空氣潔凈技術(shù)(第2版)第四章空氣潔凈原理課件

1、第四章 空氣潔凈原理 “十三五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材“十一五”普通高等學(xué)校國家級(jí)規(guī)劃教材 湖南省優(yōu)秀教材潔凈室氣流組織 所謂氣流組織，就是在是房間內(nèi)合理地布置送風(fēng)口和回風(fēng)口，使得經(jīng)過凈化和熱濕處理的空氣，由送風(fēng)口送入室內(nèi)后，在擴(kuò)散與混合的過程中，均勻地消除室內(nèi)余熱和余濕，從而使工作區(qū)形成比較均勻而穩(wěn)定的溫度、濕度、氣流速度和潔凈度，以滿足生產(chǎn)工藝和人體舒適的要求。同時(shí)由回風(fēng)口抽走空調(diào)區(qū)內(nèi)空氣，將大部分回風(fēng)返回到空氣處理機(jī)組(AHU)，少部分排至室外。潔凈室氣流組織 潔凈室按氣流組織單向流潔凈室；非單向流潔凈室（亂流潔凈室）；輻（矢）流潔凈室； 混合

2、流（局部單向流）潔凈室。合理的潔凈室氣流組織能使室內(nèi)空氣的流動(dòng)符合設(shè)計(jì)要求，保證室內(nèi)空氣的溫度、濕度、流速及潔凈度等滿足工藝、人員的舒適度要求。潔凈室氣流組織原則要求送入潔凈房間的潔凈氣流擴(kuò)散速度快、氣流分布均勻，以盡快稀釋室內(nèi)含有污染源所散發(fā)的污染物質(zhì)的空氣，維持生產(chǎn)環(huán)境所要求的潔凈度；使散發(fā)到潔凈室的污染物質(zhì)能迅速排出室外，盡量避免或減少氣流渦流和死角，縮短污染物質(zhì)在室內(nèi)的滯留時(shí)間，降低污染物質(zhì)與產(chǎn)品的接觸機(jī)率；滿足潔凈室內(nèi)溫度、濕度等空調(diào)送風(fēng)要求和人的舒適要求。 單向流潔凈室氣流組織 過去稱：層流潔凈室或平行流潔凈室。定義：氣流以均勻的截面速度，沿著平行流線以單一方向在全室截面上通過的潔

3、凈室。單向流潔凈室的基本原理單向流潔凈室靠送風(fēng)氣流“活塞”般的擠壓作用，迅速把室內(nèi)污染物排出。 單向流潔凈室的特點(diǎn) 在潔凈室內(nèi)，從送風(fēng)口到回風(fēng)口，氣流流經(jīng)途中的斷面基本上沒有什么變化。送風(fēng)靜壓箱和高效過濾器起到均壓均流作用，全室斷面上的流速比較均勻，在工作區(qū)內(nèi)流線單向平行，沒有渦流。單向流潔凈室不是靠摻混稀釋作用，而是靠推出作用將室內(nèi)的污染空氣沿整個(gè)斷面排至室外。 單向流潔凈室氣流組織保證單向流潔凈室潔凈的先決條件：來流的潔凈度；來流的活塞流情況。重要措施：在頂棚或墻面滿布高效過濾器不可能百分之百地滿布過濾器。圖4-1 單向流氣流組織垂直單向流潔凈室圖4-2 垂直單向流潔凈室單向流潔凈室原理圖

4、4-3 單向流潔凈室原理圖過濾器的滿布情況 單向流潔凈室的滿布比一般情況下應(yīng)達(dá)到80% ；GB50073-2001規(guī)定垂直單向流潔凈室滿布比不應(yīng)小于60%，水平單向流潔凈室不應(yīng)小于40%，否則就是局部單向流。 滿布情況與潔凈控制理想滿布比為100%時(shí)，過濾器后房間內(nèi)含塵濃度只決定于過濾器送風(fēng)濃度。情況滿布為一個(gè)比例時(shí)，此時(shí)就有渦流區(qū)，滿布比不同的單向流潔凈室，其含塵濃度是不同的。人員密度不同的單向流潔凈室含塵濃度也不同，所以要適當(dāng)控制單向流潔凈室的人員數(shù)量。 滿布比和潔凈氣流滿布比單向流潔凈室的特性指標(biāo) 單向流潔凈室性能的特性指標(biāo)：流線平行度流線平行的作用是保證塵源散發(fā)的塵粒不作垂直于流向的傳

