空氣潔凈技術(shù)

1、第第3章章 潔凈室的工作原理及其應(yīng)用潔凈室的工作原理及其應(yīng)用潔凈室控制微粒污染的主要途徑：潔凈室控制微粒污染的主要途徑：1.控制污染源，減少污染發(fā)生量；控制污染源，減少污染發(fā)生量；2.迅速有效地排除室內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的污染；迅速有效地排除室內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的污染；3.有效地阻止室外的污染侵入。有效地阻止室外的污染侵入。（或有效地防止室內(nèi)污染逸至室外）（或有效地防止室內(nèi)污染逸至室外）3.1 非單向流潔凈室非單向流潔凈室 流體力學(xué)的概念：流體力學(xué)的概念：1.穩(wěn)定流與不穩(wěn)定流（按照運(yùn)動要素流速、加速度等有無時間因穩(wěn)定流與不穩(wěn)定流（按照運(yùn)動要素流速、加速度等有無時間因素）素）2.漸變流（流線之間基本是等距的，流線

2、接近直線）與突變流漸變流（流線之間基本是等距的，流線接近直線）與突變流（按照流線形狀）（按照流線形狀）漸變流中包含有均勻流（漸變流的極限情況）與非均勻流漸變流中包含有均勻流（漸變流的極限情況）與非均勻流3.層流與紊流（按照有無質(zhì)點(diǎn)交換）層流與紊流（按照有無質(zhì)點(diǎn)交換）3.1 非單向流潔凈室非單向流潔凈室一、非單向流潔凈室原理一、非單向流潔凈室原理主要特點(diǎn)：從來流到出流之間氣流的流通斷面是變化的。主要特點(diǎn)：從來流到出流之間氣流的流通斷面是變化的。流態(tài)實質(zhì)：急變流，紊流，穩(wěn)定流。流態(tài)實質(zhì)：急變流，紊流，穩(wěn)定流。3.1 非單向流潔凈室非單向流潔凈室二、非單向流潔凈室風(fēng)口二、非單向流潔凈室風(fēng)口高效過濾器

3、頂送（有擴(kuò)散板和無擴(kuò)散板），見圖高效過濾器頂送（有擴(kuò)散板和無擴(kuò)散板），見圖2-1；流線型散流器頂送，見圖流線型散流器頂送，見圖2-2；局部孔板送風(fēng)，見圖局部孔板送風(fēng)，見圖2-3；側(cè)送，見圖側(cè)送，見圖2-4。3.1 非單向流潔凈室非單向流潔凈室 非單向流潔凈室的作用原理是：當(dāng)一股干凈氣流從送非單向流潔凈室的作用原理是：當(dāng)一股干凈氣流從送風(fēng)口送入室內(nèi)時，迅速向四周擴(kuò)散、混合。同時把差不風(fēng)口送入室內(nèi)時，迅速向四周擴(kuò)散、混合。同時把差不多同樣數(shù)量的氣流從回風(fēng)口排走，這股干凈氣流稀釋著多同樣數(shù)量的氣流從回風(fēng)口排走，這股干凈氣流稀釋著室內(nèi)污染的空氣，把原來含塵濃度很高的室內(nèi)空氣沖淡室內(nèi)污染的空氣，把原來含

4、塵濃度很高的室內(nèi)空氣沖淡了，一直達(dá)到平衡。所以氣流擴(kuò)散的越快，越均勻，那了，一直達(dá)到平衡。所以氣流擴(kuò)散的越快，越均勻，那么稀釋的效果當(dāng)然越好。么稀釋的效果當(dāng)然越好。 非單向流潔凈室的原理就是稀釋作用。非單向流潔凈室的原理就是稀釋作用。3.1 非單向流潔凈室非單向流潔凈室三、非單向流潔凈室的效果三、非單向流潔凈室的效果 根據(jù)非單向流潔凈室的工作原理，它可以達(dá)到的潔凈度一根據(jù)非單向流潔凈室的工作原理，它可以達(dá)到的潔凈度一般為般為1 00010 000（6-7）級，如果設(shè)計合理，部分情況下可達(dá)）級，如果設(shè)計合理，部分情況下可達(dá)100（5）級。室內(nèi)換氣次數(shù)越大，一般來說，所得潔凈度也越）級。室內(nèi)換氣次

