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空气洁净技术及洁净设计培训教材3

来源:原创 作者:linux 日期:2011-1-22 14:35:02

四、按要求保证洁净室内的正静压值
洁净室在运行中一般都要求其与邻室、走廊(包括外走廊)之间保持一定的正静压差,即洁净室内的静压值高于邻室(不同洁净级别的房间)、走廊的静压,以避免邻室、走廊等含尘浓度较高的洁净室外部的空气对其造成污染。因此洁净室和净化空调系统在运行中,应注意经常检查、保养、维护、调整和修理系统中的余压阀(又称微压差调节阀),以及压力传感器、变送器、调节器和执行器,使之处于正常运行状态,维持室内要求的正静压值。
在国家标准GBJ73-84《洁净厂房设计规范》中,要求不同等级的洁净室及洁净区与非洁净区之间的静压差,应不小于0.5mmH2O,洁净区与室外的静压差不应小于1.0mmH2O。但也不是静压差越大越好。如果静压差过大,有可能破坏洁净室的密封,造成过多的能量消耗,同时室内的工作人员会有一种压迫感。
五、
尽量减少洁净室的产尘量在洁净室内,产生尘埃的因素有两个;一是设备的运转,二是操作人员的活动。
在洁净室内,人员是最大的发尘要素。因此,在洁净室内的工作人员必须穿戴特别规定的适于洁净室内的无尘工作服。至于洁净室内运转设备的发尘则是不可避免的,但应从减小运转设备的振动和空动转的时间,使动转设备的发尘量控制在最小限度。
六、洁净室内的定期清扫
洁净室在运行一段时间后,总免不了在一些死角、壁面、台面上会积存一些尘埃,如果不及时进行清扫,这些尘埃在较大气流的冲击或其它某种扰动下,会重新卷入室内空气中,从而增加了室内空气的洁净度等级下降,无法保证工艺的正常进行,因此对洁净室进行定期的清扫是必不可少的。
对洁净室内部的清扫,一般不允许使用扫帚和拖布进行,可采用分散或集中式真空扫除的方法进行。
七、洁净室内洁净度的检测及检测数据的评价
1、检测仪器的选用
尽管对洁净室内的洁净度的测量,可以采用光散射粒子计数器、凝结核粒子计数器、电子显微镜和光学显微镜,但目前用得最多的为光散射粒子计数器。由于此种粒子计数器在使用中可以对室内空气的含尘量进行自动、连续、及时地对应测量,并且可以直接显示瞬时的含尘浓度,也可以对不同粒径的含尘浓度进行测量,使用简单、方便、及时、灵活。计数器大体上可分这两种类型:一种是照射系统光轴与检测系统光轴交叉布置的侧向散射型;另一种是两光轴布置在同一直线上的前向散射型。
2、检测点的布置
根据中华人民共和国国家标准GBJ73-84《洁净厂房设计规范》的规定:在对洁净室进行洁净度检测时,检测点应为距室内地坪1.00m的水平面内;对于单向流型洁净室测点总数应不小于20点,测点间距为0.5-2.0m。水平单向流洁净室测点仅布置在第一洁净工作区内;非单向流洁净室按洁净面积小于或等于50m2布置5个测点。
3、洁净室洁净度检测时,使用光散射粒子计数器的取样量
关于尘埃粒子计数器检测时的空气取样量,在国标GBJ73-84中规定:对于100级的洁净室,每次取样量应大于或等于1L,对于1000~10000级的洁净室,每次取样量应大于或等于0.3L,对于10000级的洁净室,每次取样量应大于或等于0.1L。
对于100级洁净室,宜采用大流量粒子计数器进行测试。如果不具备,也应采用每次采样量不小于1L的粒子计数器。
在对洁净室进行洁净度检测时,尽管规定了空气的最小采样量,但在实际工作中,我们应在保证最小采样量前提条件下,根据已有的检测设备,尽量采用大流量的尘埃粒子计数器。
4、关于等动力采样的问题
所谓等动力采样就是在检测时,粒子的计数器的采样管的入口方向与被采样的单向气流方向相一致,而且空气进入取样管入口的平均速度与该位置单向气流的平均速度相同。
因为对洁净室的检测我们主要关心两种粒径,即0.5um和5um。非等动力采样对于≤0.5um的粒子影响不大。如果取样空气用于计算大于或等于0.5um的粒径浓度,如果这些粒子不受非等动力条件的影响,则计算结果也不受影响。因此,洁净区域内的非等动力取样仅对大于或等于0.5um粒子才有意义。
5、洁净室内洁净度的检测
按照上述方法在洁净室内布好测点,选择好所使用的、并已经过校正的尘埃粒子计数器,同时绘制洁净室内测点平面布置图,并进行测点编号,以备检测时做记录。