5、播。 亂流度（速度不均勻度）速度場的集中或離散程度。 下限風(fēng)速 保證潔凈室能控制各種污染的最小風(fēng)速。 中國、美國的工作區(qū)規(guī)定圖4-4 工作區(qū)柱狀圖（注：凈層高不少于2.7m）cm7615080921027092工作區(qū)規(guī)定如果一個(gè)工作人員站著進(jìn)行操作，那么不希望距離地面1.8m散發(fā)的塵粒，降落到離地面0.75m高時(shí)，超過該工作人員的工作范圍，進(jìn)入到相鄰工作人員的工作范圍，對相鄰區(qū)域環(huán)境造成影響。例如，一個(gè)工作人員在桌面上的操作范圍為100cm，如果人站立操作，距離桌面1.05m處散發(fā)的塵粒在降落到桌面時(shí)，仍未超出自己的工作范圍，就不會(huì)對相鄰區(qū)域的工作人員造成污染。流線平行度與漸變流 如果流線是漸

6、變流的曲線，那么其和工作區(qū)下限平面的交點(diǎn)以及和下限平面之上1.05m處的平面的交點(diǎn)之間的連線，與水平方向的傾角應(yīng)大于65。 圖4-5 漸變流流線的傾角流線平行度與流線交角單向流潔凈室要求流線之間既要平行，在0.5m距離內(nèi)線間夾角最大不能過25要求流線盡可能垂直于送風(fēng)面其傾斜角不能小于65。 圖4-5流線交角亂流度（速度不均勻度） 速度場均勻?qū)τ趩蜗蛄鳚崈羰沂菢O其重要的，不均勻的速度場會(huì)增加速度的脈動(dòng)性，促進(jìn)流線間的質(zhì)點(diǎn)的摻混。亂流度是為了說明速度場的集中或離散程度。 亂流度； 各測點(diǎn)的速度；n測點(diǎn)數(shù)； 平均速度。單向流下限風(fēng)速與污染源下限風(fēng)速是指保證潔凈室能控制以下四種污染的最小風(fēng)速當(dāng)污染氣流

7、多方位散布時(shí)，送風(fēng)氣流要能有效控制污染的范圍；不僅要控制上升高度，還要控制橫向擴(kuò)散距離。當(dāng)污染氣流與送風(fēng)氣流同向時(shí)，送風(fēng)氣流能有效地控制污染氣流到達(dá)下游的擴(kuò)散范圍。當(dāng)污染氣流與送風(fēng)氣流逆向時(shí)，送風(fēng)氣流應(yīng)能將污染氣流抑制在必要的距離之內(nèi)；在全室被污染的情況下，要能以合適的時(shí)間迅速使室內(nèi)空氣自凈。 下限風(fēng)速建議值 潔凈室 下限風(fēng)速（m/s） 條 件 垂直單向流 0.12平時(shí)無人或很少有人進(jìn)出，無明顯熱源。0.3無明顯熱源。0.5 有人，有明顯熱源。如0.5仍不行，則宜控制熱源尺寸和加以隔熱。 水平單向流 0.3平時(shí)無人或很少有人進(jìn)出。0.35一般情況0.5 要求高或人員進(jìn)出頻繁的情況 ISO146

