潔凈室設(shè)計(jì)安裝之-----潔凈室潔凈度等級要求的必要條件

一、送風(fēng)潔凈度

要保證送風(fēng)潔凈度符合要求，關(guān)鍵是凈化系統(tǒng)末級過濾器的性能和安裝。凈化系統(tǒng)末級過濾器一般采用高效過濾器或亞高效過濾器。

按我國標(biāo)準(zhǔn)

[1]規(guī)定高效過濾器效率分四檔:A類為≥99.9%，B類為≥99.9%，C類為≥99.999%，D類為(對≥0.1μ m粒子)≥99.999%(亦稱超高效過濾器);亞高效過濾器[2]為(對≥0.5μm粒子)95~99.9%。效率越高，過濾器的價(jià)格也越貴。所以選擇過濾器時(shí)應(yīng)本著既要滿足送風(fēng)潔凈度要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理。從潔凈度要求考慮，以低級別潔凈室選用低性能過濾器、

高級別潔凈室選用高性能過濾器為原則。一般說來:100萬級可選用高中效過濾器;低于1萬級可選用亞高效或A類高效過濾器;1萬~100級選用B類過濾器;100~1級選用C類過濾器。這里每個(gè)潔凈度級別似乎都有兩類過濾器可供選擇，選擇高性能的還是低性能的，要視具體情況而定:當(dāng)環(huán)境

污染嚴(yán)重，或室內(nèi)排風(fēng)比例很大，或該潔凈室特別重要，需要較大安全系數(shù)，在這些或其中之一情況下，均要選擇高一類過濾器;反之可選擇較低性能過濾器。對0.1μm粒子要求控制的潔凈室，不論控制的粒子濃度高低均要選擇D類過濾器。以上所述僅從過濾器角度出發(fā)，實(shí)際上要

選擇好過濾器還要全面考慮潔凈室特性、過濾器特性和凈化系統(tǒng)特性

[3]。要保證送風(fēng)潔凈度，僅有合格的過濾器是不夠的，還要保證:a.運(yùn)輸、安裝過程不損壞過濾器;b.安裝嚴(yán)密。要做到第a，則要求施工安裝人員訓(xùn)練有素，既要有安裝凈化系統(tǒng)方面的知識(shí)，又要具備較熟練的安裝技能，否則將難以保證不損壞過濾器，這方面是有深刻教訓(xùn)的。其次，安

裝嚴(yán)密性問題，主要取決于安裝結(jié)構(gòu)型式優(yōu)劣，設(shè)計(jì)手冊[4]一般推薦:對于單個(gè)過濾器采用明裝型式，這樣即便發(fā)生滲漏，也不致漏到室內(nèi);采用成品高效送風(fēng)口，嚴(yán)密性也比較容易得到保證。對于多個(gè)過濾器的風(fēng)□,近幾年常采用液槽密封和負(fù)壓密封。液槽密封必須保證液槽接縫

嚴(yán)密和整體框架都處于同一水平面上。負(fù)壓密封就是使過濾器與靜壓箱和框架接縫的外周邊處于負(fù)壓狀態(tài)，與明裝型式一樣即使?jié)B漏也不會(huì)漏到室內(nèi)。實(shí)際上只要做到安裝框架平整，過濾器端面與安裝框架接觸均勻，任何安裝型式使過濾器達(dá)到安裝嚴(yán)密性要求應(yīng)該說是不難的。

二、氣流組織

潔凈室的氣流組織與一般空調(diào)房間有所不同，它要求將最干凈的空氣首先送到操作部位，它的作用在于限制和減少對加工物的污染。為此，在設(shè)計(jì)氣流組織時(shí)應(yīng)考慮這些原則:盡量減少渦流，避免將工作區(qū)以外的污染帶入工作區(qū);盡量防止灰塵的二次飛揚(yáng)以減少灰塵對工件的污染機(jī)會(huì)

