无尘室送风量风速如何计算?

无尘室送风量风速如何计算?

无尘室
无尘室送风量计算主要是指在已知洁净级别或允许菌浓等条件下计算风量,其步骤是:一、正压无尘室送风量QⅠ计算1.乱流无尘室送风量计算Q1-1乱流无尘室1000级。
无尘室送风量很讲究,无尘室风速也很讲究的,无尘室内的气流是左右无尘室洁净度的重要因素,一般无尘室的气流速度是选~ms之间,此气流速度属微风区域,易受人、机器等的动作而干扰趋于混乱、虽提高风速可抑制此一扰乱之影响而保持无尘室洁净度、但因风速的提高,将影响运转成本的增加,所以应在满足要求的洁净度水准之时,能以最适当的风速供应,以达到适当的风速供应以达到经济性效果。

另一方面欲达到无尘室洁净度之稳定效果,均一气流之保持亦为一重要因素,均一气流若无法保持,表示风速有异,特别是在壁面,气流会延着壁面发生涡流作用,此时要实现无尘室高洁净度事实上很困难。

垂直层流式方向要保持均一气流也是非常困难的,必须注重以下几点:吹出面的风速不可有速度上的差异地板回风板吸入面之风速不可有速度上的差异。速度过低或过高(ms,ms)均有涡流之现象发生,而ms之速度,气流则较均一,目前一般无尘室,其风速均取在~ms之间。

影响无尘室风速的因素:影响无尘室的气流因素很多,如制程设备、人员、无尘室组装材料、照明器具等,同时对于生产设备上方气流的分流点,亦应列入考虑因素。

一般操作台或生产设备等表面的气流分流点,应设于无尘室空间与无尘室隔墙板间距之处,如此可使作业人员工作时,气流可从制程区内部流向作业区,而将微尘带走若分流点配置在制程区前方,将成为不当的气流分流,此时大部份的气流将流至制程区之后,作业员操作所引起的尘埃将被带到设备后面,工作台因而将受到污染,产品合格率也势必降低。

无尘室内的工作桌等障碍物,在相接处均会有涡流现象发生,相对地在其附近之洁净度将会较差,在工作桌面钻上回风孔,将使涡流现象减少最低组装材料之选择是否恰当、无尘室设备布局是否完善,亦为气流是否成为涡流现象之重要因素。

无尘室送风量计算法:
无尘室送风量计算主要是指在已知洁净级别或允许菌浓等条件下计算风量,有一定的步骤。

一、正压无尘室送风量QⅠ计算
1.乱流无尘室送风量计算Q1-1乱流无尘室——1000级、10000级、100000级、300000级的洁净室,送风量是以换气次数为准来计算的:

QⅠ-1=KV
式中:K——换气次数;
V——无尘室净体积;

N——非单向流无尘室稳定含尘浓度;

G——无尘室内单位体积发尘量;

M——室外空气含尘浓度;

S——回风量与送风量之比;

ηH——回风通路上过滤器的总效率;

ηX——新风通路上过滤器的总效率。
实际工程计算中换气次数K很难用以上公式计算,一般均采用经验换气次数。在各国的洁净室标准中,相同级别的非单向流洁净室的经验换气次数并不相同。我国《洁净厂房设计规范》(GB 50073-2001)中明确规定了不同级别的非单向流洁净室洁净送风量计算所需的经验换气次数:
空气洁净度等级
医药洁净厂房设计规范
6级(1000级)50~60≥25~56

7级(10000级)15~25≥11~25≥25

8级(100000级)10~15≥3.5~7≥15

9级(1000000级)10~15≥3.5~7≥12

注:①换气次数适用于层高小于4.0m的无尘室。

②室内人数少、热源小时,宜采用下限值。

③大于100000级的洁净室换气次数不小于12次。

二、系统送风量QⅡ计算系统送风量应在无尘室送风量基础上再加上系统漏风量。对于严格按《洁净室施工及验收规范》制作安装的风道系统和空调设备,建议其漏风率取下表数值:

洁净度级别

漏风率(%)

系统

空调设备

总计εΣ

低于1000级

1000级到低于100级

等于或高于100级

式中:ΣQⅠ为各洁净室送风量之和。

三、系统新风量QⅢ计算
1.满足卫生要求洁净室所需的新风量Q1

(1)对于室内无明显有害气体发生的一般情况,按《洁净厂房设计规范》每人每小时新风量不得小于40m3计算:Q1-1=人数×40 m3/h。

(2)对于室内有多种有害气体发生的情况:

Q1-2= Qa+Qb+…+Qn

Qa= La/Ta Qb= Lb/Tb … Qn= Ln/Tn

式中:Qa…Qn——稀释各种有害气体必需的通风量;

La…Ln——各有害气体的发生量;

Ta…Tn——各有害气体允许更高浓度

有害气体允许最高浓度(mg/ m3)500≥5比较Q1-1和Q1-2,取最大者为卫生所需新风量。

2.保持室内正压所需新风量Q2

(1)局部排风量= Q2-1;

(2)通过余压阀的风量= Q2-2,可从余压阀的说明书中查得;

(3)由缝隙的漏出风量= Q2-3式中:F1——缝隙面积;
E1——流量系数通常取0.3~0.5v1——漏出风速ΔP——室内外压差ρ——空气重力密度常取1.2kg/ m3。

以上缝隙法公式计算繁琐,还可以采用另一种换气次数法进行计算,换气次数根据经验值估算,即当无尘室的压差值为5Pa时,压差风量相应的换气次数为1~2h-1,当无尘室的压差值为10Pa时,压差风量相应的换气次数为2~4h-1。因为无尘室压差风量的大小是根据无尘室维护结构的气密性及维持的压差有关,所以在选取换气次数时,对于气密性差的房间可以取上限,对于气密性好的房间可以取下限。

综上保持室内正压新风量:

Q2= Q2-1+Q2-2+Q2-3对正压室要求特别严时,还应在Q2加上开关门和传递窗的漏风量。

3.满足一定比例的新风量Q3当不能确切知道人员数或漏泄情况时,或者在初步方案时作为估计用,可采用新风应占总风量一定比例的方法来确定新风量。

按《洁净厂房设计规范》规定,对于乱流洁净室,新风量不应小于总风量的10%~30%,对于单向流无尘室,新风量应不于总送风量的2%~4%。原则是:无尘室度越低新风比越大。

当然,对于全部用循环风的场合,或者工艺需要或允许时,新风比可不按以上比例取。

4.补充送风系统漏泄所需的新风量Q4Q4=系统送风量×εΣ=QⅡ×εΣ

5.系统新风量QⅢ比较ΣQ1、ΣQ2和ΣQ3,取其最大值,“Σ”为各室该风量之和。然后加上系统漏风量Q4,即为系统的最后所需新风量。

QⅢ=(ΣQ1、ΣQ2、ΣQ3)max+Q4

四、系统的回风(循环风)量QⅣ的计算,系统的循环风量应为系统总送风量减去新风量。

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