8、44-1標(biāo)準(zhǔn)對單向流潔凈室建議的平均風(fēng)速：ISO5級(jí)（100級(jí)）0.20.5m/s；高于ISO5級(jí)0.30.5m/s。單向流潔凈室氣流組織的主要形式 垂直單向流潔凈室垂直單向流滿布過濾器，格柵回風(fēng)；垂直單向流滿布孔板，格柵回風(fēng)；垂直單向流滿布阻尼層，格柵回風(fēng)；垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)，過濾器送風(fēng)；垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)，孔板送風(fēng)；垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)，阻尼層送風(fēng)；垂直單向流，周邊壓出式回風(fēng)，滿布過濾器送風(fēng)；無氣幕局部垂直單向流；有圍擋壁的局部垂直單向流。單向流潔凈室氣流組織的主要形式水平單向流潔凈室水平單向流直回式水平單向流隧道式全側(cè)墻回風(fēng)式/全地面回風(fēng)式/側(cè)墻和地板組合回風(fēng)式。 其他形式：水平單向

9、流一側(cè)回式；水平單向流雙側(cè)回式；水平單向流上回風(fēng)式；水平單向流對送式 。 圖4-6垂直單向流滿布過濾器+格柵回風(fēng)垂直單向流滿布過濾器+格柵回風(fēng)特點(diǎn)可以獲得均勻向下的單向平行氣流，自凈能力強(qiáng)，能夠達(dá)到最高的潔凈度級(jí)別。工藝設(shè)備可以任意布置，可簡化人凈設(shè)備頂棚結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用高。 垂直單向流滿布孔板+格柵回風(fēng) 為了降低潔凈室的造價(jià)，可以將高效過濾器布置在兩側(cè)，頂棚滿布孔板，起到使氣流均勻的作用。但是側(cè)布高效過濾器不容易滿足風(fēng)量的要求，因此這種方式可以應(yīng)用于潔凈面積較小，風(fēng)量不大的潔凈室。圖4-7 垂直單向流滿布孔板+格柵回風(fēng)垂直單向流滿布阻尼層+格柵回風(fēng) 側(cè)布高效過濾器面積不容易滿足風(fēng)量的

10、要求，特別是不容易滿足大于80%額定風(fēng)量的要求。阻尼層的作用是要保證其下方為均勻的平行單向流，因此孔板的開孔率應(yīng)在60%以上。 圖4-8垂直單向流滿布阻尼層+格柵回風(fēng)垂直單向流滿布阻尼層+格柵回風(fēng) 阻尼層不能用易含塵或本身易帶塵的材料金屬孔板外，也可用尼龍紗等透氣好的材料做阻尼層。這些材料阻力小，使其與高效過濾器之間不能緊密接觸，因此在高效過濾器的內(nèi)表面上容易積塵。 圖4-8 垂直單向流滿布阻尼層+格柵回風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)+過濾器送風(fēng) 垂直單向流潔凈室造價(jià)高另一個(gè)重要原因是使用了格柵地板，材料價(jià)格比較高。全頂棚送風(fēng)兩側(cè)下回風(fēng)潔凈室是對地板回風(fēng)方式的改進(jìn)。國外有人稱其為準(zhǔn)單向流潔凈室。 圖4

11、-9 垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)+過濾器送風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)+孔板送風(fēng) 高效過濾器側(cè)布，兩側(cè)下回風(fēng)潔凈室。與典型的垂直單向流相比較，從頂棚和地面兩個(gè)方面降低了潔凈室的造價(jià)。 圖4-10 垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)+孔板送風(fēng)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng)+阻尼層送風(fēng) 這是為了降低潔凈室的造價(jià)，采取的另一種對滿布高效過濾器送風(fēng)，地板回風(fēng)方式的改進(jìn)方法。 圖4-11 垂直單向流雙側(cè)回風(fēng)+阻力層送風(fēng)垂直單向流+周邊壓出式回風(fēng)+滿布過濾器送風(fēng) 主要特點(diǎn)：最簡易的垂直單向流潔凈室氣流平行性不如兩側(cè)下回風(fēng)式壓出的氣流有利于所在環(huán)境潔凈度的提高圖4-12 垂直單向流+ 周邊回風(fēng)+過濾器回風(fēng)無氣幕局部垂直單向流 只在需要平行流的地區(qū)

