第五章洁净室设计讲述介绍

第五章洁净室设计教育部十一五国家级规划教材洁净空调系统设计特点风量大•空调冷负荷大、负荷因素特殊•风机风压高•压差控制严•采用二次回风方式洁净空调系统设计特点百级千级万级风机室内新风级办公万级循环风新风量图5-1洁净室与办公楼送风量比较图5-2不同净化等级的冷负荷比例m3/h洁净空调系统设计特点办公商场旅馆工厂半导体厂上限下限图5-3洁净室与普通建筑运行能耗比较洁净空调系统的分类•集中式洁净空调系统–单风机系统和双风机系统–风机串联系统和风机并联系统•分散式洁净空调系统–在集中空调的环境中设计局部净化装置–在分散式柜式空调送风的环境中设计局部净化装置集中式之单风机系统图5-41-粗效过滤器2-温湿度处理室3-风机4-中效过滤器5-高效过滤器图5-51-粗效过滤器2-温湿处理风机3-温湿度处理室4-洁净循环总风机5-中效过滤器6-高效过滤器集中式之串联双风机系统集中式之并联双风机系统图5-61-粗效过滤器2-温湿度处理室3-送风机4-中效过滤器5-高效过滤器6-回风机集中式之并联双风机系统图5-71-粗效过滤器2-温湿度处理室3-风机4-中效过滤器5-高效过滤器集中式之值班风机系统图5-81-粗效过滤器2-温湿度处理室3-正常运行风机4-中效过滤器5-高效过滤器6-值班风机分散式洁净空调系统图5-9a）室内设置净化工作台b）室内设置空气自净器c）室内设置层流罩d）室内设置洁净小室e）走廊或套间设置空气自净器f）送风增设高效过滤器送风机组分散式洁净空调系统图5-10a）柜式空调器与高效过滤器风机机组b）柜式空调器与高效过滤器送风口c）柜式净化空调器d）柜式空调器与洁净小室风系统送风排风集中送风方式隧道洁净室送风方式风机过滤单元送风方式微环境+开放式洁净室送风方式模块式风机单元送风方式洁净室局部排风全面通风洁净室的防排烟新风处理系统洁净厂房送风系统结构图集中送风方式之一空调机在侧面、轴流风机送风集中送风方式之一空调机在顶部集中送风方式之二隧道式送风方式结构形式集中送风方式之三风机过滤单元送风方式1-新风处理机组2-FFU3-表冷器4-活动地板集中送风方式之四FMU送风方式示意图集中送风方式之五微环境洁净厂房示意图洁净室排风系统依据《洁净厂房设计规范》最有效方法局部排风方式考虑粉尘、有害气体、有害物质的不同性质、不同浓度等因素设置局部排风装置洁净室排风系统分区原则排风介质混合后能产生或加剧腐蚀性、毒性、燃烧爆炸危险性和发生交叉污染。排风介质中有毒与无毒，毒性相差非常大。易燃、易爆与一般排风。洁净排风系统相关措施•防倒灌措施–采用设置中效过滤器–采用止回阀–采用密闭阀–采用自控装置•其它措施–防火、防爆措施–排风无公害排放措施–若有凝结液的排放措施洁净室排风系统的分类•一般排风系统；•有机气体排风系统；•酸性气体排风系统；•碱性气体排风装置；•热气体排风系统；•含粉尘的排风系统；•特殊气体排气系统；•药品生产中有害、有毒的排风系统。常见排风处理设备几种吸收塔的形式常见排风处理设备带过滤元件的过滤除尘装置原理图常见排风处理设备特殊气体排气处理设备常见排风处理设备多管电除尘器常见排风处理设备中心喷雾旋风除尘器常见排风处理设备自激式除尘器常见排风处理设备气环反吹袋式除尘器常见排风处理设备普通旋风除尘器常见排风处理设备三种振打清灰方式常见排风处理设备系统局部送风系统常见排风处理设备局部排风系统常见排风处理设备接受罩常见排风处理设备热源上部的接受罩常见排风处理设备工作台上的侧吸罩常见排风处理设备冷过程的上吸式接受罩常见排风处理设备循环过程气体吸收过程常见排风处理设备鼓泡吸收塔常见排风处理设备筛板吸收塔常见排风处理设备填料塔构造常见排风处理设备多层重力沉降室常见排风处理设备卧式旋风水膜除尘器排风系统常用管材室内排风系统的处理设备、风管、附件均依《洁净厂房设计规范》排风系统的风管应采用不燃材料。