè)�(shí)代手�(shù)室使用的相似。那�(shí)即便有更衣區(qū),也是非常簡陋的�

  1939年至1945年二次大�(zhàn)期間開展的生化戰(zhàn)爭研究以及核子裂變的使用,使隔離危險(xiǎn)微生物或隔離放射性污染所必須的高效過濾器�(yīng)�(yùn)而生。從此,在潔凈室中即可獲得非常潔凈的空氣,低度的空氣污染成為�(xiàn)�(shí)�

  1955年至該世紀(jì)60年代早期已建造出了具有這種通風(fēng)的潔凈室:充分過濾了的空氣經(jīng)吊頂?shù)纳⒘髌魉统觥?0世紀(jì)50年代早期,美國北卡羅來州云絲�-塞倫市的西電公司在生產(chǎn)�(dǎo)彈用陀螺儀�(shí)總是出問題,其產(chǎn)品合格率僅為1%。后來發(fā)�(xiàn),問題就出在塵埃上。于是決定建造一�(gè)“無塵”生�(chǎn)車間。該車間由AC公司�(shè)�(jì)并于1955年完成�

  這恐怕就是世界上第一�(gè)考慮了潔凈室所以基本要求的潔凈生產(chǎn)車間。人員穿著合成纖維服并戴著帽子,還為他們配備了更衣室。選擇了便于清潔而粒子產(chǎn)生又最少的建材,并盡量減少接縫與彎角,地板上滿鋪乙烯樹脂直至墻靀照明采取平裝式,使積塵最少。在照片右側(cè)后部可看到使用了傳遞窗。空�(diào)送風(fēng)�(jīng)“絕對”過濾器(對0.3μm粒子慮除效率�99.95%),房間維持正壓�

  1961年,迎來了潔凈室�(fā)展史上的分水嶺,即美國新墨西哥州阿爾伯克基圣地亞�(shí)�(yàn)室發(fā)明了“單向流”或“層流”通風(fēng)理念。這是集體智慧的結(jié)晶,但首功則非威利斯·懷特菲爾德莫屬�

  一間小房間�10英尺長,6英尺寬,7英尺高(3米�1.8米�2.1米)。其送風(fēng)不是�(jīng)吊頂?shù)纳⒘髌魉统龊笠噪S�(jī)流的形式在室�(nèi)�(yùn)�(dòng),它是經(jīng)由一系列高效過濾器送出。這就能確保空氣從過濾器送出后以單向流流�(jīng)室內(nèi)并從地板格柵排出。從圖中可以看出,室�(nèi)工作臺前的工作人員不污染放置在其前面的物品,�?yàn)槿藛T所�(chǎn)生的污染被吹開了�

  1962�4�13日,《時(shí)代》周刊發(fā)表了一篇文章公布了圣地亞實(shí)�(yàn)室的�(fā)明:

  位于阿爾伯克基——設(shè)�(jì)、總裝原子武器的地方——圣地亞公司的科�(xué)家們對潔凈室情有獨(dú)鐘,但他們也是身不由己。武器部件產(chǎn)生得越來越小,一顆粒子造成的問題就越來越大。在整�(gè)圣地亞,維克薩斯出生在威利斯·懷特菲爾德——懷特菲爾德超凈室的�(fā)明人——是最苛刻的管家。他略微拉長了嗓音說道:“我在想那些塵埃粒子——這些不法之徒來自何方?所去何處?”物理學(xué)家懷特菲爾德在找到了自己問題的答案后�(rèn)定,傳統(tǒng)潔凈室有原則�(cuò)誤�

  一般的潔凈室系�(tǒng)——越來越多的工業(yè)生產(chǎn)仰仗于它——是止住塵埃粒子使之不被釋放出來。潔凈室�(nèi)禁止吸煙,禁止使用一般鉛筆——因鉛筆�(huì)釋放鉛粒子。潔凈室的工作人員被“包裝”在特殊的靴子、帽子、連體服之中,�(jìn)入潔凈室前還要經(jīng)受真空清潔。房間本身則不停地用真空吸塵器清潔。盡管采取了所有這些�(yù)防性措施,空氣中每立方英尺大于等于0.3微米�0.000012)的塵埃粒子至少還有1百萬�(gè)。雖然對比著普通空氣而言,這已是長足的�(jìn)步,但懷特菲爾德相信他還可以更上一層樓。他把制止粒子產(chǎn)生這一想法拋在腦后,而是在粒子一出現(xiàn)就予以清除�

  懷特菲爾德的超凈室看上去像是一輛小的沒有輪子的金屬拖車屋。地板是金屬格柵,以不銹鋼鋪靀工作臺面對的是4英尺�10英尺的“絕對過濾器”組——可過濾除低速空氣中所有大�0.3微米的粒子。大多數(shù)潔凈室使用過濾器僅僅是為了使送風(fēng)潔凈,而懷特菲爾德的過人之處在于用過濾器制造潔凈空氣,使該房間保持潔凈。潔凈空氣以7英里/小時(shí)的風(fēng)速(很輕的微�(fēng))流過工作臺、穿過臺前工作人員。工人穿著普通服裝,還允許吸煙。頭皮屑、抽煙的煙氣、鉛筆產(chǎn)生的塵埃以及其他粒子,都由潔凈空氣帶走,吹�(jìn)格柵地板,并排出室外。每�6秒鐘,房間的超凈空氣就換�1次。粒子因此無法在室內(nèi)循環(huán)。結(jié)果,物理�(xué)家懷特菲爾德的潔凈室比其競爭對手最潔凈的房間還潔凈至少1000倍。因?yàn)楦鞴I(yè)部門急需高質(zhì)量的潔凈室,因此,各式各樣的工業(yè)生產(chǎn)中立即采用了懷特菲爾德潔凈室通風(fēng)中的單向流原理�

  7、當(dāng)今而我們大陸客戶中,外資企�(yè)為了讓潔凈室的系�(tǒng)得到國際�(rèn)可,對于除凈化級別外,還要求我們對其它各項(xiàng)指標(biāo)符合國際相關(guān)�(biāo)�(zhǔn),如NEBB�(rèn)證等�

  潔凈室空�(diào)系統(tǒng)�(jīng)典的方案是采用中央空�(diào)和三級過濾器集中送風(fēng),通過大型�(fēng)道將已經(jīng)處理的空氣送至過濾器的接聯(lián)管道,然后經(jīng)高效空氣過濾器(HEPA Filter)或者超高效空氣過濾器(ULPA Filter)送到潔凈室。而另一種方案是采用室內(nèi)循環(huán)�(fēng)就地冷卻,利用干冷卻盤管解決新風(fēng)不能提供全部冷負(fù)荷的問題,同�(shí)利用�(fēng)�(jī)過濾器單元來�(jìn)行空氣循�(huán)。每種方式各有一定的適用范圍,風(fēng)�(jī)過濾器單元(FFU)因其靈活性大,即可通過置換盲板來提高局部區(qū)域的潔凈度、占用空間較少等�(yōu)�(diǎn)得到越來越多的應(yīng)用,尤其適合于舊廠房的改造及技�(shù)更新較快的工程。雖然FFU系統(tǒng)成本較高,而從綜合投資角度,分析認(rèn)為采用FFU方式在末端過濾器鋪設(shè)率為25%�30%�(shí)較為有利�

  ISO5級(百級)潔凈室屬于潔凈室用暖通空�(diào)系統(tǒng)耗能大戶,通常采用吊頂滿布高效過濾器的送風(fēng)方式,運(yùn)行能耗較大。有�(guān)潔凈室運(yùn)行費(fèi)用的文獻(xiàn)指出,在某些歐洲國家,能源消耗的�(fèi)用已占潔凈室�(yùn)行、維�(hù)年度總費(fèi)用的65%�75%,其主要影響因素是潔凈室的空氣流量和采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)如何有效地向潔凈室分布經(jīng)過凈化和溫濕度調(diào)節(jié)的空氣,所以在保證潔凈污染控制的條件下,合理選擇送風(fēng)速度,布置末端過濾器、回�(fēng)口、減少送風(fēng)量以便節(jié)能是人們關(guān)注的焦點(diǎn)�

  另外國外對一些ISO5級潔凈室�(shí)測數(shù)�(jù)表明,大部分換氣次數(shù)�(yuǎn)低于建議的下限值,而在�(shè)�(jì)中存在系�(tǒng)�(fēng)量過大的傾向,這可能與對氣流缺乏了解,�(dān)心系�(tǒng)�(yùn)行可靠性的保守思想有關(guān),說明提高節(jié)省能源的�(jī)�(huì)確實(shí)存在。隨著計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)技�(shù)自身的發(fā)展,已廣泛應(yīng)用于暖通空�(diào)和潔凈室等工程領(lǐng)域,通過�(jì)算機(jī)求解流體所遵循的控制方程,可以獲得流動(dòng)區(qū)域的流速、溫度、濃度等物理量的詳細(xì)分布情況,是一種較好的�(yōu)化設(shè)�(jì)工具。其�(yōu)勢在于利用CFD技�(shù)對設(shè)�(jì)方案�(jìn)行模擬可以在施工前發(fā)�(xiàn)失誤并及�(shí)更正,避免經(jīng)�(jì)損失;可以迅速發(fā)�(xiàn)提高系統(tǒng)�(yùn)行效率的可能性;另外,通過模擬可以得到一系列�(yùn)行的備選方案,以便在尋找最�(jīng)�(jì)方案�(shí)有所依據(jù)�

  � �(shù)值模擬及分析

  從流�(dòng)的雷諾數(shù)Re來考慮,潔凈室的氣流均為紊流,空氣的流�(dòng)滿足連續(xù)性方程,�(dòng)量方程和能量方程。對于工程問題,我們不需要關(guān)心紊流的精細(xì)�(jié)�(gòu)及其瞬時(shí)變化,而只�(guān)心紊流隨�(jī)變量的有�(guān)平均值,因此,本文采用數(shù)值計(jì)算三類方法中雷諾�(shí)均方程中的紊流粘性系�(shù)法,流動(dòng)模型采用暖通空�(diào)廣泛采用的標(biāo)�(zhǔn)k-ε二方程模型,k-ε模型通過求解紊流�(dòng)能與紊流�(dòng)能耗散率的輸運(yùn)方程得到紊流粘性系�(shù)�

  控制方程的通用形式為:

  式中:ρ為空氣密度(kg/m3),V為氣流速度矢量(m/s),Γφ,eff為有效擴(kuò)散系�(shù)(kg/ms)� Sφ是源�(xiàng),Φ代�1,u, v, w, k,ε中的一�(xiàng),u, v, w為三�(gè)方向的速度分量(m/s),k為紊流動(dòng)�(m2/s2),ε為紊流�(dòng)能耗散�(m2/s3),�=1�(shí)通用方程�?yōu)檫B�(xù)性方程�

  邊界條件:墻體邊界設(shè)為無滑移邊界條件。送風(fēng)邊界條件,送風(fēng)速度取過濾器面風(fēng)速平均值,速度方向豎直向下。回�(fēng)邊界條件,回�(fēng)口滿足充分發(fā)展段紊流出口模型。由于室�(nèi)熱負(fù)荷較小,不考慮溫度浮升效應(yīng)對氣流的影響。采用混合迎�(fēng)差分格式對偏微分方程�(jìn)行離散,基于有限容積法的SIMPLEST算法�(jìn)行求解�

  � 物理模型及計(jì)算結(jié)果分�

  方案一將風(fēng)�(jī)過濾器單元(�(guī)格為1.2m×1.2m)成條型居中布置于天花板,滿布比�25%,回�(fēng)采用全地面均勻散布穿孔板作為回風(fēng)口。由于送風(fēng)口在Y方向呈對稱布置,圖中只給出一半流場。在送風(fēng)口下方流線垂直向下,流線平行較好,而在送風(fēng)口至墻體范圍�(nèi)有較大的渦流區(qū),則主流區(qū)范圍減少,不能使全室工作區(qū)�(dá)到較高級別。同�(shí)粒子也會(huì)被卷吸�(jìn)入主流區(qū),排除污染物的路徑增長,增加污染的可能性�

  方案二將FFU(規(guī)格為1.2m×1.2m)散布于天花板,滿布比仍�25%,過濾器面風(fēng)速在0.45 m/s,回�(fēng)采用全地面均勻散布高架格柵地板作為回�(fēng)口。模擬計(jì)算顯示,對于均勻布置FFU方案,工作區(qū)1.2m�0.8m高度斷面平均�(fēng)速分別為0.1545m/s�0.1516m/s,可見散布末端過濾器送風(fēng)口可以減小速度的衰減。雖然在送風(fēng)口之間上部存在反向氣流,形成小的渦流區(qū),但在工作區(qū)0.8m�1.2 m范圍�(nèi)已形成豎直向下的流線,時(shí)均流線平行較好,由于此潔凈室�(chǎn)熱量較小,熱氣流對流線影響可忽略,不�(huì)�(chǎn)生逆向污染,因此上部的渦流不會(huì)對主流區(qū)�(chǎn)生影響。空氣中的微粒在重力、慣性和�(kuò)散三種作用力下運(yùn)�(dòng)速度和位移是微小的,直徑�1μm�(shí),微粒跟隨氣流運(yùn)�(dòng)的速度和氣流速度相差不會(huì)大于10�3。此�(shè)�(jì)中新�(fēng)處理�(jī)組設(shè)三級過濾器,F(xiàn)FU中過濾器為U15�99.9995%@MPPS,直徑>1μm的微粒可視為零,因此,工作區(qū)�(chǎn)生的微粒能完全跟隨氣流一起運(yùn)�(dòng),直接排出潔凈室�

  �(dāng)�(jìn)一步減小滿布比�(shí)模擬�(jì)算可知,除送風(fēng)口正下方—定區(qū)域外,其余部分已根本不能保證氣流接近垂直向下,過濾器之間存在一�(gè)從天花板到地面貫通的巨大渦流區(qū),污染物極易被卷吸�(jìn)入渦流區(qū)�(nèi)而不易排出�

  �(jīng)過模擬計(jì)算及分析,我們認(rèn)為在送風(fēng)口滿布比�25%,均勻分布FFU,采用全地面均勻散布穿孔板回�(fēng),過濾器面風(fēng)速在0.45m/s,相�(yīng)換氣次數(shù)�147�/小時(shí),由于FFU可達(dá)到較大的送風(fēng)面風(fēng)速,以及均勻散布穿孔地板回風(fēng)口的均流作用,因?yàn)槿绻捎�?cè)墻下�(cè)回風(fēng),就�(huì)在潔凈室中間下部區(qū)域形成較大的渦流三角區(qū),因此,潔凈室內(nèi)能夠形成比較合理的氣流流形,在主流區(qū)�(nèi)能形成基本垂直向下的流線,但在靠近四周墻壁處,由于形成受限射流,出現(xiàn)渦旋,因此在布置�(shè)備時(shí),應(yīng)避免將設(shè)備靠墻壁布置,而應(yīng)留有一定距離,這是潔凈室施工完畢,開始投入使用�(shí)�(yīng)加以注意的。另外,此設(shè)�(jì)中雖然不能形成如傳統(tǒng)滿布高效過濾器送風(fēng)口而形成的全室平行氣流� NEBB�(rèn)證中已認(rèn)為ISO5級潔凈室也可采用非單向流流型或混合流型�

  縱觀整�(gè)中國潔凈行業(yè),不僅是潔凈技�(shù),還是競爭規(guī)則,我�?nèi)沃氐肋h(yuǎn)�

  ......

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