潔凈室維持正壓、壓差和送排風(fēng)量關(guān)系.doc

潔凈室維持正壓、壓差和送排風(fēng)量關(guān)系在有關(guān)各種凈化工程潔凈室的設(shè)計手冊中，對于潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計算方法都列出了復(fù)雜的計算過程公式,那么對于那些專業(yè)從事潔凈室建造的工程師們,專業(yè)凈化工程設(shè)計施工而言，是否有更為快速和簡單的計算方法解決潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計算方法呢?在過去的38年里發(fā)展中，凈化技術(shù)潔凈室技術(shù)經(jīng)歷了快速的發(fā)展，在汽車工業(yè)，微系統(tǒng)技術(shù)，生物技術(shù)，表面技術(shù)，制藥醫(yī)療，半導(dǎo)體工業(yè)等許多工業(yè)分支中，都已開發(fā)出了適合自己的潔凈室技術(shù)。無論何種潔凈室技術(shù)，都有哪些基本的原則和要求是大家所必須都要遵循的因素，比如說潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計算方法。所有的潔凈室，可以有很多不同的標(biāo)準(zhǔn)和要求，但是如果沒有正壓，那么一切室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和要求都沒有存在的基礎(chǔ),沒法達(dá)到凈化潔凈室室內(nèi)空氣潔凈度要求。各種設(shè)計手冊中復(fù)雜的計算方法并不適合現(xiàn)場施工技術(shù)人員的需求，在潔凈室建造項目中，基本上工程技術(shù)人員都在靠經(jīng)驗估算，并沒有比較準(zhǔn)確而且又簡單的潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計算方法.一個密閉性能良好的潔凈室，在使用過程中，主要的漏風(fēng)途徑有以下四種： 高效送風(fēng)口的漏風(fēng); 高 室內(nèi)門、窗縫隙的漏風(fēng); 開門過程中的漏風(fēng);風(fēng)淋室、傳遞窗各種凈化設(shè)備的漏風(fēng); 室內(nèi)配套設(shè)備的工藝排風(fēng)。1、縫隙漏風(fēng)量計算計算方法一：v=1.29(P)1/2V=S*vP：潔凈室內(nèi)外壓力差(Pa)v：從縫隙處流過的風(fēng)速(m/s)S：縫隙面積(m2)V：通過縫隙的泄漏風(fēng)量(m3/h)例：假設(shè)條件：房間正壓20pa，門縫長度3.6m，窗縫長度 40m，假設(shè)縫隙寬度0.01m門縫隙面積S1=0.01*3.6=0.072m2，窗縫隙面積S2=0.002*40=0.08m2泄漏風(fēng)量V=s*v=(S1+S2)*3600*1.29*(P)1/2=(0.072+0.08)*3600*1.29*(20)1/2=3157m3/hr計算方法二：壓差法計算方式：L=0.827A(P)1/21.25=1.03375A(P)1/2式中 L正壓漏風(fēng)量(m3/s);0.827漏風(fēng)系數(shù);A總有效漏風(fēng)面積(m2);P壓力差(Pa);1.25不嚴(yán)密處附加系數(shù)2、開門的泄漏風(fēng)量假設(shè)條件：房間正壓P=20Pa，門面積S3=0.9*2.00=1.8m2，風(fēng)速v=1.29(P)1/2=5.77m/s,開啟次數(shù)n=1次/hr，開啟時間t=5s泄漏風(fēng)量Q=S3*v*t*n=1.8*5.77*5*1*=51.93 m3/h每小時開一次門，開5秒，泄漏空氣量51.93 m3/h3、風(fēng)淋室與傳遞窗的空氣泄漏量假設(shè)條件：風(fēng)淋室體積15m3，密閉無縫隙開閉順序為(1)開 (1)關(guān) (2)開 (2)關(guān)，如圖1風(fēng)淋室開閉順序圖圖1 風(fēng)淋室開閉順序圖。分析：以風(fēng)淋室為例(1)開時A/S內(nèi)壓力為常壓101325Pa(1)關(guān)時A/S內(nèi)壓力為常壓101325Pa，保持不變(2)開時A/S內(nèi)壓力為常壓101325Pa，保持不變，但穩(wěn)定后壓力變?yōu)榕c房間內(nèi)同樣壓力101325+20pa(2)關(guān)時A/S內(nèi)壓力為常壓101325+20Pa,保持不變結(jié)論：所以需要補(bǔ)充的空氣量為15m3的空間壓力變化為20Pa時的密閉空間的補(bǔ)氣量根據(jù)理想氣體方程式PV=mRT，(P氣壓，單位Pa;V體積，單位m3;m氣體質(zhì)量單位kg;R氣體常數(shù)等于287;T氣體開氏溫度，單位K，假設(shè)室內(nèi)溫度25，開氏溫度為298K)需補(bǔ)充空氣質(zhì)量m=(P *V)/(R*T)= (20*15)/(287*298)=0.0035kg=3L相對來說風(fēng)淋室及傳遞箱的泄漏量較小(密閉良好的情況下)，可忽略不計。