潔凈室維持正壓、壓差和送排風(fēng)量關(guān)系

1、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(jì)手冊(cè)中，對(duì)于潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計(jì)算方法都列出了復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程公式，那么對(duì)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(jì)施工而言，是否有更為快速和簡(jiǎn)單的計(jì)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(jì)算方法呢?在過(guò)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(chē)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(kāi)發(fā)出了適合自己的潔凈室技術(shù)。無(wú)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(shuō)潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計(jì)算方法。所

2、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(méi)有正壓，那么一切室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和要求都沒(méi)有存在的基礎(chǔ)，沒(méi)法達(dá)到凈化潔凈室室內(nèi)空氣潔凈度要求。各種設(shè)計(jì)手冊(cè)中復(fù)雜的計(jì)算方法并不適合現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員的需求,在潔凈室建造項(xiàng)目中，基本上工程技術(shù)人員都在靠經(jīng)驗(yàn)估算，并沒(méi)有比較準(zhǔn)確而且又簡(jiǎn)單的潔凈室漏風(fēng)原因分析及潔凈室正壓送風(fēng)量計(jì)算方法.一個(gè)密閉性能良好的潔凈室，在使用過(guò)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(mén)、窗縫隙的漏風(fēng)；開(kāi)門(mén)過(guò)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(jì)算計(jì)算方法一：v=1.29(AP)1/2V=S*vP：潔凈室內(nèi)外壓力差(P

3、a)v：從縫隙處流過(guò)的風(fēng)速(m/s)S：縫隙面積(m2)V：通過(guò)縫隙的泄漏風(fēng)量(m3/h)例：假設(shè)條件：房間正壓20pa,門(mén)縫長(zhǎng)度3.6m,窗縫長(zhǎng)度40m，假設(shè)縫隙寬度0.01m門(mén)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二s*v=(S1+S2)*3600*1.29*(P)1/2=(0.072+0.08)*3600*1.29*(20)1/2=3157m3/hr計(jì)算方法二：壓差法計(jì)算方式：L=0.827XAX(P)1/2X1.25=1.03375XAX(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

4、);4P壓力差(Pa);1.25不嚴(yán)密處附加系數(shù)2、開(kāi)門(mén)的泄漏風(fēng)量假設(shè)條件：房間正壓P=20Pa,門(mén)面積S3=0.9*2.00=1.8m2,風(fēng)速v=1.29(AP)1/2=5.77m/s,開(kāi)啟次數(shù)n=1次/hr,開(kāi)啟時(shí)間t=5s泄漏風(fēng)量Q=S3*v*t*n=1.8*5.77*5*1*=51.93m3/h每小時(shí)開(kāi)一次門(mén)，開(kāi)5秒，泄漏空氣量51.93m3/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(wú)縫隙開(kāi)閉順序?yàn)殚_(kāi)一關(guān)一開(kāi)一關(guān)，如圖1風(fēng)淋室開(kāi)閉順序圖圖1風(fēng)淋室開(kāi)閉順序圖。分析：以風(fēng)淋室為例開(kāi)時(shí)A/S內(nèi)壓力為常壓101325Pa關(guān)時(shí)A/S內(nèi)壓力為常壓101325Pa，保持不變

5、開(kāi)時(shí)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關(guān)時(shí)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(shí)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(kāi)氏溫度，單位IK,假設(shè)室內(nèi)溫度25°C,開(kāi)氏溫度為298K)需補(bǔ)充空氣質(zhì)量m=(AP*V)/(R*T)=(20*15)/(287*298)=0.0035kg=3L相對(duì)來(lái)說(shuō)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(jì)。4

6、、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(jì)算方法潔凈時(shí)正壓換氣次數(shù)（次/時(shí)），如表1正壓換氣次數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，通過(guò)此表,可以更快速的計(jì)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(jì)算方法。表1正壓換氣次數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表。室內(nèi)正壓值（呵有外飢憲封性稍差的潔凈室有外窗、空封性較好的潔凈室無(wú)外飢土建式潔淨(jìng)室5'0.90.70.6101.51.211512.2"1.8'1.620''3:2.1253.632.53043.327'354.53.0'34054.23.245.5.

7、7,4.73.4506.55.33.6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二換氣次數(shù)2.5*100m3=250m3（不包括工藝排風(fēng)）為什么有時(shí)不能達(dá)到理想正壓？1、新風(fēng)補(bǔ)充量不足：重新計(jì)算新風(fēng)需求量2、泄漏量過(guò)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(jì)算4、空調(diào)回風(fēng)量太大：重新調(diào)節(jié)風(fēng)量簡(jiǎn)單計(jì)算法的應(yīng)用實(shí)例一在潔凈室建造中為投資方節(jié)約能源合理的正壓值對(duì)潔凈室各項(xiàng)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(dòng)機(jī)用電

8、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(dòng)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(jì)算方法。以松江九亭高科區(qū)富士金上海松江工廠為例(FUJIIKIN)2002年三月至七月，該廠主要由一個(gè)150m2的1000級(jí)潔凈室和一個(gè)100m2的1級(jí)潔凈室組成，正壓設(shè)定值為50Pa，現(xiàn)以其1級(jí)潔凈室為例計(jì)算所需新風(fēng)量。計(jì)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(1mx1

9、m)，門(mén)1扇(1mx2.1m)，每小時(shí)開(kāi)啟一次，每次持續(xù)5秒，風(fēng)淋室一個(gè)，傳遞箱一個(gè)(1m3)，工藝排風(fēng)1000CMH，整個(gè)潔凈室氣密性良好，正壓設(shè)定為50Pa。計(jì)算過(guò)程1縫隙泄漏風(fēng)量V=(S1+S2)*3600*1.29*(AP)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(kāi)門(mén)泄漏風(fēng)量Q二S3*1.29*(AP)1/2*t*n(2.1*1)*(50(1/2)*1.29)*5*1=109m3/h3風(fēng)淋室和傳遞窗密閉良好，假設(shè)無(wú)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

10、=5733m3/h若根據(jù)表1經(jīng)驗(yàn)值估算，控制50Pa正壓所需風(fēng)量為5.3*100*4+1000二3120m3/h取大值5733m3/h實(shí)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(duì)FFU風(fēng)速進(jìn)行改善改善方式：1、通過(guò)中控電腦，調(diào)整FFU馬達(dá)轉(zhuǎn)速降低(original:1,300rpm)2、觀察潔凈室壓力值的變化(original:65Pa)3、持續(xù)降低轉(zhuǎn)速直至壓力為45Pa4、記錄FFU最后的轉(zhuǎn)速并觀察潔凈室壓力二、針對(duì)(MAU)風(fēng)速進(jìn)行改善改善方式：1、通過(guò)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:45Pa)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、降低FFU轉(zhuǎn)速FFU轉(zhuǎn)速由1,300rpm降至1,