深圳市無塵車間凈化工程:空氣凈化工程設計技術培訓總結

 xinwen   2020-02-25 11:41   67 人閱讀  0 條評論

關于深圳市無塵車間凈化工程內容如下:

在科學研究、工業生產以及人們的日常生活中,往往需要對某一特定空間內的空氣溫度、濕度、潔凈度和氣流速度提出技術要求,并采取一定的技術手段創造和維持這一空氣環境,以滿足生產工藝過程和人體舒適要求。這就是通常所說的空氣調節。在應用空氣調節系統的建筑中,由于環境場合不同,對空氣溫度、濕度、流動速度、潔凈度的要求側重點則不同。一般來說,空氣調節任務的側重點是對空氣溫度、濕度以及空氣速度的調節,對空氣潔凈度沒有特殊的要求。對于有些工業生產,如半導體、微電子工業、食品、制藥、衛生等領域,不僅僅對其環境的空氣溫度、濕度、氣流速度有一定的技術要求,更重要的是對空氣潔凈度(即生產環境空氣中含塵濃度的高低)有嚴格和特殊的要求。為達到這一目的,所采取的技術措施稱為空氣潔凈技術。所以,空氣潔凈技術的任務,是在滿足室內環境空氣溫度和濕度要求的前提下,將受控環境空氣介質中的懸浮微粒除掉,并且使其達到生產要求的環境條件,也就是我們常說的空氣凈化。對于采用了空氣潔凈技術使空氣中懸浮微粒濃度、含菌濃度受控而達到某種要求的房間(或限定的空間),稱為潔凈室。

目前空氣潔凈技術的應用可分為兩個方面:1.工業潔凈。以工業生產工藝為目的的空氣潔凈過程,其控制對象為空氣中的塵埃微粒,如灰塵等。對于這類房間,是以控制空氣中的塵埃微粒為主要目的的,通常稱為工業潔凈室。2.生物潔凈。以保健、衛生為目的的空氣潔凈過程,其控制對象為空氣中的細菌、病毒等微粒。對于這類房間,由于采取了無菌化處理,而且是以防止微生物污染為主要目的的,通常稱為生物潔凈室。

潔凈技術的應用領域1.電子(微電子)工業2.食品工業3.醫療4.生物實驗5.實驗動物飼養

空氣污染是與空氣潔凈相對應的概念。所謂“污染”是指作為研究對象的物體或物質,由于某些物質如塵埃微粒、微生物等的混入、粘附和作用,而使研究對象本身所具有的功能和性能受到不良影響,或不良影響所導致的狀態。通常我們把引起污染的物質稱為污染物或污染物質。產生污染物的根源稱為污染源。

空氣潔凈的目的,就是要極大程度地將空氣介質中的污染物除掉。因此空氣潔凈包括兩個方面,一是指對空氣的凈化“行為和過程”;二是指潔凈空氣所處的潔凈“狀態”,或維持空氣的潔凈狀態。為實現這兩個目的,潔凈空調系統及設施就必須能夠有效地阻止室外污染物進入室內,同時迅速有效地排除室內產生的污染物,創造并維持一個潔凈的空氣環境。

在空氣潔凈技術中,含有懸浮微粒的空氣介質是一種分散體系,我們把它稱為氣溶膠,把空氣中的微粒稱為分散相。以分散相處于懸浮狀態的微粒粒子稱為氣溶膠粒子。氣溶膠是指沉降速度可以忽略的固體微粒、液體微?;蚬腆w和液體粒子在氣體介質中的懸浮體。

通常所指的空氣污染物主要有以下三類:1懸浮在空氣中的粒狀污染物。包括固體和液體微粒。2懸浮在空氣中的細菌、病毒等微生物。3各種對環境、人體或生產過程有害的氣體。

當潔凈室的使用用途不同時,其所要凈化的污染物也不同。對于一般工業潔凈室需要凈化的污染物主要是懸浮在空氣中的塵埃微粒;對于醫院病房、手術室、生物實驗室等建筑,包括細菌、病毒在內的空氣中的微生物把塵埃微粒作為載體附著,因此這一類生物潔凈室除對塵埃微粒凈化外,還應控制微生物在空氣中的數量。

微粒的分類方法一般有以下幾種:一。按微粒的形成過程分1分散性微粒。固體或液體物質在分裂、破碎、氣流、振蕩等作用下變成懸浮狀態而形成。其中固體分散性微粒是形狀不規則的粒子,或是由集結不緊、凝并松散的粒子組合形成的類球形粒子。2凝集性微粒。通過物質的燃燒、升華和蒸汽凝結以及氣體反應而形成。包括固態凝集性微粒和液態凝集性微粒。其中固態凝集性微粒是由數目較多的、有著規則結晶形狀或者球狀的原生粒子結成的松散集合體組成;液體凝集性微粒是比液態分散性微粒小得多、多分散性也小的粒子組成。二.按微粒的大小分,空氣中懸浮微粒的粒徑范圍一般為10-7~10-1cm,在這個范圍內,隨著微粒粒徑大小的變化,它的物理性質和規律都將發生變化。1.可見微粒。微粒直徑為d >10μm,通過肉眼可以觀察到這些微粒。2.顯微微粒。微粒直徑為d=0.25~10μm,在普通顯微鏡下可以看見。3.超顯微微粒。微粒直徑為d <0.25μm,在超顯微鏡或電子顯微鏡下可以看見。