12、形成局部單向流投資大為減少圖4-14 無氣幕局部垂直單向流 水平單向流直回式 送風(fēng)墻滿布高效過濾器水平送風(fēng)，全墻面回風(fēng)；回風(fēng)墻一般安裝中效過濾器。特點(diǎn)沿氣流方向潔凈度不同流線可能略下傾。只在第一工作區(qū)達(dá)到最高潔凈度。圖4-15 水平單向流直回式 水平單向流隧道式 水平單向流隧道式氣流組織，它是在潔凈工作臺(tái)隧道的基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)展而來的。1-頂棚和墻壁 2-送風(fēng)機(jī) 3-混合箱 4-高效過濾器 5-工作臺(tái) 6-支撐框 7-開口部。圖4-16 水平單向流隧道式 單向流隧道式 圖4-17 隧道潔凈室示意圖隧道潔凈室為進(jìn)一步提供工作區(qū)的潔凈度，將生產(chǎn)區(qū)和通道分割開而建造的由潔凈工作臺(tái)組成的超級(jí)潔凈室。 單向

13、流隧道式特點(diǎn)與水平單向流直回式氣流組織的不同點(diǎn)：在布置高效過濾器的送風(fēng)墻的對面沒有回風(fēng)墻，是向外敞開的；沒有管路循環(huán)空氣，而將內(nèi)部空氣向周圍環(huán)境排出；不能用把壓力提高到比周圍環(huán)境高的方法防止和排除污染，而是靠空氣的速度防止污染的侵入；內(nèi)部的溫濕度宜與環(huán)境溫濕度相同。 單向流隧道式的回風(fēng)方式 該氣流組織形式的室內(nèi)回風(fēng)穿過工作臺(tái)進(jìn)行循環(huán)，對工作臺(tái)臺(tái)面會(huì)造成污染，并且可能會(huì)對界面處產(chǎn)生誘導(dǎo)氣流，降低潔凈工作臺(tái)的潔凈等級(jí)。 圖4-18 全側(cè)墻回風(fēng)式氣流組織單向流隧道式的回風(fēng)方式該氣流組織形式的潔凈工作臺(tái)位于潔凈室內(nèi)，潔凈室的回風(fēng)全部由地面排出。由于隧道回風(fēng)參與全室回風(fēng)容易導(dǎo)致回風(fēng)速度不均勻引起的氣流偏

14、轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不容易維持潔凈度級(jí)別。 圖4-19 全地板回風(fēng)式氣流組織 單向流隧道式的回風(fēng)方式可以避免回風(fēng)穿過工作臺(tái)和室內(nèi)回風(fēng)與工作臺(tái)共用回風(fēng)道所帶來的弊端。利用設(shè)在操作面正下方的條狀回風(fēng)口，使?jié)崈羲淼阑仫L(fēng)可以自成循環(huán)，操作面前方回風(fēng)氣流較強(qiáng)，有利于排除污染。 圖4-20側(cè)墻+地板地板回風(fēng)式氣流組織 水平單向流其它回式方式 圖4-22 水平單向流雙側(cè)回風(fēng)式 圖4-21 水平單向流一側(cè)回風(fēng)式 水平單向流其它回式方式圖4-24 水平單向流對送+對回式 圖4-23 水平單向流上回風(fēng)式 非單向流氣流組織 基本原理非單向流潔凈室靠送風(fēng)氣流不斷稀釋室內(nèi)空氣，把室內(nèi)污染逐漸排出，達(dá)到平衡。主要形式散流器頂送；帶擴(kuò)

15、散風(fēng)口過濾器頂送；風(fēng)口側(cè)送；風(fēng)口斜送。非單向流潔凈室的基本原理 氣流擴(kuò)散得越快越好。利用干凈氣流的混合稀釋作用，把室內(nèi)含塵濃度很高的空氣稀釋，使室內(nèi)污染源所產(chǎn)生的污染物質(zhì)均勻擴(kuò)散并及時(shí)排出室外 降低室內(nèi)空氣的含塵濃度，使室內(nèi)的潔凈度達(dá)到要求。 圖4-25 非單向流潔凈室的基本原理非單向流潔凈室的基本原理 非單向流氣流組織 圖4-26 非單向流氣流組織示意圖非單向流潔凈室的特性指標(biāo) 非單向流潔凈室的特性指標(biāo)換氣次數(shù)與舒適性空調(diào)相同氣流組織保證能均勻的送風(fēng)和回風(fēng)，充分發(fā)揮潔凈氣流的稀釋作用。 自凈時(shí)間室內(nèi)從某污染狀態(tài)降低到某潔凈狀態(tài)所需要的時(shí)間。 非單向流潔凈室的換氣次數(shù) 空氣潔凈度等級(jí) 換氣次數(shù)