5、數(shù)越大，一般來說，所得潔凈度也越高。高。3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室一、單向流潔凈室的分類一、單向流潔凈室的分類 1、垂直單向流潔凈室、垂直單向流潔凈室（1）頂棚滿布高效過濾器送風(fēng)，全地板格柵回風(fēng)）頂棚滿布高效過濾器送風(fēng)，全地板格柵回風(fēng)這是典型的垂直單向流潔凈室，見圖。這是典型的垂直單向流潔凈室，見圖。優(yōu)點(diǎn)是：可獲得均勻向下的單向氣流，因而自凈能力強(qiáng)，優(yōu)點(diǎn)是：可獲得均勻向下的單向氣流，因而自凈能力強(qiáng)，能夠達(dá)到最高的潔凈度級別。能夠達(dá)到最高的潔凈度級別。缺點(diǎn)是：頂棚結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價和維護(hù)費(fèi)用高，高效過缺點(diǎn)是：頂棚結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價和維護(hù)費(fèi)用高，高效過濾器堵漏較困難。濾器堵漏較困難。3.2 單向

6、流潔凈室單向流潔凈室一、單向流潔凈室的分類一、單向流潔凈室的分類 1、垂直單向流潔凈室、垂直單向流潔凈室（2）側(cè)布高效過濾器頂棚阻尼層送風(fēng)，全地板格柵回風(fēng)）側(cè)布高效過濾器頂棚阻尼層送風(fēng)，全地板格柵回風(fēng)（3）頂棚和側(cè)面雙布高效過濾器送風(fēng)，全地板格柵回風(fēng)）頂棚和側(cè)面雙布高效過濾器送風(fēng)，全地板格柵回風(fēng)（4）全頂棚送風(fēng)，兩側(cè)下回風(fēng)）全頂棚送風(fēng)，兩側(cè)下回風(fēng)3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室一、單向流潔凈室的分類一、單向流潔凈室的分類 2、水平單向流潔凈室、水平單向流潔凈室（1）送風(fēng)墻滿布高效過濾器水平送風(fēng)，全墻面回風(fēng)）送風(fēng)墻滿布高效過濾器水平送風(fēng)，全墻面回風(fēng)（2）“隧道隧道”式單向流送風(fēng)式單向流送風(fēng)3.2

7、 單向流潔凈室單向流潔凈室二、單向流潔凈室的原理二、單向流潔凈室的原理 1、基本原理、基本原理 在單向流潔凈室內(nèi)，干凈氣流不是一股或幾股，而在單向流潔凈室內(nèi)，干凈氣流不是一股或幾股，而是充滿全室斷面，所以這種潔凈室不是靠摻混作用，而是充滿全室斷面，所以這種潔凈室不是靠摻混作用，而是靠推出作用將室內(nèi)臟空氣沿整個斷面排至室外，從而是靠推出作用將室內(nèi)臟空氣沿整個斷面排至室外，從而達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的目的。達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的目的。3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室二、單向流潔凈室的原理二、單向流潔凈室的原理 2、主要特點(diǎn)、主要特點(diǎn)（1）全室斷面上的流速比較均勻。）全室斷面上的流速比較均勻。（2）至少在工作

