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1、空空 气气 洁洁 净净 技技 术术 建筑环境与设备工程 16学时赵加宁第第3章章 干净室的任务原理及其运用干净室的任务原理及其运用干干净室控制微粒室控制微粒污染的主要途径：染的主要途径：1.控制控制污染源，减少染源，减少污染染发生量；生量；2.迅速有效地排除室内曾迅速有效地排除室内曾经发生的生的污染；染；3.有效地阻止室外的有效地阻止室外的污染侵入。染侵入。或有效地防止室内或有效地防止室内污染逸至室外染逸至室外3.1 非单向流干净室非单向流干净室流膂力学的概念：流膂力学的概念：1.稳定流与不定流与不稳定流按照运定流按照运动要素流速、加速度等有要素流速、加速度等有无无时间要素要素2.渐变流流流流
2、线之之间根本是等距的，流根本是等距的，流线接近直接近直线与与突突变流按照流流按照流线外形外形渐变流中包含有均匀流流中包含有均匀流渐变流的极限情况与非均流的极限情况与非均匀流匀流3.层流与紊流按照有无流与紊流按照有无质点交点交换3.1 非单向流干净室非单向流干净室一、非一、非单向流干向流干净室原理室原理主要特点：从来流到出流之主要特点：从来流到出流之间气流的流通断面是气流的流通断面是变化的。化的。流流态本本质：急：急变流，紊流，流，紊流，稳定流。定流。3.1 非单向流干净室非单向流干净室二、非二、非单向流干向流干净室室风口口高效高效过滤器器顶送有分散板和无分散板，送有分散板和无分散板，见图2-1
3、；流流线型散流器型散流器顶送，送，见图2-2；部分孔板送部分孔板送风，见图2-3；侧送，送，见图2-4。3.1 非单向流干净室非单向流干净室 非非单向向流流干干净室室的的作作用用原原理理是是：当当一一股股干干净气气流流从从送送风口口送送入入室室内内时，迅迅速速向向周周围分分散散、混混合合。同同时把把差差不不多多同同样数数量量的的气气流流从从回回风口口排排走走，这股股干干净气气流流稀稀释着着室室内内污染染的的空空气气，把把原原来来含含尘浓度度很很高高的的室室内内空空气气冲冲淡淡了了，不不断断到到达达平平衡衡。所所以以气气流流分分散散的的越越快快，越越均均匀匀，那那么稀么稀释的效果当然越好。的效果
4、当然越好。 非非单向流干向流干净室的原理就是稀室的原理就是稀释作用。作用。3.1 非单向流干净室非单向流干净室三、非三、非单向流干向流干净室的效果室的效果 根根据据非非单向向流流干干净室室的的任任务原原理理，它它可可以以到到达达的的干干净度度普普通通为1 00010 0006-7级，假假设设计合合理理，部部分分情情况况下下可可达达1005级。室室内内换气气次次数数越越大大，普普通通来来说，所得干所得干净度也越高。度也越高。3.2 单向流干净室单向流干净室一、一、单向流干向流干净室的分室的分类 1、垂直、垂直单向流干向流干净室室1顶棚棚满布高效布高效过滤器送器送风，全地板格，全地板格栅回回风这是
5、典型的垂直是典型的垂直单向流干向流干净室，室，见图。优点点是是：可可获得得均均匀匀向向下下的的单向向气气流流，因因此此自自净才才干干强，可以到达最高的干可以到达最高的干净度度级别。缺缺陷陷是是：顶棚棚构构造造较复复杂，造造价价和和维护费用用高高，高高效效过滤器堵漏器堵漏较困困难。3.2 单向流干净室单向流干净室一、一、单向流干向流干净室的分室的分类 1、垂直、垂直单向流干向流干净室室2侧布高效布高效过滤器器顶棚阻尼棚阻尼层送送风，全地板格，全地板格栅回回风3顶棚和棚和侧面双布高效面双布高效过滤器送器送风，全地板格，全地板格栅回回风4全全顶棚送棚送风，两，两侧下回下回风3.2 单向流干净室单向流
6、干净室一、一、单向流干向流干净室的分室的分类 2、程度、程度单向流干向流干净室室1送送风墙满布高效布高效过滤器程度送器程度送风，全，全墙面回面回风2“隧道式隧道式单向流送向流送风3.2 单向流干净室单向流干净室二、二、单向流干向流干净室的原理室的原理 1、根本原理、根本原理 在在单向向流流干干净室室内内，干干净气气流流不不是是一一股股或或几几股股，而而是是充充溢溢全全室室断断面面，所所以以这种种干干净室室不不是是靠靠掺混混作作用用，而而是是靠靠推推出出作作用用将将室室内内脏空空气气沿沿整整个个断断面面排排至至室室外外，从从而而到达到达净化室内空气的目的。化室内空气的目的。3.2 单向流干净室单
7、向流干净室二、二、单向流干向流干净室的原理室的原理 2、主要特点、主要特点1全室断面上的流速比全室断面上的流速比较均匀。均匀。2至至少少在在任任务区区内内流流线平平行行。流流线平平行行指指时均均流流线彼彼此平行。此平行。3至少在任至少在任务区内没有区内没有涡流。流。3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的流流线平行度、非平行度、非单向流度、下限向流度、下限风速速 1、流、流线平行度平行度 流流线平平行行的的作作用用是是保保证尘源源分分发的的尘粒粒不不做做垂垂直直于于流流向向的的传播播。假假设这种种传播播范范围在在允允许范范围之之内内，那那么么流流线
8、稍稍有有倾斜斜也也应该是是答答应的的。这样，对于于单向向流流干干净室室就有一个允就有一个允许的流的流线平行度。平行度。 任任务区区是是主主要要工工艺进展展的的区区域域，所所以以干干净度度级别是是用用任任务区区的的含含尘浓度度表表示示的的。我我国国对干干净室室任任务区区的的规定定是是：自自地地面面向向上上0.8 1.5m ，因因任任务台台面面能能够低低到到0.75 m ，因此，因此，这里更里更严厉地取地取为0.75 m。3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的 2、非、非单向流度向流度 1脉脉动速度速度 u瞬瞬时流速；流速； 时均速；均速； 脉脉动速