以上是人們按照觀察手段對微粒分類的習慣劃分方法。在ISO14644-1標準中,為了和空氣潔凈度相聯系,把0.1~0.5μm的粒子稱為微粒,把<1μm的粒子稱為超微粒子,把>0.5μm的粒子稱為大粒子。三.按微粒的來源分1.有機性微粒。如:植物纖維、動物毛、發、角質、皮屑、化學染料和塑料等。2.無機性微粒。如:金屬塵粒、礦物塵粒和建材塵粒。3.生物微粒。如:各種藻類、細菌、菌類、原生動物和病毒等微生物。在這些微粒中,和空氣凈化關系最直接的是細菌、菌類(如真菌)和病毒。微生物不僅在空氣中,而且在水中、土壤中,在動、植物的體內和體表面都有生存。環境地點溫、濕度條件不同其微生物量不同。

空氣中的微生物主要附著在塵埃粒子上,微生物與其它污染物的最大區別在于它是有生命的,具有生長、繁殖及延續生物學全過程的能力。只要條件適宜就會通過細胞分裂繁殖生長。以細胞為例,在溫度、濕度適宜的條件下,一般每20~30分鐘就可分裂繁殖一次,其一晝夜的繁殖量可達216~24個;微生物的另一個重要特征是生存能力強。許多微生物對惡劣環境有極強的抵抗力,可以耐高溫、高寒,還能抗陽光輻射和紫外線等。當長期使用某一種殺菌劑后,有些細菌還會產生耐藥性。

在空氣凈化系統中使用空氣過濾器過濾塵埃時,對菌類的過濾效率高于對塵埃的過濾效率,只要控制了潔凈室內空氣的塵埃濃度,也就控制了細菌的濃度。這一推論奠定了在潔凈空調系統中可以使用空氣過濾器除塵并達到除菌目的的方向。

微粒的通俗分類1灰塵 包括所有固態分散性微粒。這類微粒在空氣中的運動受到重力、擴散等多種因素的作用。是空氣潔凈技術中接觸最多的一種微粒,也稱為粉塵。這類微粒在工業區的空氣中含量較多。如水泥廠、鋼鐵廠、石料粉碎、礦物裝卸場等地點。2煙。包括所有固態凝集性微粒以及液態粒子和固態粒子因凝集作用而產生的微粒。還有從液態粒子過渡到結晶粒子而產生的微粒;“煙”通常是指由冶金過程形成的固體粒子氣溶膠。它是由熔融物質揮發后生成的氣體物質的氣凝物,在生成過程中總是伴有諸如氧化類的化學反應。一般情況下,煙的微粒大小遠在0.5μm以下(如燃煤、木材、燃油等物質燃燒產生的煙)。在空氣中主要呈布朗運動,有相當強的擴散能力,在空氣中很難沉降。3霧。包括所有液態分散性微粒和液態凝集微粒?!办F”系指屬于氣體中液滴的懸浮體的總稱。其運動性質主要受斯托克斯定律支配。如SO2氣體產生的硫酸霧;因加熱和壓縮空氣的作用產生的油霧。4煙霧。包括所有液態和固態微粒,既含有分散性微粒又含有凝集性微粒。微粒大小從十分之幾微米到幾十微米。最典型的是工業區空氣中由煤粉塵、二氧化硫一氧化碳和水蒸汽所形成的結合體。如鋼鐵廠產生的氧化鐵煙霧。

表1-3 按微粒形成過程的分類

微粒分類

名 詞

粒徑/μm

形成過程

固態

灰塵(粉塵)

100~1

固體物質的粉碎、裝卸

凝結固體煙霧

1~0.1

燃燒、升華、蒸發或化學反應產生的蒸汽的凝結

0.3~0.001

燃料燃燒

液態

靄(煙霧)

100~1

蒸汽凝結、化學反應、液體噴霧

50~5

水蒸汽凝結

我們所接觸的空氣都是處于氣溶膠的狀態。

氣溶膠粒子的性質及在空氣中的懸浮狀態取決于以下因素:1.空氣的流動速度。2.粒子的大小尺度和密度。3.粒子尺寸大小的分布。4.粒子的化學成分。5.空氣的粘性和空氣分子布朗運動影響。

在空氣靜止或在室內空氣流速較小可以忽略狀態下,微粒的大小尺度和密度是影響顆粒重力沉降速度的主要因素。微粒的尺度增加,重力沉降速度增加,不容易形成氣溶膠;相反,小尺寸的微粒受空氣粘滯力和空氣分子布朗運動的影響,在空氣中容易產生擴散。如果微粒的擴散速度大于其重力沉降速度,微粒就可能處于懸浮狀態。有一部分微小的粒子也會由于相互間的碰撞而凝聚在一起。當尺寸增大到一定程度時,就可能沉降下來。因此,對空氣中微粒的評價和測定以及在選定空氣凈化系統時,首先要涉及到微粒尺度大小的問題。除微小液滴粒子在空氣中成球形外,其它粒子為結晶狀、塊狀、針狀、片狀、線狀等形狀各異。因此必須對微粒的尺度給予確定。

“粒徑”的意義通常是指通過微粒內部的某一個長度因次。

常用的粒徑有:定方向切線徑、投影最大線距、當量直徑、沉降直徑等。

由于微粒形狀極不相同,按上述方法得到的粒徑,對于一個微粒群來說也是不一樣的。這在實際應用中就很不方便。因此,必須確定一個能反映全部微粒特征的粒徑的平均數值。這就是“平均粒徑”。它是用特殊的方法表示全部微粒某種特征的一個假設的微粒直徑。

在一群微粒中,如果微粒大小的尺寸集中而為單一的尺寸或接近某一尺寸,這種微粒稱為單分散相微粒,其集中度最高。如果微粒大小尺寸分散,這種微粒稱為多分散相微粒,其集中度低。

