3B空气洁净技术第3章B.ppt

第3章B 洁净室的类型及原理 ;3.1工业洁净室 主要控制无生命的微粒对操作对象的污染。应用领域主要有宇航工业，精密机械加工业、集成电路生产企业、胶片生产企业及印刷企业等。 3.2生物洁净室 3.2.1一般生物洁净室 主要控制有生命的微粒对操作对象的污染。其壁面材料应能经受各种灭菌剂的侵蚀，内部一般保持正压。其应用领域有制药企业、食品企业、疾病控制中心、医疗单位（洁净手术室、制剂室、无菌配置室等）、实验动物房、科研及教学实验等。 ;3.2.2生物安全实验室 生物安全实验室又称生物安全洁净室，除了要求控制有生命的微粒对操作对象的污染外，还要求控制具有潜在危害的操作对象对操作人员及周围环境的污染。因此，在生物安全实验室中压差的控制更为重要，内部保持负压。可用于细菌、病毒的分析研究及基因重组、疫苗制备等生物工程 按气流流型分类，洁净室可分为单向流洁净室（层流洁净室）、非单向流洁净室（乱流洁净室）、辐（矢）流洁净室、混合流（局部单向流）洁净室。 ;3.3单向流洁净室（旧称层流洁净室） 从美国联邦标准209C开始，把层流洁净室称为单向流洁净室。其定义是:气流以均匀的截面速度，沿着平行流线以单一方向在整个室截面上通过的洁净室。 3.3.1原理 由单向流洁净室的定义可知，单向流洁净室是靠送风洁净气流“活塞”般的平推作用，把室内污染排出，如图3.3-1所示。 ; 图3.3-1单向流洁净室原理;可见这种洁净室其控制污染的能力很强，减弱了污染物沿垂直于气流方向的扩散。要造成“活塞”般的平推气流，送风面必须满布高效过度器，但过滤器有边框，安装过滤器也需要框架。所以，不可能百分之百地满布过滤器。用满布比来衡量送风高效过滤器的满布程度。 满布比等于高效过滤器净截面面积除以洁净室布置高效过滤器的截面面积。而高效过滤器的净截面面积等于其截面积减去边框面积。正常情况下，满布比达到80%。我国《空气洁净技术措施》规定，垂直单向流洁净室满布比不应小于60%，水平单向流洁净室不应小于40%。否则，就是局部单向流了。 ;3.3.2特性指标 单向流洁净室的特性指标包括：流线平行度、乱流度、下限风速，表示单向流洁净室性能的好坏。 1）流线平行度 单向流洁净室很强的污染控制能力主要依赖于平行送风气流“活塞”般的平推作用，流线平行的作用是保证污染源散发的污染物不作垂直于气流方向的传播。所以要求流线要平行，在0.5m距离内流线间的夹角最大不能超过25o；而且流线尽可能垂直于送风面，其倾角最小不能小于65o。《洁净室施工及验收规范》中的规定更为严格，即流线偏离垂直线的角度不大于15o（垂直单向流），等同于流线倾角不小于75o（＞65o） ;流线的倾斜与过滤器满布比、出风口阻尼层等因素有关，特别是在“侧布高效过滤器、顶棚阻尼层送风”（后面介绍）的气流组织形式中，阻尼层对流线倾斜的影响更大。 因为在阻尼层上方的洁净气流静压箱中，水平气流的动压转变成静压，再从阻尼层向下流出（静压转变成动压），如果阻尼效果不好，水平气流的动压未能很好地转变成静压，而是直接转向下部阻尼层流出，流出气流肯定会倾斜。所以在设计选型时应注意到这一点。 若使用孔板做阻尼层，应使开孔率尽可能大（受加工条件的限制），而孔径不宜太大。单纯从阻尼效果考虑，在孔板上表面贴附过滤层效果好，但送风阻力会增加。在设计中应根据洁净室的用途，酌情处理这一矛盾。最终能在工作面区域形成平行度较好的流线，就是成功的设计。 ;2）乱流度 乱流度，也称为速度不均匀度。速度均匀的作用是保证流线之间质点的横向交换最小。如果送风面阻尼层不均匀，必然造成出流不均匀，流速快的流线处静压要小于流速慢的流线处的静压，由于这个静压差的作用，使流线间的质点出现横向流动，控制污染的效果就会减弱。所以阻尼层的好坏也影响到速度的不均匀度。 乱流度是为了说明速度场的集中或离散程度而定义的，用于比较不同的速度场。《洁净室施工及验收规范》规定：乱流度βv≤0.25 ; ;3）下限风速 洁净室内风速太大，浪费能量，风速太小，达不到控制污染的效果。洁净室性质不同，生产工艺不同，污染源散发污染的方式也不同。在工程设计时，应结合工程性质，散发污染的具体情况，参照表5-18下限风速建议值来确定气流速度。表中推荐的下限风速是保证洁净室能控制以下四种污染的最小风速。 （1）当污染气流多方位散布时，送风气流要能有效控制污染的范围； （2）当污染气流与送风气流同向时，送风气流要能有效地控制污染气流到达下游的扩散范围； （3）当污染气流与送风气流逆向时，送风气流能把污染气流抑制在必要的范围内。 （4）在全室被污染的情况下，能在合适的时间内迅速使室内空气自净。 ; ;表中推荐的下限风速，是指洁净室应经常保持的最低风速。在设计时应考虑过滤器阻力升高时风速会下降。