;工作區(qū)的氣流要盡量均勻，且其風(fēng)速要滿足工藝和衛(wèi)生要求，當(dāng)氣流向回風(fēng)口流動(dòng)時(shí)要使空氣中的灰塵能有效的帶走。根據(jù)不同的潔凈度要求，選擇不同的送、回風(fēng)方式。

三、送風(fēng)量或風(fēng)速

足夠的通風(fēng)換氣量是為了稀釋和排除室內(nèi)污染空氣，根據(jù)不同的潔凈度要求，當(dāng)潔凈室凈高較高時(shí)，適當(dāng)增加換氣次數(shù)。其中，100萬級潔凈室的通風(fēng)量是按高中效凈化系統(tǒng)考慮[7]，其余均按高效凈化系統(tǒng)考慮;當(dāng)10萬級潔凈室高效過濾器集中布置在機(jī)房或系統(tǒng)末端采用亞高效過濾

器時(shí)，可適當(dāng)提高換氣次數(shù) 10-20%。對于上述通風(fēng)量推薦數(shù)值筆者認(rèn)為:單向流潔凈室通過房間截面風(fēng)速偏低，亂流型潔凈室是有較充分安全系數(shù)的推薦值。垂直單向流≥0.25m/s，水平單向流≥0.35m/s，在空態(tài)或靜態(tài)下檢測潔凈度，雖然能達(dá)到要求，但抗污染能力較差，一旦室內(nèi)進(jìn)入工作狀態(tài)，潔凈度就可能達(dá)不到

要求，這類實(shí)例已不屬于個(gè)別;同時(shí)，我國通風(fēng)機(jī)系列中尚未有較適合凈化系統(tǒng)用的風(fēng)機(jī)，一般設(shè)計(jì)者又往往對系統(tǒng)空氣阻力未作準(zhǔn)確計(jì)算，或未注意到所選用的風(fēng)機(jī)是否處于特性曲線上比較有利的工作點(diǎn)，使得系統(tǒng)在投入運(yùn)行后不久，風(fēng)量或風(fēng)速就達(dá)不到設(shè)計(jì)值。

美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)(FS209A~B)在1987年10月27日之前一直這樣規(guī)定:單向流潔凈室通過潔凈室截面的氣流速度通常保持在 9Oft/min(0.45m/s)，在整個(gè)房間無干擾的條件下，其速度不均勻度在士20%以內(nèi)，氣流速度任何明顯的下降都會(huì)增加自凈時(shí)間和工作位置之間污染影響的可能性(1987

年10月FS209C頒布之后對含塵濃度以外的所有參數(shù)指標(biāo)均未作規(guī)定)。為此，筆者認(rèn)為宜適當(dāng)提高目前國內(nèi)對單向流速度的設(shè)計(jì)值，我們單位在實(shí)際工程中照此做了，效果還是比較好的。

亂流型潔凈室是有較充分安全系數(shù)的推薦值，但許多設(shè)計(jì)者仍不放心，在做具體設(shè)計(jì)時(shí)將10萬級潔凈室通風(fēng)量加大到20~25次/h，1萬級加大30~40次/h，1000級加大到60~70次/h，這樣做不僅加大了設(shè)備容量、加大了初投資，也增加了日后維護(hù)管理費(fèi)用，實(shí)際上也沒有必要這樣做。

在編制我國空氣潔凈技術(shù)措施[7]時(shí)曾調(diào)查測定了國內(nèi)100多個(gè)潔凈室，許多潔凈室還是在動(dòng)態(tài)下檢測的，結(jié)果表明:10萬級≥10次/h、1萬≥20次/h、1000級≥50次/h通風(fēng)量即可滿足要求。美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)(FS2O9A~B)規(guī)定:非單向流潔凈室(10萬級、1萬級)，室高8~l2ft(2.44~3.66m)，通