粒徑分布曲線是指微粒按粒徑大小范圍分組后重復出現的次數(或頻率)所形成的關系曲線。

某一尺寸范圍粒子群的微粒占總體數量或重量的百分數稱為粒子群的分散度。

微粒的統計分布1.按粒徑的正態分布和對數正態分布2.在雙對數紙上的粒徑分布3.按密度的分布

大氣塵是空氣凈化的直接處理對象,所謂大氣塵是指大氣中的懸浮微粒。既包含固體微粒也包含液體微粒的多分散氣溶膠。大氣塵的粒徑一般小于10μm。

1.自然發生源 如:海風帶入空氣中的海鹽微粒、風吹起的土壤微粒、植物花粉等;2.人為發生源 在人為發生源中,近代工業技術發展所造成的大氣污染占主要地位。如燃煤、燃油產生的灰分、SO2、煙霧等。

大氣塵的組成1.無機性非金屬微粒2.金屬微粒3.有機性微粒

大氣塵濃度1.計數濃度 以單位體積空氣中含有的塵粒個數表示,記作粒/升。2.計重濃度(質量濃度)以單位體積空氣中含有的塵粒質量表示,記作mg /m3。3.沉降濃度 以單位時間單位面積上自然沉降下來的塵粒個數或重量表示(粒/厘米2?時或噸/公里2?月)。4.粒徑顆粒濃度 單位體積空氣中含有的某一粒徑范圍內的灰塵顆粒數(粒/m3或粒/升)。

我國大氣環境質量標準(GB3095—82)區分了飄塵(指10μm以下的微粒)濃度和總懸浮微粒(T.S.P,指100μm以下的微粒)濃度,并規定飄塵濃度為參考指標。把級別劃分為三級:一級標準 為保護自然生態和人群健康,在長期接觸情況下不發生任何危害影響的空氣質量要求。二級標準 為保護人群健康和城市、鄉村的動植物,在長期和短期接觸情況下不發生傷害的空氣質量要求。三級標準 為保護人群不發生急、慢性中毒和城市一般動植物(敏感者除外)正常生長的空氣質量要求。

該標準規定,國家規定的自然保護區、風景游覽區、名勝古跡和療養地等為一類區,執行一級標準。

城市規劃中確定的居民區、商業交通居民混合區,文化區、名勝古跡和廣大農村等為二類區,執行二級標準。

大氣污染程度比較重的城鎮、工業區及城市交通樞紐、干線等為三類區,執行三級標準。

由于大氣塵濃度值的大小直接影響人體健康,所以各國都有自己的大氣塵計重標準。很多國家都把0.2或0.15 mg/m3看成污染的濃度極限。

在空氣潔凈技術中,最常用的是以d≥0.5μm的微粒數量為準的計數濃度。以最干凈的同溫層(距地表10km)來說,這樣的微粒約有20粒/升。

影響大氣塵濃度和分布的因素1.風的影響在現代城市中大氣塵發生源的主要形式可分為點(煙囪等排放裝置)、線(機動車密集的道路)和面(工業區),而起傳播污染作用的主要是風。就大部分情況來說,由于污染物在大氣中的排放濃度與總排放量成正比,而與平均風速成反比,所以風速增加一倍,下風側污染物濃度則可減少一半。濃度和風速成反比。污染風頻=定向盛行風頻×全年平均風速/定向盛行平均風速2濕度的影響 廣義的大氣塵包括固態微粒和液態微粒兩部分。而粒徑從0.1μm直至0.001μm之間的微粒雖也屬于永久大氣塵的范圍,但是被專門叫做凝結核。

凝結核包括(1)溶解性凝結核:吸水性很強且能溶于水。如氯化鈉、硫酸鹽等;(2)吸濕性凝結核:不溶于水但能被水濕潤。如土壤粒子、礦石粒子、煙灰粒子等。

絕對濕度主要影響溶解性凝結核初始的吸濕,而凝結核進一步的溶解和增大(后者包括非溶解性凝結核)則主要取決于相對濕度。

3.高度的影響一般是離地5~15米處的含塵濃度受地面影響較小,較穩定。4.綠化的影響

綠化對降低大氣塵濃度有一定作用。根據研究,一般葉片寬大、平展、硬挺而風吹不易晃動、葉面粗糙多茸毛,總葉量又大的樹木,有利于滯塵

要把固態或液態微粒從氣溶膠中分離出來,一般有以下四種方法;機械分離。電力分離.洗滌分離.過濾分離

阻隔性質的微粒過濾器按微粒被捕集的位置可以分為兩大類:一類為表面過濾器,一類為深層過濾器。

深層過濾器又分為高填充率和低填充率(又稱為低空隙率和高空隙率)兩種。微粒的捕集發生在表面和層內。填充率以α表示:

α=過濾層(纖維層)的比重/過濾材料(纖維)的比重

高填充率(α>0.2)深層過濾器結構多樣。低填充率(α<0.2)深層過濾器有各種纖維填充層過濾器、薄層濾紙高效器和發泡性濾材過濾器等。

微粒的過濾過程劃分兩階段:第一階段稱為穩定階段。在這個階段里,過濾器對微粒的捕集效率和阻力不隨時間而改變。而是由過濾器的固有結構,微粒的性質和氣流的特點決定。在這個階段里,過濾器結構由于微粒沉積等原因而引起的厚度上的變化是很小的。這一階段對于過濾器有重要意義。尤其是在空氣潔凈技術中。第二階段稱為不穩定階段。在這個階段里,捕集效率和阻力不取決于微粒的性質,而是隨著時間的變化而變化。主要是隨著微粒的沉積、氣體的侵蝕、水蒸氣的影響等因素變化。這一階段和上一階段相比時間要長得多,對一般工業過濾器有決定意義。但在空氣潔凈技術中意義不大。

