B空气洁净技术第章BPPT课件下载推荐.ppt

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因此，在生物安全实验室中压差的控制更为重要，内部保持负压。

可用于细菌、病毒的分析研究及基因重组、疫苗制备等生物工程按气流流型分类，洁净室可分为单向流洁净室（层流洁净室）、非单向流洁净室（乱流洁净室）、辐（矢）流洁净室、混合流（局部单向流）洁净室。

33.3单向流洁净室（旧称层流洁净室）单向流洁净室（旧称层流洁净室）从美国联邦标准209C开始，把层流洁净室称为单向流洁净室。

其定义是:

气流以均匀的截面速度，沿着平行流线以单一方向在整个室截面上通过的洁净室。

3.3.1原理原理由单向流洁净室的定义可知，单向流洁净室是靠送风洁净气流“活塞”般的平推作用，把室内污染排出，如图3.3-1所示。

4图3.3-1单向流洁净室原理5可见这种洁净室其控制污染的能力很强，减弱了污染物沿垂直于气流方向的扩散。

要造成“活塞”般的平推气流，送风面必须满布高效过度器，但过滤器有边框，安装过滤器也需要框架。

所以，不可能百分之百地满布过滤器。

用满布比来衡量送风高效过滤器的满布程度。

满布比等于高效过滤器净截面面积除以洁净室布置高效过滤器的截面面积。

而高效过滤器的净截面面积等于其截面积减去边框面积。

正常情况下，满布比达到80%。

我国空气洁净技术措施规定，垂直单向流洁净室满布比不应小于60%，水平单向流洁净室不应小于40%。

否则，就是局部单向流了。

63.3.2特性指标特性指标单向流洁净室的特性指标包括：

流线平行度、乱流度、下限风速，表示单向流洁净室性能的好坏。

1）流线平行度单向流洁净室很强的污染控制能力主要依赖于平行送风气流“活塞”般的平推作用，流线平行的作用是保证污染源散发的污染物不作垂直于气流方向的传播。

所以要求流线要平行，在0.5m距离内流线间的夹角最大不能超过25；

而且流线尽可能垂直于送风面，其倾角最小不能小于65。

洁净室施工及验收规范中的规定更为严格，即流线偏离垂直线的角度不大于15（垂直单向流），等同于流线倾角不小于75（65）7流线的倾斜与过滤器满布比、出风口阻尼层等因素有关，特别是在“侧布高效过滤器、顶棚阻尼层送风”（后面介绍）的气流组织形式中，阻尼层对流线倾斜的影响更大。

因为在阻尼层上方的洁净气流静压箱中，水平气流的动压转变成静压，再从阻尼层向下流出（静压转变成动压），如果阻尼效果不好，水平气流的动压未能很好地转变成静压，而是直接转向下部阻尼层流出，流出气流肯定会倾斜。

所以在设计选型时应注意到这一点。

若使用孔板做阻尼层，应使开孔率尽可能大（受加工条件的限制），而孔径不宜太大。

单纯从阻尼效果考虑，在孔板上表面贴附过滤层效果好，但送风阻力会增加。

在设计中应根据洁净室的用途，酌情处理这一矛盾。

最终能在工作面区域形成平行度较好的流线，就是成功的设计。

82）乱流度乱流度，也称为速度不均匀度。

速度均匀的作用是保证流线之间质点的横向交换最小。

如果送风面阻尼层不均匀，必然造成出流不均匀，流速快的流线处静压要小于流速慢的流线处的静压，由于这个静压差的作用，使流线间的质点出现横向流动，控制污染的效果就会减弱。

所以阻尼层的好坏也影响到速度的不均匀度。

乱流度是为了说明速度场的集中或离散程度而定义的，用于比较不同的速度场。

洁净室施工及验收规范规定：

乱流度v0.259即：

=0.25式中:

Vi任一点的风速；

平均风速；

n测点数。

103）下限风速洁净室内风速太大，浪费能量，风速太小，达不到控制污染的效果。

洁净室性质不同，生产工艺不同，污染源散发污染的方式也不同。

在工程设计时，应结合工程性质，散发污染的具体情况，参照表5-18下限风速建议值来确定气流速度。

表中推荐的下限风速是保证洁净室能控制以下四种污染的最小风速。

（1）当污染气流多方位散布时，送风气流要能有效控制污染的范围；

（2）当污染气流与送风气流同向时，送风气流要能有效地控制污染气流到达下游的扩散范围；

（3）当污染气流与送风气流逆向时，送风气流能把污染气流抑制在必要的范围内。

（4）在全室被污染的情况下，能在合适的时间内迅速使室内空气自净。

11表5-18下限风速建议值洁净室下限风速m/s条件垂直单向流0.12平时无人或很少有人进出,无明显热源0.3无明显热源的一般情况0.5有人、有明显热源，如0.5仍不行，则宜控制热源尺寸和加以隔热。

水平单向流0.3平时无人或很少有人进出0.35一般情况0.50要求更高或人员进出频繁的情况12表表中中推推荐荐的的下下限限风风速速，是是指指洁洁净净室室应应经经常常保保持持的的最最低低风风速速。

在在设设计计时时应应考考虑虑过过滤滤器器阻阻力力升升高高时时风风速速会会下下降降。

所所以以，在在确确定定风风速速（或或风风量量）时时，应应考考虑虑到到高高效效过过滤滤器器阻阻力力在在接接近近终终阻阻力力时时，仍仍能能通通过过调调节节达达到到所所要要求求的的风风速速。

了了解解了了风风速速在在单单向向流流洁洁净净室室中中的的作作用用，结结合合洁洁净净室室内内人人员员的的数数量量、动动作作幅幅度度，产产尘尘的的性性质质等等因因素素，选选取取风风速速时时会会胸胸有有成成竹竹。

2000年年的的ISO14644-4标标准准对对单单向向流流洁洁净净室室平平均均风风速速的的建建议议值值是是，5级级（相相当当于于英英制制100级级）：

0.20.5m/s，高高于于5级：

级：

0.30.5m/s。

133.3.3净化效果净化效果单向流洁净室可达到100级及100级以上的净化效果。

所以，在设计大于等于100级的洁净室时，应采用单向流气流组织方案。

虽然采用非单向流（后面介绍）气流组织方案，当换气次数较大时，在静态下检测，洁净室内某些区域的洁净度也能达到100级的要求，但它不能称为单向流洁净室。

因为从原理、特性指标等方面衡量，均不满足单向流的要求。

在动态条件下，其动静比很大，控制污染的效果明显下降。

143.4非单向流洁净室（旧称乱流洁净室）非单向流洁净室（旧称乱流洁净室）从美国联邦标准209C开始，称乱流洁净室为非单向流洁净室。

而我国洁净室施工及验收规范仍然沿用乱流洁净室这一称谓。

3.4.1原理原理非单向流洁净室的原理是靠洁净送风气流扩散、混合、不断稀释室内空气，把室内污染逐渐排出，达到平衡。

简言之，非单向流洁净室的原理就是稀释作用，如图3.4-1所示。

15图3.4-1非单向流洁净室原理示意图16由此看来，非单向流洁净室是气流以不均匀的速度，呈不平行流动，并伴有回流或涡流的洁净室。

要想保证有很好的稀释作用，需选择扩散性能好的送风口，以及合理布置送风口及回风口。

这些内容在后面介绍。

173.4.2特性指标特性指标表示非单向流洁净室性能好坏的特性指标有：

换气次数、气流组织及自净时间。

1）换气次数换气次数就是洁净室送风量除以其净容积。

而洁净室净容积是不变的。

所以，换气次数的大小也反映出洁净室送风量的大小，其作用是保证有足够的洁净稀释气流。

在工程设计中，换气次数是按照相关标准的推荐值来取用的。

可见，换气次数大，用于稀释室内微粒污染的洁净送风量就大，就有可能使室内洁净度提高。

这里为什么说“有可能”提高室内洁净度，因为如果送回风口布置不合理，即使换气次数大，也未必能有好的效果，这就关系到洁净室气流组织的问题。

182）气流组织）气流组织洁净室的气流组织，是通过正确选择送回风口型洁净室的气流组织，是通过正确选择送回风口型式且合理布置，使洁净送风气流很好地扩散、稀式且合理布置，使洁净送风气流很好地扩散、稀释污染物并尽可能减少涡流，能使稀释后的气流释污染物并尽可能减少涡流，能使稀释后的气流很快地排入回风口。