16、（次/h） 備 注 ISO6級(jí)(千級(jí)) 5060 適用于層高小于4.0米的潔凈室對于室內(nèi)人員少和熱源少的及宜采用下限值ISO7級(jí)(萬級(jí)) 1525 ISO89級(jí)(10萬100萬) 1015 非單向流潔凈室的氣流組織 氣流組織的作用是保證能均勻的送風(fēng)和回風(fēng)，充分發(fā)揮潔凈氣流的稀釋作用。因此要求單個(gè)風(fēng)口有足夠的擴(kuò)散作用。整個(gè)潔凈室內(nèi)風(fēng)口布置均勻，數(shù)量盡可能多，要盡量減少渦流和氣流回旋。ISO5級(jí)(100級(jí))或更高潔凈度的潔凈室，需要采用單向流潔凈室。 非單向流潔凈室的自凈時(shí)間 非單向流潔凈室的自凈時(shí)間反映了潔凈室從污染狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)的能力，因此自凈時(shí)間越短越好。非單向流潔凈室自凈時(shí)間一般不超過

17、30分鐘。 T:非單向流潔凈室自凈時(shí)間（min）;N0:潔凈室原始含塵濃度，即t=0時(shí)的含塵濃度（pc/L）;N:潔凈室穩(wěn)態(tài)時(shí)的含塵濃度（pc/L）;n:換氣次數(shù)（次/h-1）.非單向流潔凈室氣流組織主要形式 非單向流潔凈室根據(jù)送風(fēng)口、回風(fēng)口的構(gòu)造和設(shè)置位置分為不同的氣流組織形式 散流器頂送形式簡單，適宜于小面積的潔凈室。 圖4-27 散流器頂送非單向流潔凈室氣流組織主要形式增大了過濾器頂送的潔凈氣流作用范圍比過濾器頂送多一個(gè)出口積塵的機(jī)會(huì)長期不運(yùn)行后再運(yùn)行時(shí)要先擦凈擴(kuò)散風(fēng)口圖4-28 帶擴(kuò)散風(fēng)口頂送 帶擴(kuò)散風(fēng)口頂送非單向流潔凈室氣流組織主要形式氣流組織形式比過濾器頂送簡單特別適用于無頂棚空間

18、的房間。可利用走廊，風(fēng)管設(shè)于走廊頂棚中。適合有一般空調(diào)要求的潔凈室。 圖4-29 風(fēng)口側(cè)送風(fēng)口側(cè)送非單向流潔凈室氣流組織主要形式用于房間長度不夠側(cè)送或不允許回流的場合（如手術(shù)室）。 圖4-30 單側(cè)風(fēng)口斜送非單向流潔凈室氣流組織主要形式圖4-32 局部孔板頂送圖4-31 雙側(cè)口斜送非單向流潔凈室氣流組織主要形式圖4-34 雙層壁回風(fēng)頂送圖4-33 局部阻尼層頂送輻流潔凈室氣流組織 輻流潔凈室氣流組織的基本原理 輻流潔凈室(或矢流潔凈室)，它應(yīng)屬于非單向流，但又有比較接近于單向流的效果，而又遠(yuǎn)比單向流在構(gòu)造上簡單。主要形式扇形半球形半圓形 輻流潔凈室氣流組織示意圖圖4-36 扇形送風(fēng)口示意圖圖4