在纖維過濾器的第一階段過濾過程中,捕集微粒的作用有以下幾種:1.攔截效應2.慣性效應3.擴散效應4.重力效應5.靜電效應

影響纖維過濾器的效率有很多因素:1.微粒尺寸的影響當粒徑由小到大時,攔截和慣性效率逐漸增加2.微粒種類的影響過濾固態微粒比過濾液態效率要高。隨著濾速的增加,這種相態對效率的影響將逐漸減小。3.微粒形狀的影響球形微粒與纖維接觸時,接觸表面比起不規則形狀的微粒來要小,因而不規則微粒與纖維接觸的幾率就大,沉積的幾率也隨之增大。4.纖維粗細和斷面形狀的影響當纖維徑減小時,捕集效率都增高5.過濾速度的影響①隨著濾速增加,擴散效率下降。②隨著濾速增加,慣性效率上升③隨著濾速增加,攔截效率上升。④隨著濾速增加,總效率先是下降,然后上升。6.纖維填充率的影響當纖維填充率提高以后,纖維層密實了,慣性效率和攔截效率都要提高。而此時纖維間的流速更快了,所以擴散效率反而降低,不過總效率仍然提高了。但特別指出,此時阻力的增加比總效率的提高要快得多,所以通過提高纖維填充率α來提高效率并不是好辦法。7.氣流溫度的影響被過濾的氣流溫度升高,使微粒的擴散系數提高,這就使亞微米微粒的擴散效率提高了,可溫度升高后,氣體粘性變大,從而使依靠重力效應和慣性效應的大微粒的沉積效率降低了,同時也提高了過濾阻力。8.氣流濕度的影響被過濾的氣流濕度增加以后,使空氣的靜電效應消失,布朗運動減弱。使微粒容易被氣流夾帶而穿透過濾層,從而降低了效率。(1)用苯酚——糠醛樹脂粘結的玻璃纖維濾紙進行過濾細菌,發現細菌對未經干燥的過濾器濾紙穿透深度,比干燥濾紙的穿透深度深。(2)用飽和水蒸汽通過玻璃纖維濾紙的過濾器時,蒸汽中夾帶的鐵銹可穿透數層濾紙,而通過干燥空氣時,僅在過濾器表面上發現鐵銹。9.氣流壓力的影響被過濾氣流壓力的降低,將使氣體密度減小,空氣分子自由行程變大,從而使擴散系數和慣性參數增大。所以擴散效率、慣性效率都有所增加。而對攔截效率影響不大。在溫度和壓力同時增加時,由于壓力的增加比溫度的增加給予粘性的影響大得多,所以慣性效率下降。10.容塵量的影響隨著微粒在纖維表面的沉積,過濾器的容塵量不斷增加,開始了過濾器中的第二階段?;覊m在纖維上的沉積有如樹枝上的積雪,被稱為樹枝晶狀模型。過濾效率隨著容塵量的增加而增加。

在空氣凈化系統中,一般采用由粗效過濾器、中效過濾器、高效過濾器(或亞高效過濾器)組成的三級過濾方式。各級過濾器的作用是:粗(初)效過濾器:主要用以阻擋新風所攜帶的10μm以上的沉降性微粒和各種異物進入系統。中效過濾器:主要用以阻擋1~10μm的懸浮性微粒,以免其在高效過濾器表面沉降而很快將高效過濾器堵塞。高效過濾器(亞高效過濾器):主要用以過濾送風中含量最多、用粗效過濾器和中效過濾器都不能或很難過濾掉的1μm以下的亞微米級微粒,以控制送風系統關鍵的最后部位。

根據其不同測定方法的效率范圍來進行分類。粗效過濾 器:宜用重量法測得的效率分類。中效過濾器:宜用比色法或濁度法測得的效率分類。高效過濾器:宜用計數法測得的效率分類。

根據國家標準《空氣過濾器》和《高效空氣過濾器》規定,按過濾器性能劃分可分為粗效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器、亞高效過濾器和高效過濾器

評價任何過濾器,最重要的特性指標有四項:面速和濾速、效率、阻力、容塵量。

面速和濾速:面速是指過濾器斷面上通過氣流的速度,以m/s表示。

式中:Q——風量(m3/h)

F——過濾器截面積即迎風面積(┫)

面速反映過濾器的通過能力和安裝面積。采用過濾器的面速越大,安裝過濾器所需的面積越小。

濾速是指濾料面積上的通過氣流的速度,以cm/s、L/┩2?min表示。

l/┩2?min

或 cm/s

式中:f——濾料凈面積(即去除粘結等占去的面積),m2。

濾速反映濾料的通過能力,特別是反映濾料的過濾性能。采用的濾速越低,一般說將獲得較高的效率。而過濾器允許的濾速越低,說明其濾料性能越差,阻力也大。

在特定的過濾器結構條件下,統一反映面速和濾速的是過濾器的額定風量。在相同的截面積下,希望允許的額定風量越大越好,而在低于額定風量下運行,效率越高,阻力越低。

二、效率被過濾器除去的大氣塵含量與過濾器進口大氣塵含量比值的百分數稱為過濾器效率。表示效率的方法有計重效率、計數效率等。1.用過濾器進出口氣流中的含塵濃度表示:

式中:G1、G2——過濾器進出口氣流中微粒的重量或數量(mg/h或粒/h)

N1、N2——過濾器進出口氣流中的含塵濃度(mg/m3或粒/h)

Q——通過過濾器的風量(m3/h或升/h)

這種表示方法對于計重效率和計數效率都可以采用。

2.用進入過濾器前氣流中的塵粒含量和過濾器捕集的塵粒量來表示。

G3——過濾器捕集到的塵粒重量(mg/h)

該方法僅在計重效率時采用,有些國家將由此方法求得的η稱為除塵率。

3.有過濾器所捕集到的塵粒數量和過濾器出口氣流中塵粒的含量來表示。

該方法也用于計重效率。

4.用各粒徑的分級效率表示

η=η1n1+…+ηnnn

式中:η1…ηn——各粒徑的分級效率,以小數表示。

n1…nn——各粒徑的微粒的含量占全體微粒的比例,以小數表示。

5.過濾器效率的其它檢測方法(《空氣調節》p220):

