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        小面積千級無塵車間氣流組織設計

        作者: 點擊:1352 發布時間:2022-11-08

        以自設計的試驗臺為例,通過測量上下回氣流組織形式下的粒子濃度,介紹了適合小型1000級無塵車間的新型氣流組織形式。分析了新氣流組織下的通風次數。本文分析了該氣流組織在小型無塵車間中的應用。

        1 問題的提出

        《潔凈廠房設計規范》GBJ73-84規定,1000級無塵車間的送風方式為孔板吊頂送風,條形布置高效過濾器吊頂送風或間隔布置帶擴散板的高效過濾器吊頂送風?;仫L方式是將回風口回風均勻布置在兩側墻體下部,通風次數不少于50次/h。這種送回風方式方式可以造成良好的室內氣流。室內大部分區域(包括人工作區)位于主流區域,所需的潔凈度指標可以在較小的送風量下實現。顯然是理想的氣流。

        然而,1000級無塵車間是亂流(非單向流)無塵車間中的清潔度水平。這種無塵車間通常面積較小,并被困在一個清潔度較低的大房間里。這種獨立、分散、小型無塵車間的氣流組織形式應如何?

        實驗臺布置如圖1所示。

        由于在實際應用過程中,有些情況會受到房間和無塵車間空間的限制,兩側回風無法布置,因此采用上送風單側回風的形式。

        2 室內種氣流組織形式下,室內清潔度、體積粉塵量與通風次數的關系

        2.1 常規氣流組織形式

        1000級無塵車間常規送貨,回風造成的室內氣流分布見圖2[2]。大部分室內區域,特別是工作區域(距地面1~1.5m左右區域)位于主流區域。因為通常是這樣。

        所指的潔凈度指標是指工作區域的潔凈度。因此,在這種流型下,潔凈度、體積粉塵量與通風次數之間的關系,即主流區域的濃度、允許粉塵量與通風次數之間的關系。

        可表示為:

        式中:Na———主流區域粉塵濃度,粒/L(≥0.5μm);

        Ns———高效過濾器出口粉塵濃度,顆粒/L(≥0.5μm);

        G———無塵車間單位容積粉塵量,顆粒/(min·m3)(≥0.5μm);

        n———送風次數/次/次/h;

        β———主流區粉塵量與總粉塵量之比;

        ———渦流區至主流區的引帶風量與送風量之比。

        根據室內氣流分布,β取0.6(兩側回風值).3;Ns取1.5粒/L(≥0.5μm)。

        代入上述數據(1),得到Na—G—n關系如下:

        1000級無塵車間,取Na=17.5粒/L(≥0.5μm),(2)變為:

        2.2 新的氣流組織形式

        室內流場分布見圖3[2]。因為潔凈室。www.iwuchen.com大部分區域(包括大部分工作區域)位于渦流區域,因此清潔度、體積粉塵量與通風次數之間的關系,即渦流區域濃度、體積粉塵量與通風次數之間的關系,可表示如下:

        式中:Nb—渦流區的粉塵濃度L(≥0.5μm)。其他參數的意義與以前相同。

        根據室內氣流分布,β取0.5(單側回風值).3;Νs取1.5粒/L(≥0.5μm)。

        以上數據代入式(4),得到Nb—G—n關系:

        取Nb=17.5粒/L(≥0.5μm),規則(5)變為:

        根據公式(3)和公式(6),在室內粉塵量相同的前提下,為了滿足相同的清潔度,新氣流組織所需的通風量大于傳統氣流組織所需的通風量。如果傳統氣流組織下的通風次數為n1、新氣流組織下的換氣次數為n2,則n1與n2關系為:

        3型氣流組織形式用于小面積1000級無塵車間的技術經濟分析

        從以上分析可以看出,為了滿足相同的清潔度,新氣流組織下的送風量是傳統氣流組織下的兩倍。對于大面積無塵車間,新氣流組織的運行成本驚人,這顯然是不可取的。然而,對于小型無塵車間,情況卻有所不同。小型無塵車間凈化空間小,所需送風量小,但無塵車間系統阻力大。這就要求選擇高壓頭風機,高壓風機提供的風量不會太小,往往提供的風量遠遠大于無塵車間要求的送風量。在這種情況下,要么采用節流的方法來減少風量,要么在大風下運行系統。

        因此,如果在小型無塵車間采用新的氣流組織形式,與傳統的氣流組織形式相比,風機型號不需要增加,運行功耗不會增加,但系統的初始投資可以大大降低。顯然,這是合適的選擇之一。我們以上述實驗臺為例,對這個問題進行了分析。無塵車間的體積為2.3m×1.7m×2.2m=8.6m3.1000級無塵車間小換氣次數為50次/h所需送風量為430m3/h,空氣循環系統的阻力至少為150~200Pa風機的選擇應同時滿足送風量和克服系統阻力的要求,即風機壓力為150~200Pa,壓力對應的送風量為1200~2000m3/h,大大超過了所需的送風量,這表明單側回風不需要增加系統的初始投資,但可以節省系統的初始投資。在這種情況下,選擇一個新的氣流組織顯然是經濟、實用和滿足清潔度要求的。

        4 實測結果分析

        為了證明上述分析的正確性,測量了圖1所示的無塵車間的清潔度。該測試是在模擬動態條件下進行的。使用測試儀器Y099激光粒子計數器。無塵車間地面以上11個.2m左右高度布置6個測點。測點布置見圖4。每個測點測量3次。以平均值為終結果。潔凈度測定結果見表1。測試時通風次數n2=83次/h。1000級無塵車間按規范規定,≥0.5μm粒子濃度應為≤35個/L[3]。根據測定結果,無塵車間的清潔度完全滿足1000級的要求,證明適用于新型氣流組織。

        5 結論

        (1)對于10m3以下小面積1000級無塵車間采用帶擴散板的高效過濾器天花板送風,回風方式可采用單側墻下部均勻布置。與傳統的氣流組織形式相比,這種氣流組織可以大大節省系統的初始投資,系統的運行成本不會增加,是一種理想的氣流組織形式。

        (2)為了滿足相同的清潔度水平,新氣流組織下的送風量是傳統氣流組織下的兩倍。因此,對于大面積的1000級無塵車間,這種氣流組織形式是不可取的。



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