19、-35 輻射流潔凈室示意圖輻流潔凈室氣流組織的特點(diǎn) 空態(tài)時(shí)流線不交叉，流線間橫向擴(kuò)散比較弱，在下風(fēng)向上角有非常弱的反向氣流，污染在室內(nèi)的滯留時(shí)間短于非單向流潔凈室的自凈時(shí)間 .靜態(tài)時(shí)，在障礙物的下風(fēng)側(cè)或兩側(cè)出現(xiàn)渦流區(qū)，因此在輻流潔凈室中應(yīng)盡可能避免在流線方向上的障礙。輻流潔凈室氣流組織的特點(diǎn)設(shè)置扇形送風(fēng)口時(shí)，回風(fēng)口對流場和濃度場的影響均很?。辉O(shè)置半圓柱形送風(fēng)口時(shí)，低回風(fēng)口對控制污染有利，一般回風(fēng)口高度宜取0.3m。輻流潔凈室的氣流分布不如單向流潔凈室的氣流分布均勻，風(fēng)口和過濾器均比常規(guī)風(fēng)口和過濾器復(fù)雜一些，并且在非空態(tài)時(shí)容易產(chǎn)生渦流區(qū)。 輻流潔凈室的設(shè)計(jì)參數(shù) 半圓柱形送風(fēng)口室寬宜在612m之間

20、; 回風(fēng)口高度0.3m 半圓柱形送風(fēng)口的圓柱半徑0.5m；半圓柱形送風(fēng)口的送風(fēng)速度=0.450.6m/s。 輻流潔凈室的設(shè)計(jì)參數(shù) 扇形送風(fēng)口扇形送風(fēng)口的送風(fēng)速度=0.450.55m/s 潔凈室壓差控制的作用潔凈室的壓差就是潔凈室與周圍空間所必須維持的靜壓差。使廠房外環(huán)境與潔凈室之間、潔凈度不同的潔凈室之間或潔凈室與一般房間之間保持適當(dāng)?shù)膲翰钪?目的是為了保證潔凈室在正常工作或空氣平衡暫時(shí)受到破壞時(shí)，潔凈室的潔凈度免受鄰室的污染或污染鄰室。壓差控制的正壓與負(fù)壓選擇 潔凈室與鄰室維持正的靜壓差（簡稱正壓）是較為常見的情況。工業(yè)潔凈室和一般生物潔凈室都是采用維持正壓。使用有毒、有害氣體或使用易燃易爆

21、溶劑或有高粉塵操作的潔凈室、生產(chǎn)致敏性藥物、高活性藥物的生物潔凈室以及其他有特殊要求的生物潔凈室需要維持負(fù)的靜壓差（簡稱負(fù)壓）。 建議靜壓差 目的 非單向流潔凈室與任何相通的相差一級(jí)的鄰室/Pa 非單向流潔凈室與任何相通的相差一以上級(jí)的鄰室/Pa 單向流潔凈室與任何相通的鄰室/Pa 潔凈室與室外（或與室外相通的房間）/Pa 一般(防止縫隙滲漏) 5510 510 15 嚴(yán)格（防止開門進(jìn)入的污染）540或?qū)彌_室5 10或?qū)彌_室5 對緩沖室10 無菌潔凈室 5對緩沖室5 對緩沖室5 對緩沖室10 維持靜壓差風(fēng)量計(jì)算多數(shù)是采用房間換氣次數(shù)估算的，縫隙法比估算法較為合理和精確?？p隙法維持靜壓風(fēng)量計(jì)

22、算公式LC:維持潔凈室壓差值所需的壓差風(fēng)量（m3/h）;P:流量系數(shù)，通常取0.20.5;P:靜壓差（Pa）;:空氣的密度（kg/m3）.維持靜壓差風(fēng)量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算壓差風(fēng)量a:根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性確定的安全系數(shù)，一般可取1.11.2; q:當(dāng)潔凈室為某一壓差值時(shí)，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位長度縫隙的滲漏風(fēng)量（m3/(hm)）; l:潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的縫隙長度（m）.圍護(hù)結(jié)構(gòu)單位長度縫隙的滲漏風(fēng)量 壓差/Pa 門 窗 形 式 非密閉門 密閉門 單層固定密閉木窗 單層固定密閉鋼窗 單層開啟式密閉鋼窗 傳遞窗 壁板 漏風(fēng)量/ m3/(hm) 4.91741.00.73.52.00.39.82461.51.04.5

