潔凈室原理及應用教程

空氣潔凈技術

（建筑環(huán)境與設備工程16學時）趙加寧第3章潔凈室的工作原理及其應用

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；2.迅速有效地排除室內已經發(fā)生的污染；3.有效地阻止室外的污染侵入。（或有效地防止室內污染逸至室外）3.1非單向流潔凈室流體力學的概念：1.穩(wěn)定流與不穩(wěn)定流（按照運動要素流速、加速度等有無時間因素）2.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）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（按照有無質點交換）3.1非單向流潔凈室一、非單向流潔凈室原理主要特點：從來流到出流之間氣流的流通斷面是變化的。流態(tài)實質：急變流，紊流，穩(wěn)定流。3.1非單向流潔凈室二、非單向流潔凈室風口高效過濾器頂送（有擴散板和無擴散板），見圖2-1；流線型散流器頂送，見圖2-2；局部孔板送風，見圖2-3；側送，見圖2-4。3.1非單向流潔凈室非單向流潔凈室的作用原理是：當一股干凈氣流從送風口送入室內時，迅速向四周擴散、混合。同時把差不多同樣數量的氣流從回風口排走，這股干凈氣流稀釋著室內污染的空氣，把原來含塵濃度很高的室內空氣沖淡了，一直達到平衡。所以氣流擴散的越快，越均勻，那么稀釋的效果當然越好。非單向流潔凈室的原理就是稀釋作用。3.1非單向流潔凈室三、非單向流潔凈室的效果

根據非單向流潔凈室的工作原理，它可以達到的潔凈度一般為1000~10000（6-7）級，如果設計合理，部分情況下可達100（5）級。室內換氣次數越大，一般來說，所得潔凈度也越高。3.2單向流潔凈室一、單向流潔凈室的分類

1、垂直單向流潔凈室（1）頂棚滿布高效過濾器送風，全地板格柵回風這是典型的垂直單向流潔凈室，見圖。優(yōu)點是：可獲得均勻向下的單向氣流，因而自凈能力強，能夠達到最高的潔凈度級別。缺點是：頂棚結構較復雜，造價和維護費用高，高效過濾器堵漏較困難。3.2單向流潔凈室一、單向流潔凈室的分類

1、垂直單向流潔凈室（2）側布高效過濾器頂棚阻尼層送風，全地板格柵回風（3）頂棚和側面雙布高效過濾器送風，全地板格柵回風（4）全頂棚送風，兩側下回風3.2單向流潔凈室一、單向流潔凈室的分類

2、水平單向流潔凈室（1）送風墻滿布高效過濾器水平送風，全墻面回風（2）“隧道”式單向流送風3.2單向流潔凈室二、單向流潔凈室的原理

1、基本原理在單向流潔凈室內，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，而是靠推出作用將室內臟空氣沿整個斷面排至室外，從而達到凈化室內空氣的目的。3.2單向流潔凈室二、單向流潔凈室的原理

2、主要特點（1）全室斷面上的流速比較均勻。（2）至少在工作區(qū)內流線平行。流線平行指時均流線彼此平行。（3）至少在工作區(qū)內沒有渦流。3.2單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標（流線平行度、非單向流度、下限風速）1、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向的傳播。如果這種傳播范圍在允許范圍之內，則流線稍有傾斜也應該是許可的。這樣，對于單向流潔凈室就有一個允許的流線平行度。工作區(qū)是主要工藝進行的區(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)定是：自地面向上0.8–1.5m，因工作臺面可能低到0.75m，因此，這里更嚴格地取為0.75m。3.2單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標2、非單向流度（1）脈動速度

u—瞬時流速；—時均速；—脈動速度。3.2單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標2、非單向流度（2）非單向流度

—非單向流度；

ui—各測點的速度；—時均速；

n—測點數。對于單向流潔凈室，應不大于0.25，否則說明該單向流潔凈室的性能較差。3.2單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標3、下限風速（1）單向流潔凈室氣流速度的作用1）污染氣流多方位散布：2）污染氣流與送風氣流同向：3）污染氣流與送風氣流逆向：4）全室被污染：

3.2單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項特性指標3、下限風速（2）控制多方位污染對于人體，風速達0.22m/s時，在距人體0.3m處，污染濃度已降低到5（100）級以下。

3.2夏單域向流潔乒凈室三、單班向流潔謝凈室的王三項特象性指標3、下泄限風速（3）棟控制同加向污染根據前悄面分析糊，若1鏡.8更m高度隔位置散猜發(fā)的塵個粒，希封望不會騎超過該授人的工蒜作范圍勢而進入蠟相鄰工蠟作人員策的范圍帶（人體倒正中至仇兩邊的享最大距范離為0塊.5m頑），以北至于造堡成污染羅，則送色風速度務應不小星于0.呼3m/叼s。3.2烤單向流術潔凈室三、單向腥流潔凈室伶的三項特識性指標3、下永限風速（4）控蓮制逆向污圾染l垂直單向襖流潔凈室垂直單烤向流潔旨凈室的主要逆弟向污染是從紋熱源上升眨的氣流，貸因此，其陸必要的送帖風速度應將根據熱源顛參數確定那。l水平單向稀流潔凈室水平單幟向流潔設凈室的主要撫逆向污染是人軍行走引起咱的二次氣物流，因此然，其必要光的送風速針度應根據非二次氣流終的流速確蹲定。3.2頭單氏向流潔盡凈室三、單向否流潔凈室貧的三項特保性指標3、下限柳風速（5）刺滿足合共適的自昌凈時間在全室取被污染綁的情況慶下，要生能以合坐適的時貓間，迅室速地使姐室內空肺氣自凈事，這就鄰與潔凈娛室氣流諒的流速孝有很大輕關系。樹氣流速腎度大，北自凈能按力強，近自凈時蹲間短，凱但不經羊濟。研挨究發(fā)現癢，氣流是速度大芒約在0芝.25段m/未s以后旅，自凈贈時間基技本趨于許一致，秀達一分拒鐘左右深，再提巴高速度滲，縮短擁自凈時跑間的作票用已不慰明顯。3.2肢單向流搭潔凈室三、單競向流潔菠凈室的捉三項特妖性指標3、下旦限風速（6）綜姓合分析上面討喚論的四齒方面控原制污染出所需的曠風速相暈差不大慮，綜合聽分析，荒將下限延風速分術別劃出朝三檔。表3-溪1鍬下限變風速建書議值潔凈室下限風速（m/s）條件《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(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出一般情況要求更高或人員進出頻繁的情況不小于0.5表3-2濕醫(yī)藥腫工業(yè)潔凈善廠房氣流舞組織與送須風量空氣潔凈度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

主要送風方式1.頂送(高效過濾器占頂棚面積≥60%)

2.側布高效過濾器頂棚設阻尼層送風1.側送(送風墻滿布高效過濾器)

2.側送(高效空氣過濾器占送風墻面積≥40%)1.頂送

2.上側墻送風1.頂送

2.上側墻送風1.頂送

2.上側墻送風主要回風方式1.相對兩側墻下部均布回風口

2.格棚地面回風1.回風墻滿布回風口

2.回風墻局部布置回風口1.單側墻下部布置回風口

2.走廊回風(走廊內均布回風口或端部集中回風)1.單側墻下部布置回風口

2.走廊回風(走廊內均布回風口或端部集中回風)

3.頂部布置回風口(有粉塵和有害物質的潔凈室除外)1.單側墻下部布置回風口

2.走廊