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潔凈車間關(guān)鍵區(qū)及其周邊受控區(qū)凈化方式的探討

更新時(shí)間:2019-11-30  |  點(diǎn)擊率:3416

一、關(guān)鍵區(qū)即核心操作區(qū),應(yīng)采用單向流凈化方式。
1、關(guān)鍵區(qū)(*區(qū))通常是在受控環(huán)境下(B級(jí)背景下)的局部區(qū)域,有7種方式:
(1)工藝設(shè)備自帶層流送回風(fēng)系統(tǒng)式。
(2)大系統(tǒng)式。
(3)小系統(tǒng)式。
(4)層流(單向流)罩式。
(5)阻漏層、FFU、送風(fēng)口(普通和無漏)等末端裝置式。
(6)小室式。
(7)隔離器與隔離裝置。
2、工藝設(shè)備自帶層流送回風(fēng)系統(tǒng)式
許多小容量水針灌裝設(shè)備自帶層流送回風(fēng)系統(tǒng)(層流罩)。一般多為透明圍擋,圍擋上部送風(fēng),圍擋下部開口回風(fēng),回風(fēng)多在灌裝口以下,送風(fēng)多取自從室內(nèi)或從圍擋上面的靜壓箱上開采風(fēng)口。
其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單,但有不少設(shè)備需要在圍擋上開設(shè)人工參與操作的口,做不到全封閉,人工干擾潔凈度的風(fēng)險(xiǎn)較大,且國內(nèi)設(shè)備以前的設(shè)計(jì)風(fēng)速均達(dá)不到新版GMP的要求。由于風(fēng)機(jī)在層流罩中(室內(nèi)),如果按新要求設(shè)計(jì),噪聲易超標(biāo)。
3、大系統(tǒng)式
在一潔凈車間中設(shè)一局部*區(qū),并將局部*的送回風(fēng)都納入大系統(tǒng)中,如下圖所示。A區(qū)的垂簾可以是敞開式也可以是到地面的封閉式。

其優(yōu)點(diǎn)是噪聲小,也不用單設(shè)機(jī)房,但由于局部*風(fēng)量大,使得這些房間不是過冷就是過熱。有時(shí)這種生產(chǎn)車間的產(chǎn)品具有特殊性,如有強(qiáng)致敏性,所以納入包含其他房間送風(fēng)的大系統(tǒng)不合適。如果一定要這樣做,盡量使局部*靠近機(jī)房,這樣可以縮短大管徑送回風(fēng)管的長度。
4、小系統(tǒng)式
使該系統(tǒng)局部*送回風(fēng)自成獨(dú)立系統(tǒng),這是常用的一種方法。局部*的垂簾可以到底,也可以不到底。


其優(yōu)點(diǎn)是可以解決風(fēng)機(jī)壓頭、風(fēng)量不匹配問題。
5、層流(單向流)罩式
一般層流罩都是上送風(fēng)側(cè)上回風(fēng),如下圖所示。
由于回風(fēng)緊靠送風(fēng)面,非常容易造成氣流短路。因此,作為中小面積中的局部*,不應(yīng)推薦使用上送上回層流罩。

如果選用層流罩方式,則盡可能改變其上回風(fēng)方式:
(1)可將上部回風(fēng)口封死,在貼近頂棚的層流罩頂部另開回風(fēng)口,如下圖。此回風(fēng)口連接管道引向房間的側(cè)墻,在側(cè)墻上做回風(fēng)夾道,從下部開回風(fēng)口。

(2)如果層流罩已經(jīng)安裝好,并且操作允許,可在其四周加垂簾,盡可能。垂到地面,這樣對于罩下的簾內(nèi)空間來說,就變成上送下回了,其前提是罩外沒有重要的操作,只是人的活動(dòng)空間而已。如下圖:

6、阻漏層等送風(fēng)末端
(1)阻漏層送風(fēng)末端及阻漏層送風(fēng)口具有減少層高,防止泄露,對亂流可擴(kuò)大主流區(qū),風(fēng)機(jī)和過濾器與風(fēng)口分離,方便安裝和維修等特點(diǎn),凡用層流罩的地方均可用它代替。
其優(yōu)點(diǎn)是可以消除安裝邊框和濾芯的泄露,而后者是其他方法都不能解決的。
(2)FFU就是風(fēng)機(jī)過濾器送風(fēng)單元
其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡單,過濾器邊框不會(huì)由于邊框問題而泄露,關(guān)停靈活。但電能消耗比較大,噪聲大,對于風(fēng)速的要求很難長時(shí)間達(dá)標(biāo),必須勤換過濾器或加大風(fēng)機(jī)壓頭才能保持要求的風(fēng)速,在高風(fēng)速時(shí)噪聲往往超標(biāo)。
(3)也可以用送風(fēng)口相連組成小面積層流區(qū)域。
7、小室式
將設(shè)備置于單向流潔凈小室內(nèi),小室可以是剛性或柔性維護(hù)結(jié)構(gòu),也可以是現(xiàn)成產(chǎn)品。
8、隔離器與隔離裝置式
隔離器就是采用嚴(yán)密構(gòu)造和動(dòng)態(tài)手段在確定的容積內(nèi)部和外部之間創(chuàng)造可靠隔離水平的設(shè)備。
隔離器包括隔離器本體和傳遞裝置。
隔離器和潔凈空氣罩、密封箱室、微環(huán)境同屬隔離裝置。
隔離器應(yīng)為單向流。對外保持微正壓,達(dá)到5級(jí)潔凈度(*),外部環(huán)境不低于8級(jí)潔凈度(D級(jí))。
二、受控的周邊區(qū)(如B級(jí)區(qū))凈化方式應(yīng)根據(jù)關(guān)鍵區(qū)(如A區(qū))條件確定。
1、實(shí)現(xiàn)周邊區(qū)的要求與以下因素相關(guān):
(1)房間各種設(shè)備材料和建筑表面的發(fā)塵量;
(2)房間面積與關(guān)鍵區(qū)面積之比,關(guān)鍵區(qū)在房間的相對位置;
(3)關(guān)鍵區(qū)的回風(fēng)是否對周邊區(qū)的實(shí)現(xiàn)有貢獻(xiàn);
(4)周邊區(qū)送風(fēng)口和回風(fēng)口的布置方式,包括送風(fēng)口在頂棚上布置的位置、送風(fēng)口個(gè)數(shù)、送風(fēng)口面積與頂棚面積之比;包括回風(fēng)口在房間雙側(cè)布置還是單側(cè)布置回風(fēng)口面積大小。
2、關(guān)鍵區(qū)的不同結(jié)構(gòu)形式將影響周邊區(qū)的風(fēng)口布置。
(1)關(guān)鍵區(qū)基本上是處于封閉到地的情況,如下圖:

這種情況下,從關(guān)鍵區(qū)出來的氣流基本被周邊區(qū)的回風(fēng)口短路,所以可不考慮關(guān)鍵區(qū)氣流對周邊區(qū)的貢獻(xiàn),可視為安全系數(shù)加大,周邊區(qū)需單獨(dú)布置風(fēng)口。
(2)關(guān)鍵區(qū)全敞開的情況,如下圖:

如果關(guān)鍵區(qū)送風(fēng)速度按0.45m/s考慮,當(dāng)關(guān)鍵區(qū)送風(fēng)量可以滿足不均勻分布計(jì)算的88.1次/h時(shí),關(guān)鍵區(qū)面積ym
和全室面積xm2之比(假定室高為2.8m):

即關(guān)鍵區(qū)面積達(dá)到全室面積1/6時(shí),周邊區(qū)無送風(fēng)也可達(dá)到5級(jí),為安全計(jì),取1/5。若關(guān)鍵區(qū)送風(fēng)速度還高,則1/5這一數(shù)字更安全。
(3)關(guān)鍵區(qū)自循環(huán)或自循環(huán)加周邊區(qū)回風(fēng)的情況,如下圖:

如果關(guān)鍵區(qū)全部自循環(huán),或有周邊區(qū)回風(fēng)但回風(fēng)量遠(yuǎn)小于自循環(huán)風(fēng)量,則周邊區(qū)中全部或大部分為關(guān)鍵區(qū)回風(fēng),回風(fēng)潔凈度顯然比(2)中的送風(fēng)潔凈度要差。因此,當(dāng)周邊區(qū)不設(shè)送風(fēng)時(shí),關(guān)鍵區(qū)占全室面積之比要大于(2)中的比例,周邊區(qū)才有望達(dá)到5級(jí)。
(4)關(guān)鍵區(qū)在工作面以上,并至頂全封閉的情況,如下圖:

設(shè)此時(shí)圍擋里臺(tái)面高40cm,或者離檢測的工作區(qū)截面尚有40cm。因?yàn)闇y定時(shí)一般在地面以上80cm左右的工作區(qū)截面采樣,所以此時(shí)的關(guān)鍵區(qū)氣流基本可以覆蓋周邊區(qū)工作面高度,但畢竟周邊上部渦流會(huì)較多,由于條件復(fù)雜不便計(jì)算,所以周邊區(qū)宜按(1)的原則設(shè)送風(fēng)口,即使關(guān)鍵區(qū)有自循環(huán),也只宜看作安全系數(shù)。
3、周邊區(qū)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)非單向流5級(jí)和動(dòng)態(tài)非單向流7級(jí)的空氣凈化系統(tǒng)方式有以下幾種:
(1)雙系統(tǒng)送風(fēng)方式
當(dāng)動(dòng)、靜態(tài)換氣次數(shù)相差較大時(shí),經(jīng)過經(jīng)濟(jì)考慮,可按動(dòng)、靜態(tài)分設(shè)兩個(gè)系統(tǒng):
動(dòng)態(tài)換氣次數(shù)下只1個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行,有新風(fēng)、有回風(fēng),系統(tǒng)內(nèi)有空調(diào)設(shè)備。
靜態(tài)換氣次數(shù)下另1個(gè)靜態(tài)系統(tǒng)也運(yùn)行,只有室內(nèi)自循環(huán),換氣次數(shù)按:靜態(tài)換氣次數(shù)--動(dòng)態(tài)換氣次數(shù)選用。系統(tǒng)內(nèi)無空調(diào)設(shè)備。
動(dòng)態(tài)時(shí)風(fēng)口少,靜態(tài)時(shí)風(fēng)口多。
(2)單系統(tǒng)送風(fēng)方式
系統(tǒng)和風(fēng)口按靜態(tài)換氣次數(shù)設(shè)計(jì),通過變頻,在動(dòng)態(tài)時(shí)下調(diào)風(fēng)量。
(3)單系統(tǒng)送風(fēng)加自凈器方式
1)柜式自凈器設(shè)于墻板后面夾道中,上側(cè)送風(fēng),同側(cè)下回風(fēng),如下圖:

2)柜式自凈器設(shè)于室內(nèi),如下圖:
 
3)任何自凈器按可能位置布于室內(nèi)。


 


 

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