①比色法

②鈉焰法

③油霧法

④粒子計數法

三、穿透率;穿透率用K(%)表示:

K=(1-η)×100% ()

例:現有兩個過濾器,其過濾效率分別為η1=0.9999,η2=0.9998,求其各自的穿透率。

K1=(1-η1)×100%=0.01% K2=(1-η2)×100%=0.02%

在上述結果中,兩個過濾器的過濾效率基本相等,兩者之間的差別已沒有實在意義。但換算成穿透率之后,則K2比K1大一倍。也就是說第二個過濾器穿透過來的微粒比第一個過濾器多一倍。

四、凈化系數,凈化系數KC以穿透率的倒數表示

凈化系數表示經過濾器以后微粒降低的程度。K=0.01%時,KC=100/0.01=104

說明過濾器前后的微粒濃度相差一萬倍。

從以上內容可以看出穿透率和凈化系數同是效率的表現形式。

五、阻力,過濾器阻力由兩部分組成:一是濾料的阻力,二是過濾器結構的阻力。

Δp=Δp1+Δp2

=Av+Bun

v——濾速(cm/s)

u——面速(m/s)

空氣凈化系統的過濾器阻力在系統的總阻力損失中占有相當大的比例,對系統的能耗有重要影響。任何過濾器的阻力均隨容塵量的增加而增加。也就是說隨著過濾器運行時間的延長,過濾器積塵使阻力逐漸增大。人們習慣把過濾器沒有積塵時的阻力稱為初阻力,把需要更換時的阻力稱為終阻力。為保證系統的風量能保持在正常運行條件,一般取過濾器初阻力的兩倍作為終阻力,并按此選擇風機。

六、容塵量,在額定風量下,過濾器的阻力達到終阻力時,其所容納的塵??傎|量稱為該過濾器的容塵量。由于濾料的性質不同,粒子的組成、形狀、粒徑、密度、粘滯性及濃度的不同,因此過濾器的容塵量也有較大的變化范圍。

過濾器的容塵量是和使用期限有直接關系的指標。一般將運行中的過濾器終阻力達到初阻力的二倍或效率下降到初始效率的85%以下時(一般對于預過濾器來說)過濾器上沉積的灰塵重量,作為該過濾器的容塵量。

七、過濾器的串聯效率,在空氣凈化系統中,為保證空氣的凈化效果,過濾器一般都串聯使用。其串聯后的總效率為:

η=1-(1-η1)(1-η2)…(1-ηn)

或:η=1-P1P2……Pn

同一過濾器采用不同的檢測方法其效率值是不同的,因此應特別注意,采用上述公式計算時,必須用同一種方法測定的各過濾器效率值。同時,應考慮經前級過濾后。由于進入次級過濾器的塵粒粒徑分布頻數的變化對次級過濾器效率的影響。

所謂環境,是人或某種對象物所處的空間。就環境而言,可以是室外環境,也可以是室內環境,或是某一局部空間環境。后兩者也可稱為微環境??諝鉂崈艏夹g就是研究微環境的污染控制技術,就是建立潔凈環境的技術。

空氣潔凈度是指潔凈環境中空氣含塵量多少的程度??諝夂瑝m濃度高則潔凈度低,空氣含塵濃度低則潔凈度高。

二、氣流速度在潔凈室內,一方面是送入潔凈空氣對室內污染空氣進行稀釋,另一方面是加速排出室內濃度高的污染空氣,所以潔凈室內空氣的流速既要有一定的速度,才能防止其他因素(如熱流)的擾亂,但又不能太大,流速太大將使室內積塵飛揚,造成新的污染。

三、壓力,對于大部分潔凈室,為了防止外界污染侵入,需保持室內壓力(靜壓)高于外部的壓力(靜壓),壓力差的維持一般應符合以下原則:1.潔凈空間的壓力要高于非潔凈空間的壓力。2.潔凈度級別高的空間的壓力要高于相鄰的潔凈度級別低的空間的壓力。3.相通潔凈室之間的門要開向潔凈度級別高的房間。

《潔凈廠房設計規范》規定;不同等級的潔凈室以及潔凈區與非潔凈區之間的靜壓差,應不小于4.9Pa。潔凈區與室外的靜壓差,應不小于9.8 Pa。

潔凈室維持不同的正壓值所需的正壓風量,宜按下式計算:

Q=a?∑(q l) m3/h

a——根據維護結構的氣密性確定的安全系數,一般取a=1.1~1.2

q——潔凈室為某一正壓值時,其維護結構單位長度縫隙的漏風量,m3/h?m。

l——維護結構的縫隙長度,m。

對于生物學潔凈室,為了防止危險的微生物從操作或研究對象散發到控制空間以外而造成污染,需保持內部的壓力低于外部的壓力。一般根據生物學危險級別來確定負壓的程度。

四、溫、濕度。潔凈空間的溫、濕度主要是根據工藝要求來確定的。在滿足工藝要求的條件下,應考慮人的舒適感。

溫度對生產工藝的影響,主要是從產品精度和合格率來考慮的。另一方面也從污染角度考慮。因為溫度升高后,會引起人出汗,汗水會對產品產生污染。

濕度過高產生的問題也很多,如相對濕度超過55%以后,冷卻水管壁面上會結露。如果發生在精密裝置或電路中,就會引起各種事故。相對濕度在50%時易生銹。

此外,濕度太高會使物體表面的灰塵難以清除。但是相對濕度低于30%時,又由于靜電力的作用使粒子也容易吸附于物體表面,在半導體生產車間,靜電會使半導體器件發生擊穿。所以,在潔凈室內應對溫、濕度加以控制。