9、度。速度。3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的 2、非、非单向流度向流度 2非非单向流度向流度 非非单向流度；向流度； ui各各测点的速度；点的速度； 时均速；均速； n 测点数。点数。 对于于单向向流流干干净室室， 应不不大大于于0.25，否否那那么么阐明明该单向流干向流干净室的性能室的性能较差。差。3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的 3、下限、下限风速速1单向流干向流干净室气流速度的作用室气流速度的作用1污染气流多方位分布：染气流多方位分布：2污染气流与送染气流与送风气流同向：气流同向：3
10、污染气流与送染气流与送风气流逆向：气流逆向：4全室被全室被污染：染： 3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的 3、下限、下限风速速2控制多方位控制多方位污染染 对于于人人体体，风速速达达0.22m/s时，在在距距人人体体0.3 m处，污染染浓度已降低到度已降低到5100级以下。以下。 3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的 3、下限、下限风速速 3控制同向控制同向污染染 根根据据前前面面分分析析，假假设1.8 m高高度度位位置置分分发的的尘粒粒，希希望望不不会会超超越越该人人的的任任务范范围而而进入
11、入相相邻任任务人人员的的范范围人人体体正正中中至至两两边的的最最大大间隔隔为0.5m，以以致致于于呵呵斥斥污染染，那么送那么送风速度速度应不小于不小于0.3m/s。 3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的 3、下限、下限风速速 4控制逆向控制逆向污染染l 垂直垂直单向流干向流干净室室 垂垂直直单向向流流干干净室室的的主主要要逆逆向向污染染是是从从热源源上上升升的的气气流，因此，其必要的送流，因此，其必要的送风速度速度应根据根据热源参数确定。源参数确定。l程度程度单向流干向流干净室室 程程度度单向向流流干干净室室的的主主要要逆逆向向污染染是是人人行
12、行走走引引起起的的二二次次气气流流，因因此此，其其必必要要的的送送风速速度度应根根据据二二次次气气流流的的流流速确定。速确定。 3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的 3、下限、下限风速速 5满足适宜的自足适宜的自净时间在在全全室室被被污染染的的情情况况下下，要要能能以以适适宜宜的的时间，迅迅速速地地使使室室内内空空气气自自净，这就就与与干干净室室气气流流的的流流速速有有很很大大关关系系。气气流流速速度度大大，自自净才才干干强，自自净时间短短，但但不不经济。研研讨发现，气气流流速速度度大大约在在0.25 m/s以以后后，自自净时间根根本本趋于于一
13、一致致，达达一一分分钟左左右右，再再提提高高速速度度，缩短短自自净时间的的作用已不明作用已不明显。3.2 单向流干净室单向流干净室三、三、单向流干向流干净室的三室的三项特性目的特性目的 3、下限、下限风速速 6综合分析合分析 上上面面讨论的的四四方方面面控控制制污染染所所需需的的风速速相相差差不不大大，综合分析，将下限合分析，将下限风速分速分别划出三档。划出三档。表表3-1 下限下限风速建速建议值洁净室下限风速（m/s）条 件医药工业洁净厂房设计规范值（m/s）垂直单向流0.120.3不大于0.5平时无人或很少有人进出，无明显热源无明显热源的一般情况有人、有明显热源，如0.5仍不行，则宜控制热
14、源尺寸和加以隔热不小于0.25水平单向流0.30.35不大于0.5平时无人或很少有人进出一般情况要求更高或人员进出频繁的情况不小于0.5表表3-2 医药工业干净厂房气流组织与送风量医药工业干净厂房气流组织与送风量空气洁净度100级10000级100000级大于100000级气流流型 垂直单向流 水平单向流 非单向流 非单向流 非单向流 气流组织型式主要送风方式 1.顶送(高效过滤器占顶棚面积60%)2.侧布高效过滤器顶棚设阻尼层送风 1.侧送(送风墙满布高效过滤器)2.侧送(高效空气过滤器占送风墙面积40%) 1.顶送2.上侧墙送风 1.顶送2.上侧墙送风 1.顶送2.上侧墙送风主要回风方式
15、1.相对两侧墙下部均布回风口2.格棚地面回风1.回风墙满布回风口2. 回风墙局部布置回风口 1.单侧墙下部布置回风口2. 走廊回风(走廊内均布回风口或端部集中回风) 1.单侧墙下部布置回风口2.走廊回风(走廊内均布回风口或端部集中回风)3.顶部布置回风口(有粉尘和有害物质的洁净室除外) 1.单侧墙下部布置回风口2.走廊回风(走廊内均布回风口或端部集中回风)3.顶部布置回风口(室内粉尘量大和有害物质的洁净室除外) 送风量气流流经室内断面风速(m/s) 不小于0.25 不小于0.5 换气次数(次/h) 不小于25不小于15不小于12 规定：定：1-4级 应 垂直垂直单向流向流5级 应 垂直垂直单向流或程度向流或程度单向流向流6-9级 宜宜 非非单向流向流