排除腐蚀性气体的风管，应采用耐腐蚀的难烧材料或难燃材料。附件、保温材料、消声材料和涂料等均采用不燃材料或难燃材料。洁净室新风处理系统新风系统处理和分配方法。新风进行多级过滤处理。常用的是新风三级过滤，即新风经粗效、中效、亚高效过滤处理。有些地方新风还需经过水喷淋或化学过滤器处理。洁净室新风处理系统集中式新风处理示意图1-粗效过滤器2-新风温湿度处理室3-新风风机4-中效过滤器5-混合风温湿度处理室6-送风机7-高效过滤器洁净室的防排烟•洁净厂房设计规范•建筑设计防火规范•洁净厂房疏散走廊应设置机械防排烟设施•洁净室机械防排烟系统宜与通风、净化空调系统合用，但必须采取可靠的防火安全措施。防排烟排烟量确定设备选型排烟口设置洁净室设计一般步骤洁净室设计一般步骤洁净空调系统的划分计算的一般步骤确定温、湿度等参数负荷计算水力计算设备选型校核计算图纸绘制等洁净空调系统的划分洁净室用净化空调系统应按其所生产产品的工艺要求确定。一般不应按区域或简单地按空气洁净度等级划分。净化空调系统的划分原则如下：一般空调系统、两级过滤的送风系统与净化空调系统要分开设置；运行班次、运行规律或使用时间不同的净化空调系统要分开设置；单向流系统与非单向流系统要分开设置；洁净空调系统的划分产品生产工艺中某一工序或某一房间散发的有毒、有害、易燃易爆物质或气体对其他工序或房间产生有害影响或危害人员健康或产生交叉污染等，应分别设置净化空调系统；温度、湿度的控制要求或精度要求差别较大的系统宜分别设置；净化空调系统的划分宜照顾送、回风和排风管道的布置，尽量做到布置合理、使用方便，力求减少各种风管管道交叉重叠；必要时，对系统中个别房间可按要求配置温度、湿度调节装置。确定洁净室送风方式根据工艺要求确定洁净室的洁净度等级，选择气流流型。决定利用全室空气净化还是局部空气净化。从经济上考虑，非单向流经济，尽量少用全室空气净化。确定洁净室送风方式全室空气净化是以集中净化空调系统，在整个房间内造成具有相同洁净度环境的净化处理方式。局部空气净化，在一般空调环境中造成局部区域具有一定洁净度环境的净化处理方式。采用全室净化与局部净化相结合的净化处理方式。确定室内温湿度按生产工艺要求生产工艺无温湿度要求的洁净室人员净化及生活了解与舒适性空调的异同010203040506070冬季温度冬季湿度洁净室上限洁净室下限人员类上限人员类下限洁净室温、湿度范围（GB50073-2001）房间性质温度/℃湿度/%冬季夏季冬季夏季生产工艺有温湿度要求的洁净室按生产工艺要求确定生产工艺无温湿度要求的洁净室20～2224～2630～5050～70人员净化及生活用16～2026～30——系统新风量的确定补偿室内排风量和保持室内正压值所需新鲜空气量之和；保证供给洁净室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3/h。负荷计算和送风量确定计算洁净室的冷、热负荷计算送风量。取下列三项中的最大值–为保证空气洁净度等级的送风量；–根据热、湿负荷计算确定的送风量；–向洁净室内供给的新鲜空气量。洁净空调负荷计算与舒适性空调相同部分–空调负荷包括夏季的空调冷负荷和冬季的空调热负荷，冷、热负荷的计算方法在《空气调节》和《空调设计手册》等书中有详细介绍，不同的部分–洁净室一般处于内区。