潔凈室達(dá)到潔凈度等級要求的四大條件

    潔凈室要獲得良好的潔凈效果，不但要有合理的設(shè)計(jì)，而且還要有符合規(guī)范的施工安裝，以及正確的使用潔凈室和科學(xué)的維護(hù)管理。實(shí)際上，不同之間很難做到理想地配合，而且設(shè)計(jì)者很難把握施工安裝質(zhì)量以及使用和管理情況，尤其后者。就潔凈室凈化措施而言，許多設(shè)計(jì)者，或者還有施工方，往往對其必要條件未予足夠重視，造成潔凈效果不理想。本文僅就潔凈室凈化措施中達(dá)到潔凈度要求的四個(gè)必要條件簡要論述。

一、送風(fēng)潔凈度 

送風(fēng)潔凈度符合要求的關(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過濾器或亞過濾器。按我準(zhǔn)規(guī)定過濾器效率分四檔: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%(亦稱過濾器);亞過濾器為(對≥0.5μm粒子)95~99.9%。效率越高，過濾器的也越貴。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，以低潔凈室選用低性能過濾器、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1萬級可選用亞或A類過濾器;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多方面考慮潔凈室特性、過濾器特性和凈化系統(tǒng)特性。

要保證送風(fēng)潔凈度，僅有合格的過濾器是不夠的，還要做到.運(yùn)輸、安裝過程不損壞過濾器及安裝嚴(yán)密性。

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，它要求將干凈的空氣先送到操作部位，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;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。

不同的氣流組織，各有其特點(diǎn)和范圍：

（1）垂直單向流:均可獲得均勻向下氣流，便于工藝設(shè)備布置，自凈能力強(qiáng)，可簡化人身凈化設(shè)施等共同設(shè)施等共同優(yōu)點(diǎn)外，四種送風(fēng)方式還有其各自優(yōu)缺點(diǎn):滿布過濾器具有阻力低、更換過濾器周期長等優(yōu)點(diǎn)，但頂棚結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高;側(cè)布過濾器頂送、全孔板頂送與滿布過濾器頂送的優(yōu)缺點(diǎn)相反，其中全孔板頂送在系統(tǒng)非連續(xù)運(yùn)行時(shí)，孔板內(nèi)表面易積塵，維護(hù)不好，對潔凈度有些影響;密集散流器頂送，因需要一段混和層，所以只適用于4m以上高大潔凈室，其特點(diǎn)與全孔板頂送相仿;對于相對兩側(cè)格柵的板和相對兩側(cè)墻下部均勻布置回風(fēng)口的回風(fēng)方式僅適用兩側(cè)凈間距小于6m的潔凈室;單側(cè)墻下部布回風(fēng)口僅適用對墻間距較小(如≤<2~3m)的潔凈室。

（2）水平單向流:只在工作區(qū)達(dá)到100級潔凈度，當(dāng)空氣流向另一側(cè)的過程中含塵濃度逐漸升高，所以僅適用于同一房間工藝過程有不同潔凈度要求的潔凈室;送風(fēng)墻局部布過濾器較滿布水平送可減少過濾器用量，節(jié)約初投資，但局部區(qū)域有渦流。

（3）亂流型氣流:孔板頂送和密集散流器頂送的特點(diǎn)與前述相同:側(cè)送的優(yōu)點(diǎn)易于管道布置，無需技術(shù)夾層，造價(jià)低，有利于舊廠房改造，缺點(diǎn)是工作區(qū)風(fēng)速較大，下風(fēng)側(cè)比上風(fēng)側(cè)含塵濃度高;過濾器風(fēng)口頂送具有系統(tǒng)簡單、過濾器后無管道、潔凈氣流直接送達(dá)工作區(qū)等優(yōu)點(diǎn)，但潔凈氣流擴(kuò)散緩慢，工作區(qū)氣流較均勻;不過當(dāng)均勻地布置多個(gè)風(fēng)口或采用帶擴(kuò)散板地過濾器風(fēng)口時(shí)，也可使得工作區(qū)氣流較均勻;但在系統(tǒng)非連續(xù)運(yùn)行地情況下，擴(kuò)散板易積塵。

以上論述均屬于較理想狀態(tài)，也是國家有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)手冊所。實(shí)際工程中或受限于客觀條件，或由于設(shè)計(jì)者地主觀原因而未設(shè)計(jì)好氣流組織，常見的有:垂直單向流采取相鄰兩側(cè)墻下部回風(fēng)，局部百級采用上送上回(即局部送風(fēng)口下未加下垂圍簾)，亂流型潔凈室采用過濾器風(fēng)口頂送上回或單側(cè)下回(對墻間距較大)等，這些氣流組織方式經(jīng)實(shí)測，其潔凈度大多數(shù)都達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。由于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定空態(tài)或靜態(tài)驗(yàn)收，個(gè)別的這類潔凈室在空態(tài)或靜態(tài)下勉強(qiáng)達(dá)到設(shè)計(jì)的潔凈度，但抗污染干擾能力很低，一旦潔凈室進(jìn)入工作狀態(tài)就達(dá)不到要求。正確的氣流組織局部區(qū)域應(yīng)設(shè)圍簾下垂工作區(qū)高度，10萬級也不應(yīng)采用上送上回。還有目前大多數(shù)工廠生產(chǎn)的帶擴(kuò)散板的送風(fēng)口，其擴(kuò)散板都只是裝飾性孔板而不起擴(kuò)散氣流作用，請?jiān)O(shè)計(jì)者和用戶要特別注意。

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，其余均按凈化系統(tǒng)考慮;當(dāng)10萬級潔凈室過濾器集中布置在機(jī)房或系統(tǒng)末端采用亞過濾器時(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。

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*地條件之一。即便是負(fù)壓潔凈室，它也要有不低于它潔凈度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。為了使得潔凈室正壓值，送風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，系統(tǒng)開啟時(shí)先啟動送風(fēng)機(jī)，再啟動回風(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)。我們認(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。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10Pa更些。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。