人體舒適感一般與下列因素有關:空氣溫濕度,吹過人體的空氣速度、所在空間內各種表面溫度、人的活動強度、生活習慣、衣著情況、年齡、性別等。

等效溫度,是對應于相對濕度φ=50%,空氣流速v=0.15m/s時的空氣溫度,此時的空氣溫度有許多個。這許多個溫度的集合叫等效溫度。

在《潔凈廠房設計規范》中規定:生產工藝無溫、濕度要求時,潔凈室溫度為20~26℃,濕度為70%。

五、空氣新鮮度1.有害氣體在潔凈室中除了含有CO2外,還有因生產工藝的不同含有其他各種有害氣體,因此必須使這些有害氣體含量控制在一定范圍內。2.臭味空氣中的氣味主要是針對臭味而言的,沒有物理量的評價方法。一般用感覺性等級來評價臭味強度。3.空氣離子

空氣離子一般分為小離子、中離子、大離子三類。①.空氣離子的生物作用;空氣離子對人體有一定的的生物作用,一般表現在可以降低血壓、抑制哮喘、對神經系統有鎮靜作用、并能使使恢復疲勞。②.空氣離子對室內氣候的作用1)使充電表面中性化。2)使微粒加速沉降。

在空氣潔凈系統中,除用換氣次數來保證空氣的新鮮度外,《潔凈廠房設計規范》規定取下列風量的最大值:?亂流潔凈室總送風量10%~30%,層流潔凈室總送風量2~4%?補償室內排風和保持室內正壓值所需的新鮮空氣量。?保證室內每人每小時的新鮮空氣量不小于40m3。

衡量潔凈室噪聲的主要指標是:1.煩惱效應由于噪聲,使人感到不安寧而產生煩惱情緒,一般分為極安靜、很安靜、較安靜、稍嫌吵鬧、比較吵鬧和極吵鬧7個煩惱等級。凡反應水平屬于很吵鬧和極吵鬧者,即為高煩惱。2.對工作效率的影響主要看三方面的反應水平:

集中精神、動作準確性、工作速度。3.對綜合通訊的干擾主要分為:清楚或滿意、稍困難、困難、不可能。

在《潔凈廠房設計規范》中,對噪聲做了如下規定:動態測試時,不超過70dB(A),最高不超過75dB(A),空態測試時,亂流潔凈室不超過60dB(A),層流潔凈室http://www.iwuchen.com/不超過65dB(A)。

照明方式:一般照明、局部照明、混合照明(混合照明為一般照明和局部照明合成的照明)。

潔凈空調的基本概念潔凈空調是空調工程中的一種,它不僅對室內空氣的溫度、濕度、風速有一定的要求,而且對空氣中的含塵粒數、細菌濃度等都有較高的要求,為此相應的技術稱為空氣潔凈技術。對空氣溫度、濕度、潔凈度、壓力、噪聲等參數根據需要都進行控制的密閉性較好的空間稱為潔凈室。

潔凈空調與一般空調的區別1、主要參數控制一般空調側重溫度、濕度、空氣新鮮度的控制,而潔凈空調除此之外還要求控制室內空氣的含塵量、風速、換氣次數等。2、空氣過濾措施一般空調只有粗效過濾、一級過濾,要求較高的有粗效、中效二級過濾,而潔凈空調要求有粗、中、高效三級過濾,在有些潔凈室中,還設有濾毒吸附過濾。3、室內壓力要求一般空調對室內空氣無特殊要求,而潔凈空調為避免外界污染空氣的滲入或不同生產車間不同物質的相互影響,對不同潔凈區的正壓值均有不同的要求,在負壓潔凈室內尚有負壓值的控制要求。4、潔凈空調系統材料和設備的選擇要求 潔凈空調系統材料和設備的選擇、加工工藝、加工安裝環境、設備部件儲存環境,為避免被外界污染,均有特殊的要求,為也是一般空調系統所沒有的。5、對系統氣密性的要求一般空調系統對系統氣密性、滲氣量雖有要求,但潔凈空調系統的要求更高,其檢測手段、各工序的標準均有嚴格措施及測試要求。6、對建筑和其它專業的要求一般空調房間對建筑布局、熱工等方面有要求,但對選材及氣密性要求不是很注重,而潔凈空調對建筑質量的評價,除一般建筑的外觀等要求外,還對防塵、防起塵、防滲漏有嚴格要求。

潔凈空調系統為了使潔凈室內保持所需要的溫度、濕度、風速、壓力和潔凈度等參數,最常用的方法是向室內不斷送入一定量經過處理的空氣,以消除潔凈室內外各種熱濕干擾及塵埃污染。為獲得送入潔凈室具有一定狀態的空氣,就需要一整套設備對空氣進行處理,并不斷送入室內,又不斷從室內排出一部分來,這一整套設備就構成了。

潔凈空調系統所用的設備按作用大致分為三類:1、加熱或冷卻、加濕或去濕以及凈化設備;2、將處理后的空氣送入各潔凈室并使之循環的空氣輸送設備及其管路;3、向系統提供熱量、冷量的熱、冷源及其管路系統。

潔凈空調系統一般分為三大類:1、集中式潔凈空調系統在系統內單個或多個潔凈室所需的凈化空調設備都集中在機房內,用送風管道將潔凈空氣配給各個潔凈室。2、分散式潔凈空調系統在系統內各個潔凈室分別單獨設置凈化設備或凈化空調設備。3、半集中式潔凈空調系統在這種系統中,既有集中的凈化空調機房,又有分散在各潔凈室內的空氣處理設備。是一種集中處理和局部處理相結合的形式。

一、集中式潔凈空調系統的特點:1、在機房內對空氣集中處理,進而送進各個潔凈室。2、由于設備集中于機房,對噪聲和振動較容易處理。3、一個系統控制多個潔凈室,要求各潔凈室同時使用系數高。4、集中處理后的潔凈空氣送入各潔凈室,以不同的換氣次數和氣流形式來實現各潔凈室內不同的潔凈度。