?？紤]全室至少每3分鐘換氣一次(即20次/h)。因此，設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定 [6]已經(jīng)考慮了較大的富裕系數(shù)，設(shè)計(jì)者完全可以放心地按照表1通風(fēng)量地推薦值選用。

四、靜壓差

潔凈室維持一定的正壓是保證潔凈室不受或少受污染、以維持設(shè)計(jì)潔凈度等級必不可少地條件之一。即便是負(fù)壓潔凈室，它也必須有不低于它潔凈度級別地相鄰房間或套間維持一定地正壓，負(fù)壓潔凈室的潔凈度才能得以維持。

潔凈室正壓值是指門窗全部關(guān)閉狀態(tài)下，室內(nèi)靜壓大于室外靜壓的數(shù)值。它是通過凈化系統(tǒng)送風(fēng)量大于回風(fēng)量和排風(fēng)量的方法來達(dá)到。為了保證潔凈室正壓值，送風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)機(jī)最好聯(lián)鎖，系統(tǒng)開啟時(shí)先啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)回風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī);系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)先關(guān)排風(fēng)機(jī)，再關(guān)回風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)，以防止?jié)崈羰以谙到y(tǒng)開啟和關(guān)閉時(shí)受到污染。

維持潔凈室正壓所需的風(fēng)量主要根據(jù)維護(hù)結(jié)構(gòu)密閉性好壞來確定。我國潔凈室建設(shè)初期由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)密閉性較差，要維持≥5Pa的正壓就要2~6次/h送風(fēng)量;目前維護(hù)結(jié)構(gòu)密閉性已大為提高，維持同樣的正壓只要1~2次/h送風(fēng)量;維持≥1OPa也只要2~3次/h送風(fēng)量。

我國設(shè)計(jì)規(guī)范[6]規(guī)定:不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)和非潔凈區(qū)之間的靜壓差應(yīng)不小于0.5mmH2O(~5Pa)，潔凈區(qū)與室外的靜壓差應(yīng)不小于 1.OmmH2O(~l0Pa)。筆者認(rèn)為該值似偏低，原因有三:1.正壓是表示潔凈室抑制通過門窗縫隙污染室內(nèi)空氣的能力，或在短時(shí)間打開門窗時(shí)使?jié)B入室內(nèi)的污染物減少到最低限度的能力，正壓大小表示抑制污染能力的強(qiáng)弱，當(dāng)然不是正壓越大越好(后面將談到)。2.正壓所需的風(fēng)量有限，

5Pa正壓與 10Pa正壓所需風(fēng)量僅差約1次/h，何樂而不為呢?顯然正壓值低限取l0Pa更優(yōu)越些。3.美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)(FS209A~B)規(guī)定:當(dāng)所有出入口關(guān)閉時(shí)，潔凈室與任何相鄰的低潔凈度區(qū)域之間的最低正壓差為0.05英寸水柱(12.5Pa)，這數(shù)值已被許多國家采用。

IWUCHEN總結(jié)：但潔凈室的正壓值并非越大越好，根據(jù)本單位30多年實(shí)際工程檢測表明:當(dāng)正壓值≥30Pa時(shí)，開門就比較困難;當(dāng)正壓值≥50~70Pa時(shí)，門窗縫隙就會(huì)發(fā)出哨音，體弱者或有某種不適應(yīng)癥者不適感覺。可是國內(nèi)和國外許多國家的有關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)均未規(guī)定正壓的上限值，這樣的結(jié)果許多單位都只求下限值滿足要求，而不管上限值達(dá)到多少，在筆者遇到的實(shí)際潔凈室中正壓值有高達(dá)100Pa以上，造成很不好的效果。實(shí)際上調(diào)整正壓并不是一件很難的事，把它控制在一定范圍內(nèi)是完全可能的。曾有文獻(xiàn)介紹東歐某國將正壓值規(guī)定為1-3mmH20(約10~30Pa)，筆者認(rèn)為這個(gè)范圍是比較合適的。