潔凈室原理及應(yīng)用教程

空氣潔凈技術(shù)

（建筑環(huán)境與設(shè)備工程16學(xué)時(shí)）趙加寧第3章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：1.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；3.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）3.1非單向流潔凈室流體力學(xué)的概念：1.穩(wěn)定流與不穩(wěn)定流（按照運(yùn)動(dòng)要素流速、加速度等有無(wú)時(shí)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(wú)質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)：從來(lái)流到出流之間氣流的流通斷面是變化的。流態(tài)實(shí)質(zhì)：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(fēng)口高效過(guò)濾器頂送（有擴(kuò)散板和無(wú)擴(kuò)散板），見圖2-1；流線型散流器頂送，見圖2-2；局部孔板送風(fēng)，見圖2-3；側(cè)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(dāng)一股干凈氣流從送風(fēng)口送入室內(nèi)時(shí)，迅速向四周擴(kuò)散、混合。同時(shí)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室內(nèi)污染的空氣，把原來(lái)含塵濃度很高的室內(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。3.1非單向流潔凈室三、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)到的潔凈度一般為1000~10000（6-7）級(jí)，如果設(shè)計(jì)合理，部分情況下可達(dá)100（5）級(jí)。室內(nèi)換氣次數(shù)越大，一般來(lái)說(shuō)，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(guò)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。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(jí)別。缺點(diǎn)是：頂棚結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用高，高效過(guò)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(cè)布高效過(guò)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(guò)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)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(fēng)墻滿布高效過(guò)濾器水平送風(fēng)，全墻面回風(fēng)（2）“隧道”式單向流送風(fēng)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(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，而是靠推出作用將室內(nèi)臟空氣沿整個(gè)斷面排至室外，從而達(dá)到凈化室內(nèi)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(diǎn)（1）全室斷面上的流速比較均勻。（2）至少在工作區(qū)內(nèi)流線平行。流線平行指時(shí)均流線彼此平行。（3）至少在工作區(qū)內(nèi)沒有渦流。3.2單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項(xiàng)特性指標(biāo)（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)，則流線稍有傾斜也應(yīng)該是許可的。這樣，對(duì)于單向流潔凈室就有一個(gè)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(jí)別是用工作區(qū)的含塵濃度表示的。我國(guó)對(duì)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(tái)面可能低到0.75m，因此，這里更嚴(yán)格地取為0.75m。3.2單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項(xiàng)特性指標(biāo)2、非單向流度（1）脈動(dòng)速度

u—瞬時(shí)流速；—時(shí)均速；—脈動(dòng)速度。3.2單向流潔凈室三、單向流潔凈室的三項(xiàng)特性指標(biāo)2、非單向流度（2）非單向流度

—非單向流度；

ui—各測(cè)點(diǎn)的速度；—時(shí)均速；

n—測(cè)點(diǎn)數(shù)。對(duì)于單向流潔凈室，應(yīng)不大于0.25，否則說(shuō)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(xiàng)特性指標(biāo)3、下限風(fēng)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(fēng)氣流同向：3）污染氣流與送風(fēng)氣流逆向：4）全室被污染：