8、區(qū)內(nèi)流線平行。流線平行指時均流線彼）至少在工作區(qū)內(nèi)流線平行。流線平行指時均流線彼此平行。此平行。（3）至少在工作區(qū)內(nèi)沒有渦流。）至少在工作區(qū)內(nèi)沒有渦流。3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)（流線平行度、非單向流度、下限風(fēng)速）（流線平行度、非單向流度、下限風(fēng)速） 1、流線平行度、流線平行度 流線平行的作用是保證塵源散發(fā)的塵粒不做垂直于流流線平行的作用是保證塵源散發(fā)的塵粒不做垂直于流向的傳播。如果這種傳播范圍在允許范圍之內(nèi)，則流線向的傳播。如果這種傳播范圍在允許范圍之內(nèi)，則流線稍有傾斜也應(yīng)該是許可的。這樣，對于單向流潔凈室就稍有傾斜也應(yīng)該是許

9、可的。這樣，對于單向流潔凈室就有一個允許的流線平行度。有一個允許的流線平行度。 工作區(qū)是主要工藝進(jìn)行的區(qū)域，所以潔凈度級別是用工作區(qū)是主要工藝進(jìn)行的區(qū)域，所以潔凈度級別是用工作區(qū)的含塵濃度表示的。我國對潔凈室工作區(qū)的規(guī)定工作區(qū)的含塵濃度表示的。我國對潔凈室工作區(qū)的規(guī)定是：自地面向上是：自地面向上0.8 1.5m ，因工作臺面可能低到，因工作臺面可能低到0.75 m ，因此，這里更嚴(yán)格地取為因此，這里更嚴(yán)格地取為0.75 m。3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo) 2、非單向流度、非單向流度 （1）脈動速度）脈動速度 u瞬時流速；瞬時流速；

10、時均速；時均速； 脈動速度。脈動速度。uuuuu3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo) 2、非單向流度、非單向流度 （2）非單向流度）非單向流度 非單向流度；非單向流度； ui各測點(diǎn)的速度；各測點(diǎn)的速度； 時均速；時均速； n 測點(diǎn)數(shù)。測點(diǎn)數(shù)。 對于單向流潔凈室，對于單向流潔凈室， 應(yīng)不大于應(yīng)不大于0.25，否則說明該單向，否則說明該單向流潔凈室的性能較差。流潔凈室的性能較差。unuuiu2)(uuu3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo) 3、下限風(fēng)速、下限風(fēng)速（1）單向流潔凈室氣流速度

11、的作用）單向流潔凈室氣流速度的作用1）污染氣流多方位散布：）污染氣流多方位散布：2）污染氣流與送風(fēng)氣流同向：）污染氣流與送風(fēng)氣流同向：3）污染氣流與送風(fēng)氣流逆向：）污染氣流與送風(fēng)氣流逆向：4）全室被污染：）全室被污染： 3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo) 3、下限風(fēng)速、下限風(fēng)速（2）控制多方位污染）控制多方位污染 對于人體，風(fēng)速達(dá)對于人體，風(fēng)速達(dá)0.22m/s時，在距人體時，在距人體0.3 m處，污處，污染濃度已降低到染濃度已降低到5（100）級以下。）級以下。 3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔

12、凈室的三項特性指標(biāo) 3、下限風(fēng)速、下限風(fēng)速 （3）控制同向污染）控制同向污染 根據(jù)前面分析，若根據(jù)前面分析，若1.8 m高度位置散發(fā)的塵粒，希望高度位置散發(fā)的塵粒，希望不會超過該人的工作范圍而進(jìn)入相鄰工作人員的范圍不會超過該人的工作范圍而進(jìn)入相鄰工作人員的范圍（人體正中至兩邊的最大距離為（人體正中至兩邊的最大距離為0.5m），以至于造成污），以至于造成污染，則送風(fēng)速度應(yīng)不小于染，則送風(fēng)速度應(yīng)不小于0.3m/s。 3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo) 3、下限風(fēng)速、下限風(fēng)速 （4）控制逆向污染）控制逆向污染l l 垂直單向流潔凈室垂直單向流