所以，同样的换气次数，送很快地排入回风口。

所以，同样的换气次数，送风口多点，布置均衡点，加之回风口也能与送风风口多点，布置均衡点，加之回风口也能与送风口相适应，控制污染的能力就会增强。

有关送回口相适应，控制污染的能力就会增强。

有关送回风口的选型及布置技巧在风口的选型及布置技巧在5.8.2中介绍。

中介绍。

气流组织可采用数值模似方法，得到速度矢量分气流组织可采用数值模似方法，得到速度矢量分布图来进行分析。

虽然与实际有不少偏差，但由布图来进行分析。

虽然与实际有不少偏差，但由于计算机技术快速发展，于计算机技术快速发展，CFD软件的不断开发，软件的不断开发，数值模拟在洁净技术领域受到不少技术人员的青数值模拟在洁净技术领域受到不少技术人员的青睐。

气流组织也可通过测定流速场流线来进行分睐。

气流组织也可通过测定流速场流线来进行分析。

析。

193）自净时间非单向流洁净室是靠洁净送风气流的稀释作用，把室内含尘浓度降到所需要求。

在降低含尘浓度的过程中，有的洁净室所花的时间少，有的多。

这与送回口型式、布置的位置及换气次数有关。

我们把洁净室从某种污染状态到达要求的洁净状态所花的时间称为自净时间自净时间。

自净时间是洁净室从污染状态回复到稳定的所需洁净状态的能力的体现，自净时间越短越好。

当送回风口的型式、数量及布置位置确定后，换气次数越大（能耗越大），自净时间就越小。

所以，在确定自净时间时应根据洁净室的性质、用户的需求综合考虑。

有的洁净室用户，如洁净手术室，要求的自净时间短，在两台手术之间使洁净手术室尽可能快地回复到所要求的洁净状态，提高手术室的使用率。

而对于固体制剂生产车间，就没必要要求太短的自净时间，上班开机后，到正式生产需较长的准备时间。

20乱流洁净室的自净时间一般不超过30分钟。

自净时间除与洁净室原始含尘浓度、洁净室稳态时的含尘浓度、换气次数等因素有关外，还与末端过滤器有关。

同样一间洁净室（有回风循环的系统），末端采用高效过滤器时，自净时间短；

采用亚高效过滤器时，自净时间长。

所以在设计时，应多与洁净室用户沟通，考虑各种因素，确定经济合理的自净时间。

213.4.3净化效果净化效果非单向流洁净室能达到1000级及其以下的洁净度。

223.5辐流洁净室辐流洁净室辐流洁净室也有人称为矢流洁净室。

我曾经在低层高建筑中进行了工程应用，其净化效果令人惊讶，非常好。

在同样的送风量下，净化效果比非单向流顶送下侧回要好的多（后面介绍）；

同样的洁净度要求下，所需送风量很小，节能效果非常显著。

3.5.1原理原理这种洁净室，送风口与回风口需安装在异侧，对角布置。

送风口扩散孔板一般做成四分之一圆弧形，通过这种送风口送出辐射状的洁净气流向斜下方回风口处流动，把污染物“斜推”向回风口区域，最后排出室内，如图3.5-1所示。

23图3.5-1辐流洁净室原理示意图243.5.2净化效果净化效果辐流洁净室（图3.5-2所示）能达到1000级及其以下的洁净度。

但净化效果比非单向流洁净室的好。

253.5.3工程应用分析工程应用分析笔者曾利用地下