3.阻2農(nóng)單告向流蕩潔凈愚室三、喚單向春流潔撞凈室趟的三球項(xiàng)特少性指姻標(biāo)3、右下限夾風(fēng)速（2昌）控圍制多哲方位詢污染對(duì)于岸人體碗，風(fēng)研速達(dá)些0.照22短m/鉤s時(shí)荷，在顏距人誘體0慚.3爐m林處，鋼污染容濃度育已降革低到夢(mèng)5（火10森0）死級(jí)以模下。3.基2姐單岔向流攻潔凈倒室三、警單向既流潔讓凈室破的三薯項(xiàng)特磚性指患標(biāo)3、簡(jiǎn)下限犧風(fēng)速（3桂）控滑制同君向污寄染根據(jù)吉前面亭分析燙，若誼1.抗8燃m高釣度位弦置散食發(fā)的疲塵粒寨，希嫩望不靜會(huì)超恭過(guò)該負(fù)人的厘工作芒范圍種而進(jìn)稼入相傳鄰工遣作人舞員的膛范圍芝（人孕體正垃中至銹兩邊增的最求大距密離為景0.或5m值），僅以至肝于造何成污憶染，迎則送幟風(fēng)速搏度應(yīng)饅不小若于0卷.3夢(mèng)m/鄰s。3.族2蓬單手向流調(diào)潔凈冷室三、頁(yè)單向宰流潔妹凈室距的三注項(xiàng)特歇性指襯標(biāo)3、叢下限班風(fēng)速（4驢）控朱制逆脆向污輝染l垂直光單向匪流潔誤凈室垂直稱單向素流潔偵凈室的主荷要逆爸向污染勸是從郵熱源腔上升窗的氣販流，魯因此鍬，其亮必要毒的送粗風(fēng)速避度應(yīng)碧根據(jù)暈熱源歡參數(shù)批確定址。l水平磨單向衣流潔涼凈室水平廈單向絞流潔費(fèi)凈室的主為要逆毒向污染蔬是人便行走格引起美的二激次氣很流，資因此西，其鹿必要輛的送燃風(fēng)速執(zhí)度應(yīng)植根據(jù)念二次砌氣流駐的流怨速確挑定。3.買2種單撇向流碑潔凈補(bǔ)室三、效單向朵流潔標(biāo)凈室鈔的三畜項(xiàng)特滴性指仇標(biāo)3、懷下限鹿風(fēng)速（5婆）滿巾足合谷適的籮自凈釘時(shí)間在全貞室被恐污染全的情悼況下粱，要群能以囑合適些的時(shí)糖間，溜迅速貢地使且室內(nèi)塘空氣蛙自凈形，這敞就與鉤潔凈厭室氣簽流的偷流速鮮有很報(bào)大關(guān)墾系。上氣流娘速度松大，川自凈溉能力貓強(qiáng)，廊自凈蛋時(shí)間晨短，龜?shù)换@經(jīng)濟(jì)刪。研菠究發(fā)真現(xiàn)，每氣流敗速度開大約評(píng)在0憑.2補(bǔ)5當(dāng)m/世s以懶后，說(shuō)自凈卻時(shí)間氣基本烏趨于款一致蒸，達(dá)鴨一分價(jià)鐘左舅右，暮再提尤高速價(jià)度，東縮短盞自凈慈時(shí)間老的作候用已足不明早顯。3.奏2喂單和向流依潔凈隱室三、桑單向倉(cāng)流潔峽凈室場(chǎng)的三蹦項(xiàng)特嘩性指首標(biāo)3、贏下限永風(fēng)速（6杏）綜皂合分脾析上面齡討論胡的四楊方面旨控制但污染目所需恢的風(fēng)躁速相泰差不債大，腔綜合怪分析耐，將荒下限妨風(fēng)速騰分別搭劃出家三檔姓。表3虎-1瀉下見限風(fēng)突速建故議值潔凈室下限風(fēng)速（m/s）條件《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》值（m/s）垂直單向流0.120.3不大于0.5平時(shí)無(wú)人或很少有人進(jìn)出，無(wú)明顯熱源無(wú)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(shí)無(wú)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3衛(wèi)-2息醫(yī)藥腳工業(yè)膛潔凈沖廠房住氣流突組織敵與送它風(fēng)量空氣潔凈度100級(jí)10000級(jí)100000級(jí)大于100000級(jí)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(guò)濾器占頂棚面積≥60%)

2.側(cè)布高效過(guò)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(guò)濾器)

2.側(cè)送(高效空氣過(guò)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(duì)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)口或端部集中回風(fēng))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)口或端部集中回風(fēng))

3.頂部布置回風(fēng)口(有粉塵和有害物質(zhì)的潔凈室除外)1.單側(cè)墻下部布置回風(fēng)口

2.走廊回風(fēng)