4、工藝排風(fēng)泄漏風(fēng)量工藝排風(fēng)泄漏風(fēng)量即為工藝排風(fēng)量。以上四種泄漏風(fēng)量之和即為房間維持正壓所需的送風(fēng)量。更為快速的計算方法潔凈時正壓換氣次數(shù)(次/時) ，如表1正壓換氣次數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)表，通過此表，可以更快速的計算正壓送風(fēng)量,潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計算方法。表1 正壓換氣次數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)表。例，潔凈室要求正壓為20Pa(表中第四行)，潔凈室體積為100m3，潔凈室是有外窗、密閉性較好的潔凈室(表中第二列)，那么此潔凈室維持正壓所需的送風(fēng)量V=換氣次數(shù)2.5*100m3=250m3(不包括工藝排風(fēng))為什么有時不能達(dá)到理想正壓?1、新風(fēng)補(bǔ)充量不足：重新計算新風(fēng)需求量2、泄漏量過大：找出泄漏原因，尋出解決方案3、排風(fēng)量太大：主要是工藝排風(fēng)量超標(biāo)，重新計算4、空調(diào)回風(fēng)量太大：重新調(diào)節(jié)風(fēng)量簡單計算法的應(yīng)用實例在潔凈室建造中為投資方節(jié)約能源合理的正壓值對潔凈室各項指標(biāo)的達(dá)標(biāo)及降低運(yùn)行成本是非常重要的。半導(dǎo)體廠工程設(shè)備用電約占全廠用電的49%，冷動機(jī)用電占工程設(shè)備用電的35%，潔凈室空氣處理機(jī)組用電占工程設(shè)備用電的23%。潔凈室正壓設(shè)定值越大，空氣處理機(jī)組送風(fēng)量越大，冷動機(jī)負(fù)荷越高，降低電力的耗用，即減少資源的消耗與污染源的制造。所以基于以上分析可知潔凈室內(nèi)的正壓設(shè)定直接關(guān)系到廠區(qū)運(yùn)行成本,潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計算方法。以松江九亭高科區(qū)富士金上海松江工廠為例(FUJIKIN)2002年三月至七月，該廠主要由一個150 m2的1000級潔凈室和一個100m2的1級潔凈室組成，正壓設(shè)定值為50Pa，現(xiàn)以其1級潔凈室為例計算所需新風(fēng)量。計算條件面積100m2，層高3m，高架地板下部空間1m，F(xiàn)FU滿布加高架地板系統(tǒng)。窗9扇(1m x 1m)，門1扇(1mx2.1m)，每小時開啟一次，每次持續(xù)5秒，風(fēng)淋室一個，傳遞箱一個(1m3)，工藝排風(fēng)1000CMH，整個潔凈室氣密性良好，正壓設(shè)定為50Pa。計算過程1.縫隙泄漏風(fēng)量V=(S1+S2)*3600*1.29*(P)1/2(0.01*1*4*9+0.02*1*2+0.02*2.1*2)*3600*50(1/2)*1.29 = 4642m3/h2.開門泄漏風(fēng)量Q=S3*1.29*(P)1/2*t*n(2.1*1)*(50 (1/2)*1.29)*5*1 = 109 m3/h3.風(fēng)淋室和傳遞窗密閉良好，假設(shè)無漏風(fēng)4.工藝排風(fēng)量為 1000CMH控制50Pa正壓所需的新風(fēng)量為 4624+109+1000 = 5733 m3/h若根據(jù)表1經(jīng)驗值估算，控制50Pa正壓所需風(fēng)量為5.3*100*4+1000= 3120m3/h取大值5733 m3/h實際余壓閥顯示正壓為65Pa業(yè)主出于節(jié)能考慮，要求降低正壓至35Pa。一、針對FFU風(fēng)速進(jìn)行改善改善方式：1、通過中控電腦，調(diào)整FFU馬達(dá)轉(zhuǎn)速降低(original: 1,300 rpm)2、觀察潔凈室壓力值的變化(original: 65 Pa)3、持續(xù)降低轉(zhuǎn)速直至壓力為45 Pa4、記錄FFU最后的轉(zhuǎn)速并觀察潔凈室壓力二、針對(MAU)風(fēng)速進(jìn)行改善改善方式：1、通過中控電腦調(diào)整MAU馬達(dá)轉(zhuǎn)速(original:45Hz)2、觀察潔凈室壓力值的變化(original: 45 Pa)3、持續(xù)降低轉(zhuǎn)速直至壓力為35Pa4、記錄MAU最后的轉(zhuǎn)速，并觀察潔凈室壓力三、最終節(jié)能效果1、降