检测时对于单向流洁净室,其粒子计数器的采样口应对着气流方向;对于非单向流洁净室,采样口宜向上,使采样口处的气流速度尽可能接近室内的气流速度。
同时应注意采样管口必须干净,连接处不得有渗漏现象,采样管的长度应根据仪器的允许长度,如果无规定时,不宜大于1.5m。
每个采样点的采样次数不少于3次,但各采样点的采样次数可以不同。在测试仪器稳定运行条件下,每次测定数据均应记录在记录表上。
八、净化空调系统中送风机与循环风机、值班风机的作用
1、净化空调系统中送风机与循环风机
为了满足洁净室内气流组织和工作区域气流速度的要求,洁净室内的送风量都比较大,换气次数较高,将这样大量的空气处理到洁净室内所要求的温度、湿度范围内,势必增加系统中空气处理设备的容量,使空气处理设备的面积增加很多,增加了一次投资费用、运行费用和设备的维护、修理费用,同时增加了能量的消耗。因此,在净化空调系统中空气处理的设备一套空气处理器(即空调器,主要是热、湿处理),作为对室外补充新风和一部分回风的热、湿处理和净化预处理,而另一部分大量的回风则只以净化处理作为循环使用,以满足室内送风量的要求。因此,净化空调系统的送风机又称为热、湿处理风机,而循环风机则只是保证系统的送风量。
2、净化系统中值班风机的作用
对于间歇运行的净化空调系统,为了在空调系统停运时不使洁净室受到室外空气的污染,维持室内应有的洁净度,因此在系统停运时采用值班风机的运行的方法,一般值班室风机的风量是按维持室内正压值所需的换气数的确定。
九、
净化空调系统中空气过滤器的更换净化空调系统中所使用的空气过滤器,在经过一段时间的运行后,其容尘量和空气阻力都会达到其允许的最大值。此时则必须进行更换,否则净化空调系统将无法正常运行,洁净室也将不会达到其使用效果。在更换净化空调系统中各级空气过滤器时应注意以下几个问题:
1、空气过滤器的更换周期
净化空调系统中所使用的各级空气过滤器在什么情况下应该更换,应根据各自的具体条件。
1)新风空气过滤器(又称预过滤器或初过滤器、粗效过滤器)和中间空气过滤器(又称中效空气过滤器)的更换,可以在空气阻力为初阻力值的2倍时进行。
2)末端空气过滤器(一般为亚高效、高效、超高效空气过滤器)的更换。
国标GBJ73-84中是这样规定的,气流速度降到最低限度,即使更换初效、中效过滤器后,气流速度仍不能增大;高效空气过滤器的阻力达到初阻力的两倍;高效空气过滤器出现无法修补的渗漏时则应予以更换。
2、空气过滤器的选用
净化空调在运行一段时间后,系统中所使用的空气过滤器则必须进行更换。过滤器的更换应注意以下几点:
1)首先应尽量采用与原使用的过滤器型号、规格、性能(甚至包括生产厂)一致的空气过滤器。
2)采用新型号、规格的空气过滤器时应考虑原安装框架的安装可能性,同时还应考虑其耐火的性能。
3、空气过滤器的拆除和净化空调系统送、回风管路的清扫
对于净化空调系统在原空气过滤器进行拆除之前(主要是指末端的高效或超高效空气过滤器),应对洁净室内的设备,地板等可采用塑料薄膜进行包裹和覆盖,以防在末端空气过滤器拆除中和拆除后,风道、静压箱等处积存的灰尘落下对设备和地板造成污染。
系统中的空气过滤器拆除后,应对安装框架、空调器、送、回风管道进行认真彻底的清扫。
在系统中拆除空气过滤器时,建议按照初效(新风)过滤器、中效过滤器、亚高效过滤器、高效过滤器和超高效空气过滤器的顺序进行,这样可以减少进入洁净室的灰尘量。
由于净化空调系统末端空气过滤器更换一次并非易事,同时更换周期也较长,因此建议在更换末端空气过滤器的同时,对系统中的所有设备进行一次大修。
4、清除细小尘粒
在系统中空气过滤器拆除和全面清除后,可以启动系统中的风机对全部风管主要是送风管)和末端过滤器安装框架及洁净室进行吹除,以清除粘附在各有关表面上的细小尘粒。
5、末端(亚高效、高效、超高效)空气过滤器的更换
在净化空调系统中,各级空气过滤器的安装,对保证洁净室的洁净度起关键作用的是末端过滤器。
洁净室的终端过滤器一般使用高效、超高效过滤或低渗透率的过滤器,这些过滤器的滤尘效率都非常高,因此有容易堵塞的缺点。一般在洁净室的运行中,往往由于室内工作的关系和为了保证洁净室的洁净度,不便在洁净室内和净化空调系统中的主送风道简单地拆卸和更换终端过滤器,因而在终端过滤器的上风侧为了把粒子浓度有效地降低到洁净室的洁净度所需要的浓度,同时为了延长终端过滤器的寿命,要在高效或超高效过滤器的前面设置中间过滤器。