–排风所引起的新风负荷–洁净区长期供冷舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介舒适性空调简介任意表面上的速度、热和浓度的边界开展舒适性空调简介对流传质简化模型舒适性空调简介分区空调方式舒适性空调简介分区空调方式的应用舒适性空调简介多区单元系统舒适性空调简介分区控制水温的调节方法舒适性空调简介定风量露点送风单风道空调系统舒适性空调简介单风道定风量系统的控制系统舒适性空调简介变风量单风道空调系统舒适性空调简介双风道定风量集中空调系统舒适性空调简介变风量系统的风量控制原理舒适性空调简介水量调节原理舒适性空调简介用开关风门控制风量的空调系统舒适性空调简介节流型变风量系统流程图舒适性空调简介一次回风空调自动控制系统示意图舒适性空调简介二次回风系统的处理舒适性空调简介通过调节表冷器的冷冻水量舒适性空调简介室外温度补偿控制原理舒适性空调简介机器露点温度控制喷水室喷水温度舒适性空调简介风机盘管控制系统原理图舒适性空调简介送风温度补偿控制舒适性空调简介组合式空调机组夏季工况舒适性空调简介排烟口的设置舒适性空调简介节流型变风量风口舒适性空调简介离心式加湿器舒适性空调简介干蒸汽加湿器舒适性空调简介转轮除湿机工作原理舒适性空调简介抽屉式过滤器舒适性空调简介浸油式初效过滤器舒适性空调简介袋式过滤器舒适性空调简介高效过滤器舒适性空调简介活性炭吸附器舒适性空调简介管式电加热器舒适性空调简介顶送风的室内气流分布一舒适性空调简介顶送风的室内气流分布二舒适性空调简介顶送风的室内气流分布三舒适性空调简介顶送风的室内气流分布四舒适性空调简介侧送风的室内气流分布一舒适性空调简介侧送风的室内气流分布二舒适性空调简介侧送风的室内气流分布三舒适性空调简介侧送风的室内气流分布四舒适性空调简介侧送风的室内气流分布五舒适性空调简介侧送风的室内气流分布六舒适性空调简介方型散流器和圆形散流器舒适性空调简介下送风的室内气流分布一舒适性空调简介下送风的室内气流分布二舒适性空调简介上送下回气流分布舒适性空调简介剪切型减振器舒适性空调简介压缩型减振器舒适性空调简介复合型减振器舒适性空调简介共振减振器舒适性空调简介悬挂风机的消声减振方法舒适性空调简介水管的防振支架舒适性空调简介防止噪音从吊顶向下扩散的方法舒适性空调简介风管吊卡的防振方法舒适性空调简介风管穿墙隔振方法舒适性空调简介复合式消声器舒适性空调简介消声箱兼做静压分风功能舒适性空调简介消声器装载在空调机组出口舒适性空调简介膨胀消声器舒适性空调简介折板消声器舒适性空调简介片式和格式消声器负荷计算估算指标分类冷负荷/W·m-2热负荷/W·m-2电负荷/kW·m-1半导体器件60～277040～16300.6～1.3半导体材料70～1200170～15800.13～0.69电真空220～580280～5900.04～0.29粗密仪器310～1330250～8800.11～0.31医疗160～400160～6000.15～0.26制药320～1280270～17800.003～0.089电算中心230～290——医院（全部）100～130——设计其它计算步骤根据送风量、冷热负荷和选择的气流组织形式，计算气流组织各参数。确定空气加热冷却的处理方案，用一次回风还是二次回风。据工艺要求或气流组织计算时确定的送风温差及室内外计算参数在图上确定各状态点，计算空调器处理风量、洁净室循环风量。计算总冷、热负荷，选择空气处理设备。校核洁净室内的微粒浓度和细菌浓度。洁净室送风量计算•非单向流洁净室的洁净送风量–含尘浓度计算–换气次数计算•实际洁净室工程设计中是很难应用公式，一般均采用经验换气次数来确定。XHSMSNGK111110603HXSKSMKGN1111106035-15-2洁净室送风量计算空气洁净度等级GB50073—2001ISO/DIS14644—4医药洁净厂房设计规范（1997）6级（1000级）50～6025～567级（10000级）15～2511～25≥258级（100000级）10～153.5～7≥159级（1000000级）10～153.5～7≥12①②③①经验换气次数取值表，换气次数适用于层高小于4.0m的洁净室。②室内人员少、热源小时，宜采用下限值。③大于100000级的洁净室不小于12次。洁净室送风量计算换气次数风量–理论换气次数K计算的所需风量；–经验换气次数n确定