凈化工程氣流組織方式

凈化工程目前采用的主要?dú)饬鹘M織有亂流(非單向流或紊流)、層流(單向流、平行流)和矢流三種方式。

(1)亂流方式：是氣流不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)軌跡。這種運(yùn)動(dòng)，送風(fēng)口只占凈化工程潔凈室斷面的很小一部分，送入的空氣很快地?cái)U(kuò)散到全室，含塵空氣被潔凈空氣稀釋后降低了粉塵的濃度，即利用稀釋作用，使室內(nèi)塵源產(chǎn)生的灰塵均勻擴(kuò)散而被“沖淡”，從而達(dá)到空氣凈化的目的。亂流方式由于受到送風(fēng)口型式和布置的限制，不可能使室內(nèi)獲得很大的換氣次數(shù)(相對(duì)于平行流來(lái)說(shuō))，且不可避免地存在室內(nèi)渦流，因而室內(nèi)潔凈度不可能很高。但采取以下措施：如加大送風(fēng)口面積，多布置送風(fēng)口；將高效過(guò)濾器的送風(fēng)面作為送風(fēng)口，把潔凈氣體直接吹向室內(nèi)；在較大發(fā)塵源附近布置回風(fēng)口，在地板的位置多設(shè)回風(fēng)口，室內(nèi)設(shè)置夾墻，以使污染空氣就近排出，可獲得較好的氣流分布，以及安裝潔凈工作臺(tái)，加強(qiáng)維護(hù)管理等就可達(dá)到1000級(jí)至300000級(jí)的要求。在一定的換氣次數(shù)下，室內(nèi)潔凈度取決于人員的多少及其動(dòng)作狀態(tài)。亂流潔凈室構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，投資和運(yùn)行費(fèi)用較小，因而制品生產(chǎn)上大多數(shù)采用此類潔凈室。

(2)層流方式：亦稱單向流指流線平行、流向單一，具有一定的和均勻的斷面速度的氣流組織方式?；蛘哒f(shuō)是沿著平行流線，以一定流速、單一通路向單一方向流動(dòng)的氣流。其流線為單一方向且相互平行，各流線間的塵粒不易從一個(gè)流線擴(kuò)散到另一個(gè)流線上去，即使遇到人、物等發(fā)塵部位，也很少擴(kuò)散到全室，而隨平行氣流迅速流出。送入房間內(nèi)的氣流充滿整個(gè)潔凈室斷面，它像氣缸內(nèi)的“活塞”動(dòng)作那樣把室內(nèi)隨時(shí)產(chǎn)生的塵粒壓至下風(fēng)側(cè)(以整層氣流形式)，再把塵粒排出室外。由于這種方式是以要求室內(nèi)斷面上有一定風(fēng)速為前提的，所以當(dāng)凈化空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)動(dòng)后潔凈室能立即(1min以內(nèi))達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)室內(nèi)污染發(fā)生時(shí)，即能迅速排走，從而容易保持潔凈度(不致擴(kuò)散)。

層流方式分為垂直層流和水平層流兩種。

垂直層流：以高效過(guò)濾器為送風(fēng)口布滿頂棚，回風(fēng)可通過(guò)格柵地板，空氣流經(jīng)過(guò)操作人員和工作臺(tái)時(shí)，可將污物帶走。由于氣流為單一方向，因而操作時(shí)產(chǎn)生的污物不會(huì)落到工作面上去。這樣操作區(qū)可保持無(wú)菌無(wú)塵，達(dá)到100級(jí)潔凈度。因室內(nèi)地面負(fù)載較大，也可將其回風(fēng)口設(shè)在墻面下端，而地板仍用一般結(jié)構(gòu)。這種以側(cè)墻下部回風(fēng)口代替格柵地板的氣流方式為“全頂送風(fēng)側(cè)下回風(fēng)”，只要回風(fēng)口位置很低，則在地面以上0.8~1.0m高度處的氣流仍可保持層流特性，為準(zhǔn)垂直層流方式。中凈環(huán)球凈化可提供凈化工程、潔凈室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

垂直層流的優(yōu)點(diǎn)是自凈力強(qiáng)，塵埃移動(dòng)少，可簡(jiǎn)化人、物凈化設(shè)施，缺點(diǎn)是造價(jià)高，運(yùn)行費(fèi)用高，燈具布置困難。

水平層流：其氣流為水平方向流。在一面墻上滿布高效過(guò)濾器作為送風(fēng)墻，對(duì)面墻上滿布回風(fēng)格柵作為回風(fēng)墻。潔凈空氣沿水平方向均勻地從送風(fēng)墻流向回風(fēng)墻。由于氣流從側(cè)面連續(xù)吹向工作面(這與垂直層流氣流不相同，垂直層流中的氣流與工作面只是一次性接觸)，上氣流側(cè)影響到下氣側(cè)的工作面上，因而空氣在流動(dòng)過(guò)程中含塵量逐漸增多。一般操作面離高效過(guò)濾器越近，越能接受干凈的空氣，可以達(dá)到100級(jí)潔凈度，不同地點(diǎn)可能得到不同級(jí)別的潔凈度。為了克服塵粒的重力下降，需采用較高的風(fēng)速，不應(yīng)小于0.35m/s，換氣次數(shù)約為300~500次/h。水平層流適用于較小的潔凈室凈化工程或工藝過(guò)程有多種潔凈度要求的房間，工作面布置應(yīng)合理。水平層流造價(jià)低，并且安裝照明比較方便。

此外諸如潔凈工作臺(tái)、層流罩、層流隧道等局部?jī)艋b置也有垂直及水平層流方式，其原理與上面沒(méi)有什么差別，供局部環(huán)境下操作的工序使用。同理的還有移動(dòng)式(水平)層流臺(tái)，自凈器等凈化設(shè)備。實(shí)際上有時(shí)層流空氣的凈化方式已被采用安裝在關(guān)鍵設(shè)備內(nèi)，例如大輸液的灌裝設(shè)備、凍干針的灌裝和加塞設(shè)備等，使制品生產(chǎn)灌裝時(shí)暴露于空氣的局部達(dá)到100級(jí)，這樣車(chē)間較大環(huán)境的潔凈度就不需要那么高。

 (3)矢流方式：這是一種新型的氣流組織方式。矢流(也稱幅流、斜流)是采用弧形送風(fēng)口送風(fēng)，側(cè)上角送風(fēng)，對(duì)側(cè)下角回風(fēng)。它的凈化功能不同于亂流方式的摻混稀釋作用，也不同于具有均勻的斷面速度的層流方式的流線平行的活塞作用，而是靠流線不交叉的氣流的推動(dòng)作用，將室內(nèi)污物排出室外。矢流方式可以達(dá)到100級(jí)潔凈度，但其弧形送風(fēng)口面積只為層流方式滿布高效過(guò)濾器的送風(fēng)面積的1/3，設(shè)備的投資和能耗也大大減少。

綜上所述，按氣流的組織形式，潔凈室主要分為三大類：一是單向流(層流)潔凈室，按氣流方向有水平單向流和垂直單向流兩種；二是非單向流(亂流)潔凈室，這是依靠氣流的混合稀釋把室內(nèi)塵粒排出去的組織形式；三是局部單向?qū)恿鳚崈羰?，由非單向流加局部單向流所組成的潔凈室。應(yīng)根據(jù)不同潔凈室不同要求，對(duì)潔凈室的環(huán)境因子如潔凈度、溫濕度、壓力等進(jìn)行控制，以滿足這些要求。

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