6、末端过滤器更换后的综合性能检测
净化空调系统中热、湿处理设备、风机在与过滤器更换后,应起动系统风机使净化系统投入运行,并进行综合性能的检测,检测的主要内容为:
1)系统送、回风量、新风量、排风量的测定
系统送、回风量、新风量、排风量的测定,是在风机空气入口处或风管上有风量测定孔处进行测定,并调整有关调节机构。
测定时所使用的仪器仪表一般为:毕托管和微压计或叶轮风速仪、热球式风速仪等。
2)洁净室内气流速度及均匀性的测定
单向流洁净室,垂直单向流洁净室在高效过滤器下方10cm处(美国标准定为30cm)和距地坪80cm工作区水平平面上进行测定,测点间距≯2m,测点数不少于10个。
非单向流洁净室(即乱流洁净室)内气流速度,一般为测定送风口下方10cm处风速,测点数可根据送风口的大小适当布置即可(一般为1~5个测点)。
3)室内空气温度和相对湿度的检测
(1)    室内空气温度和相对湿度测定之前,净化空调系统应已连续运行至少24h,对于有恒温要求的场所,根据对温度和相对湿度波动范围的要求,测定宜连续进行8h以上。每次测定间隔不大于30min。
(2)    根据温度和相对湿度的波动范围,应选择相应的具有足够精度的仪表进行测定。
(3)   
室内测点一般布置在以下各处:a、送、回风口处
b、恒温工作区内具有代表性的地点
c、室中心
d、敏感元件处
所有测点宜在同一高度处,离地坪0.8m,也可以根据恒温区的大小,分别布置在离地不同高度的几个平面上,测点距外表面应大于0.5m。
4)室内气流流型的检测
对于室内气流流型的检测,实际是检查洁净室内的气流组织方式是否能满足洁净室洁净度的一个关键问题,如果洁净室内的气流流型不能满足气流组织的要求,则洁净室内的洁净度也不会或很难达到要求。
洁净室内气流组织一般为顶送下回形式。检测时需要解决以下两个问题:
(1)    测点布置方法
(2)    用发烟器或悬挂单丝线的方法逐点观察和记录气流的流向,并在有测点布置的剖面图上标出气流流向。
(3)    将此次测定记录与上次测定记录进行对比,发现有不相符或与室内气流组织方式相矛盾的现象,则应分析其原因并加以处理。
5)流线不行性的检测(用于单向流洁净室内流线平行性的检测)
(1)    可以用单线线来观察送风平面的气流流向,一般每台过滤器对应一个观察点。
(2)    用量角器测定气流流向偏离规定方向的角度:试验的目的是为了验证整个工作区气流平行度以及洁净室限制内部产生污染的扩散性能。使用的器材有;等动力烟雾发生器,铅垂或水平仪,卷尺,指示器和机架。
6)室内静压的测定和控制
7)室内洁净度的检测
8)室内浮游菌和沉降菌的检测
9)室内噪声的检测
10)  室内微振的检测

洁净室、净化空调系统的节能运行
洁净室在运行中所消耗的能量主要为以下几部分:
1、新风热、湿处理所消耗的能量
根据国家规范的规定,由于卫生要求,洁净室内工作人员所需新风量,维持室内正压所需的新风量,系统的排风量,系统及洁净室的漏风量。这些新风量之和,对于10万洁净室则大于等于30%,1万级洁净室不低于20%,1000级洁净室则不低于10%,水平单向流洁净室为不低于4%,垂直单向流洁净室内不低于2%,相当于洁净室约5~10次换气,为同样一般空调面积送风量的1~1.5倍。
2、由系统中风机的温升所消耗的能量。
由于净化空调系统中送(回)风量都比较大,在运行中风机所消耗的电能将会有一部分变为输送空气的动能,而另一部分则转换为热能而散发于空气中。
3、由于洁净室的送风量比一般空调系统要大得多,所使用的风机风量大,而且为克服系统的空气阻力风机的压头要多出500~700Pa,约占一般系统的压头一半左右。因此洁净室运行的动力负荷要比一般空调的动力负荷大3-30倍。
4、由于工艺设备运转所消耗的能量。
鉴于以上情况,洁净室、净化空调系统在运行听节能问题,可以从以下几个方面来解决。
1、减少系统的送风量
2、改变洁净室要求的温、湿度基数
3、减少排风量
4、适当降低洁净室内的静压值
5、采用低阻力空气过滤器
6、非工作时间采用值班风机运行,关闭系统中的送、回风机
7、在设置循环风机的净化空调系统中的节能
8、尽量减少由于风机、电动机的温升而消耗处理空气的能量
9、减少净化空调系统和空调器的漏风量

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