二、集中式潔凈空調系統的適用情況集中式潔凈空調系統適用于工藝生產連續、潔凈室面積較大、位置集中,噪聲和振動控制要求嚴格的潔凈廠房。

三、集中式潔凈空氣系統的形式1、直流式系統所處理的空氣全部來自室外,處理后送入室內,然后又全部排出室外。該系統方式冷、熱量消耗最大,工程投資和運行費用較高,當潔凈室內散發大量的有害氣體,而局部排風不能解決時,采用該方式。2.封閉式該系統所處理的空氣全部來自空調房間本身,循環往復。當潔凈室內無人長期逗留,僅僅為存放或為保證精密儀器正常運行,或一些無需從外界獲得新鮮空氣的特殊場合,可以采用封閉式系統。封閉式系統沒有室外新風,系統消耗冷、熱量最少,但衛生條件最差。3.混合式該系統不僅吸取一部分室外新風,而且還利用一部分回風,根據回風形式有一次回風和二次回風系統。這種系統既能滿足衛生要求,又經濟合理,應用最為廣泛。

半集中式潔凈空調系統,是一種把空氣集中處理和局部處理結合的系統形式,它既有象分散式系統那樣,各潔凈室能就地回風而避免往返輸送,又有象集中式系統那樣按需要供給各潔凈室經空調處理到一定狀態的新風,有利于潔凈空氣參數的控制。

另一方面,隨著生產工藝的發展,人們對潔凈室要求也不同了。人們希望在一個潔凈室內實現不同潔凈度分區控制。因此,出現了半集中式潔凈空調系統,如:隧道式或管道式潔凈空調系統。

具有熱、濕處理能力的末端裝置的半集中式潔凈空調系統1.當系統的潔凈室內熱、濕負荷較大;2.各潔凈室間負荷差異較大;3.或各潔凈室使用時間不一;4、或各潔凈室間避免互相污染。

二、單純凈化作用的末端裝置具有單純凈化作用的末端裝置系統,在半集中潔凈空調系統中應用最多。大多數改建工程都采用這種形式。當對原有普通空調系統進行凈化改造時,在原空調系統內增設過濾設備

潔凈室的主要功能是:1.防止灰塵產生;2.阻止灰塵進入;3.把已有灰塵一次有效地排出去。

從氣流組織上看,潔凈室的氣流組織可分為三大類:一、亂流潔凈室包括:過濾器(或過濾器機組)頂送;帶擴散風口過濾器頂送;局部孔板頂送;局部阻尼層頂送;雙層壁回風頂送;風口側送;風口斜送;散流器頂送;擴散誘導風口頂送。三、局部層流潔凈室1.局部層流(垂直式,水平式)2.亂流加潔凈工作臺式3.亂流加局部層流式4.工作臺隧道式5.隧道潔凈室式6.潔凈管道式

地面滿布格;

柵(孔板)回風式;

兩側下回風式;

周邊壓出式;

2.垂直層流

兩側雙層壁回風式;

頂棚滿布過濾器送風式;

全孔板送風式;

頂棚滿布阻尼層送風式。

二、層流(平行流)潔凈室

直回式;

隧道式;

一側回式;

雙側回式;

1.水平層流 雙層壁雙側回式;

上回式;

對送中間回式;

一字形串聯式;

往復式串聯。

一、亂流式氣流組織特點

1.亂流式氣流組織是依靠氣流的混合稀釋作用,把室內塵粒逐漸排出去,直至達到平衡。

2.由于氣流為亂流,室內發生的塵??上蛉我稽c擴散,所以濃度分布能較快均勻,同時換氣次數增大到一個界限時,室內含塵濃度不會再有明顯下降,而能達到的空氣潔凈度級別有一個界限,大約在1000級以下。當發塵量很少時,也可能達到更高級別,但較難維持。

二、潔凈室設計要點1、保持正壓①加壓空氣量 潔凈室內加壓空氣量主要決定于滲漏風量,若以換氣次數表示加壓風量,可參考表7—1,在概算時,換氣次數取2-3次。

②加壓控制 加壓程度要考慮圍護結構強度,開門是否方便等因素,一般控制和鄰室壓差在5-20Pa(0.5-2 mmH2O)范圍內。2、局部發塵的控制,由于亂流潔凈室內氣流是亂流,塵??梢詳U散到室內任何地點。如果局部地點發塵,對發塵點不加以控制,就會影響全室。即使增加換氣次數,效果也不會很明顯,因此最好的辦法是從局部氣流組織的處理上著眼,即對局部發塵設備加以圍擋和局部排風。

如果是產生有毒有害氣體的場合,除控制氣流組織外,還應對排風進行處理,達到環保要求后再排出室外。

一、層流氣流組織特點層流氣流是主方向氣流,幾乎沒有橫向之間的摻混和擾動,就整個潔凈室而言,層流氣流成為一個“活塞”,可以迅速排除室內的污染空氣。由于是層流,所以,污染從發塵到排出,也大體是順著氣流方向進行的,較少被稀釋,一旦有污染發生,在其下風側的污染可能性就比亂流氣流大得多。

二、設計時應注意的問題1.防止過濾器漏塵2.確保室內送風氣流的均勻①提高室內送風過濾器的滿布率②提高送風速度的均勻程度

造成送風速度不均勻的原因有:過濾器阻力不均勻;靜壓箱內壓力不均勻;向靜壓箱送風的管道內風速太大。為克服上述送風速度不均勻現象可采取以下措施:a、嚴格選用高效過濾器,使每臺阻力相差在±10Pa之內;b、過濾器下方設阻尼層,甚至設阻力不均勻的阻尼層;c、加大靜壓箱高度,一般希望大于800mm;d、改集中風管給靜壓箱送風為分散風管進風或兩側進風。③提高回風速度的均勻程度