23、3.00.614.73082.01.36.04.00.819.63692.51.57.05.01.024.540102.81.78.05.51.229.448113.01.98.56.01.434.352123.52.19.07.01.539.255133.82.310.07.51.744.155154.02.510.58.01.949.060164.42.611.59.02.0 潔凈室壓差值與房間換氣次數(shù) 室內(nèi)壓差值/Pa 有外窗、氣密性較差的潔凈室 有外窗、氣密性較好的潔凈室 無外窗、土建式潔凈室 50.90.70.6101.51.21.0152.21.81.5203.02.52.1253

24、.63.02.5304.03.32.7354.53.83.0405.04.23.2455.74.73.4506.55.33.6潔凈室壓差控制 原理:控制送風(fēng)量、回風(fēng)量和排風(fēng)量。正壓壓差的控制措施回風(fēng)口控制 余壓閥控制調(diào)節(jié)回風(fēng)閥或排風(fēng)閥差壓變送器控制 調(diào)節(jié)新風(fēng)閥 潔凈室壓差控制回風(fēng)口控制通過回風(fēng)口上的百葉可調(diào)格柵或阻尼層改變其阻力來調(diào)整回風(fēng)量，達(dá)到控制室內(nèi)壓力的目的。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡單、經(jīng)濟(jì)，格柵控制調(diào)節(jié)量方便。但格柵不易關(guān)死，且調(diào)節(jié)幅度不大，會(huì)對氣流方向產(chǎn)生影響。 潔凈室壓差控制余壓閥控制通過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)整余壓閥上的平衡壓塊，改變壓閥的閥門開度，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的壓力控制。余壓閥一般設(shè)在潔凈室下風(fēng)側(cè)墻

25、上。余壓閥安裝簡單 。 圖4-37 余壓閥控制正壓潔凈室壓差控制圖4-38 壓差變送器自動(dòng)控制系統(tǒng)潔凈室壓差控制圖4-39 調(diào)節(jié)新風(fēng)量和回風(fēng)量控制正壓潔凈室緩沖與隔離 壓差控制是防止將污染帶進(jìn)或帶出潔凈室的重要措施。當(dāng)需要的壓差值太大，不容易辦到時(shí)，就要加設(shè)輔助設(shè)施。常見的緩沖設(shè)施氣閘室；緩沖室；空氣吹淋室傳遞窗 潔凈室流場數(shù)值模擬 潔凈室流場數(shù)值模擬的意義不同的氣流組織型式及送回風(fēng)參數(shù)條件下，室內(nèi)污染源所散發(fā)的顆粒物在氣流運(yùn)動(dòng)的作用下會(huì)產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)，也使?jié)崈羰矣胁煌膬艋Ч?。?shù)值模擬方法可以模擬和預(yù)測潔凈室內(nèi)的主要場，從而確定最佳的空氣凈化方案，為潔凈室的設(shè)計(jì)提供良好的參考。 潔凈室計(jì)算

26、機(jī)模擬技術(shù)潔凈室的研究方法可分為兩類：實(shí)驗(yàn)法和數(shù)值模擬法，其中CFD方法就是數(shù)值模擬法的一種，目前CFD方法的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)（特別是計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)，CFD）對于潔凈室設(shè)計(jì)起著重要作用。基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的模擬計(jì)算軟件，可以給我們提供很多用以預(yù)測的分析手段，使我們直觀地感受可能出現(xiàn)的氣流狀況，從而為改進(jìn)潔凈室設(shè)計(jì)提供了良好的參考。CFD是英文Computational Fluid Dynamics（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）的簡稱。簡單地說，CFD相當(dāng)于“虛擬”地在計(jì)算機(jī)上做實(shí)驗(yàn)，用以模擬仿真實(shí)際的流體流動(dòng)情況。CFD的過程示意 根據(jù)數(shù)學(xué)物理模型編制CFD軟件計(jì)算機(jī)運(yùn)算Why CFD模型實(shí)驗(yàn)