13、潔凈室 垂直單向流潔凈室垂直單向流潔凈室的主要逆向的主要逆向污染是從熱源上升的氣污染是從熱源上升的氣流，因此，其必要的送風(fēng)速度應(yīng)根據(jù)熱源參數(shù)確定。流，因此，其必要的送風(fēng)速度應(yīng)根據(jù)熱源參數(shù)確定。l l水平單向流潔凈室水平單向流潔凈室 水平單向流潔凈室水平單向流潔凈室的主要逆向的主要逆向污染是人行走引起的二污染是人行走引起的二次氣流，因此，其必要的送風(fēng)速度應(yīng)根據(jù)二次氣流的流次氣流，因此，其必要的送風(fēng)速度應(yīng)根據(jù)二次氣流的流速確定。速確定。 3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo) 3、下限風(fēng)速、下限風(fēng)速 （5）滿足合適的自凈時間）滿足合適的自凈時間

14、在全室被污染的情況下，要能以合適的時間，迅速地使在全室被污染的情況下，要能以合適的時間，迅速地使室內(nèi)空氣自凈，這就與潔凈室氣流的流速有很大關(guān)系。室內(nèi)空氣自凈，這就與潔凈室氣流的流速有很大關(guān)系。氣流速度大，自凈能力強(qiáng)，自凈時間短，但不經(jīng)濟(jì)。研氣流速度大，自凈能力強(qiáng)，自凈時間短，但不經(jīng)濟(jì)。研究發(fā)現(xiàn)，氣流速度大約在究發(fā)現(xiàn)，氣流速度大約在0.25 m/s以后，自凈時間基本趨以后，自凈時間基本趨于一致，達(dá)一分鐘左右，再提高速度，縮短自凈時間的于一致，達(dá)一分鐘左右，再提高速度，縮短自凈時間的作用已不明顯。作用已不明顯。3.2 單向流潔凈室單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標(biāo)三、單向流潔凈室的三項特性

15、指標(biāo) 3、下限風(fēng)速、下限風(fēng)速 （6）綜合分析）綜合分析 上面討論的四方面控制污染所需的風(fēng)速相差不大，綜合分析，上面討論的四方面控制污染所需的風(fēng)速相差不大，綜合分析，將下限風(fēng)速分別劃出三檔。將下限風(fēng)速分別劃出三檔。表表3-1 下限風(fēng)速建議值下限風(fēng)速建議值潔凈室下限風(fēng)速（m/s）條 件醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范值（m/s）垂直單向流0.120.3不大于0.5平時無人或很少有人進(jìn)出，無明顯熱源無明顯熱源的一般情況有人、有明顯熱源，如0.5仍不行，則宜控制熱源尺寸和加以隔熱不小于0.25水平單向流0.30.35不大于0.5平時無人或很少有人進(jìn)出一般情況要求更高或人員進(jìn)出頻繁的情況不小于0.5表表3-2

16、醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房氣流組織與送風(fēng)量醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房氣流組織與送風(fēng)量空氣潔凈度100級10000級100000級大于100000級氣流流型 垂直單向流 水平單向流 非單向流 非單向流 非單向流 氣流組織型式 主要送風(fēng)方式 1.頂送(高效過濾器占頂棚面積60%)2.側(cè)布高效過濾器頂棚設(shè)阻尼層送風(fēng) 1.側(cè)送(送風(fēng)墻滿布高效過濾器)2.側(cè)送(高效空氣過濾器占送風(fēng)墻面積40%) 1.頂送2.上側(cè)墻送風(fēng) 1.頂送2.上側(cè)墻送風(fēng) 1.頂送2.上側(cè)墻送風(fēng)主要回風(fēng)方式 1.相對兩側(cè)墻下部均布回風(fēng)口2.格棚地面回風(fēng)1.回風(fēng)墻滿布回風(fēng)口2. 回風(fēng)墻局部布置回風(fēng)口 1.單側(cè)墻下部布置回風(fēng)口2. 走廊回風(fēng)(走廊內(nèi)均布回風(fēng)口或端部集中回