造成回風速度不均勻的原因有:a、地面回風溝出口風速太大;b、回風隔柵阻力太??;c、集中回風;

誘導現象是指和層流流動方向不同的氣流,把室內發生的塵?;蚋浇廴緟^的塵埃引導到上風側的現象,從而有可能由層流氣流將這些塵埃帶到下風側,附著于操作區表面。

產生誘導的原因及消除辦法①過濾器與墻壁之間的盲區,是產生誘導的一個原因,為了避免誘導現象,這一盲區寬度應控制在100mm左右。②在層流和亂流潔凈室之間的隔墻和頂棚未完全封死而留有間隙和通道,則因層流潔凈室風速大,可發生從亂流潔凈室向層流潔凈室的誘導。

③在亂流潔凈室部分和層流潔凈室部分無間隔時,如潔凈隧道,在界面附近產生誘導,使該處氣流紊亂,含塵濃度上升。④相應的消除誘導的辦法是設圍擋壁,加緩沖層和空氣幕。

潔凈室的設計原則1潔凈室設計必須執行國家、地區、部門和行業有關現行的標準、規范和規定。2設計應根據生產工藝的要求,因地制宜,區別對待。3土建、采暖、通風、空調、凈化、給排水、動力、照明所有各專業必須共同協作,相互配合。4設計時應考慮到生產發展,工藝變更引起潔凈室改造的可能性和方便性。5.設計必須盡量壓縮和減少非生產面積及輔助生產面積,以降低投資。6根據工藝要求,實事求是地確定潔凈室的潔凈度級別。

系統方案的確定1、凈化系統的劃分,凡屬下列情況之一者,一般分開設置凈化系統。(1)平行流潔凈室與亂流潔凈室。(2)高效空氣凈化系統和中效空氣凈化系統。(3)運行班次和使用時間不同的潔凈室。

系統設計時,應考慮以下幾點:(1)潔凈室面積、凈高、位置和消聲、減振等要求,經綜合技術經濟比較后,確定系統形式。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格的潔凈室采用集中式系統,反之,可采用分布式系統。(2)當工藝無特殊要求時,在保證新鮮空氣量和潔凈室正壓條件下,凈化系統要盡量利用回風。(3)當潔凈室使用劇毒溶液或易燃、易爆物品時,要根據具體情況采取事故排風措施或防火措施(如設風道防火閥)(4)凈化系統設置消聲器時,要注意消聲器的產塵和積塵。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在中效過濾器之前的送風總管和回風總管上。

3、潔凈室內產生粉塵和有害氣體的工藝設備,應設局部排風裝置,排風口的操作面積應盡量小,以減少排風量。

排風系統設計時要注意以下幾點:(1)兩個凈化系統的局部排風點,一般不能共享一個局部排風系統。

(2)當局部排風系統停止運行時,為防止空氣倒灌,可在風機吸入段設置中效過濾器或止回閥。(3)要注意消聲問題,若設置消聲器,要設在排風系統的吸入段上。(4)盡量減少排風量。(5)有害氣體濃度高于國家有關規定的,排放時要處理。

設置值班風機 一般情況下,潔凈室可不設值班風機,當工藝要在非生產時間潔凈室仍要維持一定的潔凈度時,可設值班風機,其送風量按維持潔凈室正壓所需的風量考慮。

輔助房間一般都采取一定的凈化設施。實際工程中多數采用經粗效過濾器、溫、濕度處理和中效過濾器的送回風方式,或利用潔凈室的回風。輔助房間內的潔凈度一般不高于潔凈區內最低潔凈度級別的潔凈室、衛生間、洗手間內一般要設排風裝置。

人、物凈化方案

潔凈室內設置人身凈化、物料凈化用室。人身凈化用室的入口處,應設凈鞋器。存外衣和潔凈工作室應分別設置。進入潔凈室的設備和其它物品,均要進行吸塵和擦拭。盥洗室應設吸手和烘干設備。潔凈區不得設廁所??諝獯盗苁覒O在潔凈區人員入口處,并與潔凈工作服室相鄰,當為100級垂直層流潔凈室時,可改設氣閘室,不必吹淋。

一般潔凈室人身凈化程序潔凈度級別高時為兩次換鞋兩次更衣方案.潔凈度級別低時為兩次換鞋一次更衣方案或一次換鞋更衣方案。

物品凈化與消毒潔凈室的設備和物料出入口,應根據設備和物料的性質、形狀等特征設置物料凈化用室及其設施,物料用室的布置,應防止凈化后物料在傳遞過程中的被污染。對進入無菌室內的物品,均應進行消毒滅菌。

一、送風量計算

1. 層流潔凈室

層流潔凈室的送風量一般按室內斷面風速v決定:100級垂直層流潔凈室v≮0.25m/s,水平層流潔凈室v≮0.35m/s

2. 亂流潔凈室

一般按換氣次數n估算:1000級潔凈室n≮50次/h

10000級潔凈室n≮25次/h

100000級潔凈室n≮15次/h

二、排風量計算

潔凈室內產生有害物的工藝操作,通常在通風柜內進行,其排風量L(m3/n)按下式計算:

L=3600v(A×B)

A×B——操作孔(工作口)的有效m2

v——操作孔(工作口)的斷面風速m/s

v按以下數值?。簾o毒有害氣體0.3~0.5m/s

有毒有害氣體0.7~1.0m/s

劇毒有害氣體1.2~1.5m/s

三、新風量計算

空氣凈化系統的新風量在滿足衛生要求的條件下,還用以維持正壓,局部排風以及補充系統漏風。

從衛生角度考慮,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——室內發生的有害氣體量(米3/時)

c——大氣中該有害氣體濃度(升/米3)

co——控

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