27、模型實(shí)驗(yàn)：周期長，價(jià)格昂貴，受自然條件限制Why CFD模擬仿真模擬仿真：周期短，成本低，資料完備，易于模擬真實(shí)條件常用CFD軟件PHOENICSFLUENTAIRPAKCFXSTARCDFIDAP多達(dá)數(shù)十種商用CFD軟件，常用：常用流體計(jì)算軟件Phoenics是世界上第一套計(jì)算流體與計(jì)算傳熱學(xué)商業(yè)軟件，它是國際計(jì)算流體與計(jì)算傳熱的主要?jiǎng)?chuàng)始人、英國皇家工程院院士D.B.Spalding教授及40多位博士20多年心血的典范之作。 Phoenics是Parabolic Hyperbolic Or Elliptic Numerical Integration Code Series 幾個(gè)字母的縮寫，

28、這意味著只要有流動(dòng)和傳熱都可以使用Phoenics來模擬計(jì)算。 Fluent用來模擬從不可壓縮到高度可壓縮范圍內(nèi)的復(fù)雜流動(dòng)。由于采用了多種求解方法和多重網(wǎng)格加速收斂技術(shù)，因而FLUENT能達(dá)到最佳的收斂速度和求解精度。靈活的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和基于解的自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)及成熟的物理模型，使FLUENT在湍流、傳熱與相變、化學(xué)反應(yīng)與燃燒、多相流、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、動(dòng)/變形網(wǎng)格、噪聲、材料加工、燃料電池等方面有廣泛應(yīng)用。 Fluent airpak是面向工程師、建筑師和設(shè)計(jì)師的專業(yè)領(lǐng)域工程師的專業(yè)人工環(huán)境系統(tǒng)分析軟件，特別是HVAC領(lǐng)域。它可以精確地模擬所研究對象內(nèi)的空氣流動(dòng)、傳熱和污染等物理現(xiàn)象，它可以準(zhǔn)確地模擬

29、通風(fēng)系統(tǒng)的空氣流動(dòng)、空氣品質(zhì)、傳熱、污染和舒適度等問題，并依照ISO7730標(biāo)準(zhǔn)提供舒適度、PMV、PPD等衡量室內(nèi)空氣質(zhì)量（IAQ）的技術(shù)指標(biāo)。 Airpak軟件的應(yīng)用領(lǐng)域包括建筑、汽車、樓房、化學(xué)、環(huán)境、HVAC、加工、采礦、造紙、石油、制藥、電站、打印、半導(dǎo)體、通訊、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。目前Airpak已在如下方面的設(shè)計(jì)得到了應(yīng)用：住宅通風(fēng)、排煙罩設(shè)計(jì)、電訊室設(shè)計(jì)、凈化間設(shè)計(jì)、污染控制、工業(yè)空調(diào)、工業(yè)通風(fēng)、工業(yè)衛(wèi)生、職業(yè)健康和保險(xiǎn)、建筑外部繞流、運(yùn)輸通風(fēng)、礦井通風(fēng)、煙火管理、教育設(shè)施、醫(yī)療設(shè)施、動(dòng)植物生存環(huán)境、廚房通風(fēng)、餐廳和酒吧、電站通風(fēng)、封閉車輛設(shè)施、體育場、競技場、總裝廠房等。 慣性重力除塵降噪設(shè)計(jì)慣性重力除塵降噪設(shè)計(jì) 潔凈室流場數(shù)值模擬的主要步驟 建立數(shù)學(xué)物理模型網(wǎng)格劃分設(shè)置計(jì)算邊界條件數(shù)值算法求解結(jié)果可視化及結(jié)果分析。如速度矢量圖、溫度分布圖、PMV（PPD)云圖、壓力分布圖等及各參數(shù)的動(dòng)畫等。建立物理模型房間尺寸XYZ=8.0m3.0m6.0m；送風(fēng)口2.6m2.4m；兩側(cè)下回風(fēng)，回風(fēng)口4.0m0.3m底邊離地0.1m；排風(fēng)口0.4 m0.4m；手術(shù)臺(tái)1.8m0.6m0.8m。 圖4-40 幾何模型 1-送風(fēng)口 2-手