ΑΝΑΦΟΡΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΨΗΛΩΝ ΚΑΘΑΡΩΝ ΔΩΜΑΤΙΩΝ

1. Ανάλυση των χαρακτηριστικών των ψηλών καθαρών δωματίων

(1). Τα ψηλά καθαρά δωμάτια έχουν τα εγγενή χαρακτηριστικά τους. Γενικά, τα ψηλά καθαρά δωμάτια χρησιμοποιούνται κυρίως στη διαδικασία μετά την παραγωγή και χρησιμοποιούνται γενικά για τη συναρμολόγηση μεγάλου εξοπλισμού. Δεν απαιτούν υψηλή καθαριότητα και η ακρίβεια ελέγχου της θερμοκρασίας και της υγρασίας δεν είναι υψηλή. Ο εξοπλισμός δεν παράγει πολλή θερμότητα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής και υπάρχουν σχετικά λίγα άτομα.

(2). Τα ψηλά καθαρά δωμάτια συνήθως έχουν μεγάλες κατασκευές πλαισίου και συχνά χρησιμοποιούν ελαφριά υλικά. Η άνω πλάκα γενικά δεν είναι εύκολο να αντέξει ένα μεγάλο φορτίο.

(3). Η παραγωγή και η κατανομή σωματιδίων σκόνης Για τους ψηλούς καθαρούς χώρους, η κύρια πηγή ρύπανσης είναι διαφορετική από αυτή των γενικών καθαρών χώρων. Εκτός από τη σκόνη που παράγεται από ανθρώπους και αθλητικό εξοπλισμό, η επιφανειακή σκόνη αντιπροσωπεύει ένα μεγάλο ποσοστό. Σύμφωνα με τα δεδομένα που παρέχονται από τη βιβλιογραφία, η παραγωγή σκόνης όταν ένα άτομο είναι ακίνητο είναι 105 σωματίδια/(min·άτομο), και η παραγωγή σκόνης όταν ένα άτομο κινείται υπολογίζεται ως 5 φορές μεγαλύτερη από ό,τι όταν το άτομο είναι ακίνητο. Για τους καθαρούς χώρους κανονικού ύψους, η παραγωγή επιφανειακής σκόνης υπολογίζεται ως η παραγωγή επιφανειακής σκόνης 8m2 εδάφους ισοδύναμη με την παραγωγή σκόνης ενός ατόμου σε ηρεμία. Για τους ψηλούς καθαρούς χώρους, το φορτίο καθαρισμού είναι μεγαλύτερο στην κάτω περιοχή δραστηριότητας του προσωπικού και μικρότερο στην άνω περιοχή. Ταυτόχρονα, λόγω των χαρακτηριστικών του έργου, είναι απαραίτητο να ληφθεί ένας κατάλληλος συντελεστής ασφαλείας για την ασφάλεια και λαμβάνοντας υπόψη την απρόβλεπτη ρύπανση από σκόνη. Η παραγωγή επιφανειακής σκόνης αυτού του έργου βασίζεται στην παραγωγή επιφανειακής σκόνης 6m2 εδάφους, η οποία ισοδυναμεί με την παραγωγή σκόνης ενός ατόμου σε ηρεμία. Αυτό το έργο υπολογίζεται με βάση την εργασία 20 ατόμων ανά βάρδια και η παραγωγή σκόνης από το προσωπικό αντιπροσωπεύει μόνο το 20% της συνολικής παραγωγής σκόνης, ενώ η παραγωγή σκόνης από το προσωπικό σε ένα γενικό καθαρό δωμάτιο αντιπροσωπεύει περίπου το 90% της συνολικής παραγωγής σκόνης.

2. Διακόσμηση καθαρού χώρου ψηλών εργαστηρίων

Η διακόσμηση καθαρών δωματίων περιλαμβάνει γενικά δάπεδα, πάνελ τοίχου, οροφές και υποστηρικτικό κλιματισμό, φωτισμό, πυροπροστασία, παροχή νερού και αποχέτευση και άλλα περιεχόμενα που σχετίζονται με τους καθαρούς χώρους. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις, το κέλυφος του κτιρίου και η εσωτερική διακόσμηση του καθαρού δωματίου θα πρέπει να χρησιμοποιούν υλικά με καλή αεροστεγανότητα και μικρή παραμόρφωση όταν αλλάζει η θερμοκρασία και η υγρασία. Η διακόσμηση τοίχων και οροφών σε καθαρούς χώρους θα πρέπει να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις:

(1). Οι επιφάνειες των τοίχων και των οροφών σε καθαρά δωμάτια θα πρέπει να είναι επίπεδες, λείες, χωρίς σκόνη, χωρίς αντανακλάσεις, να αφαιρούνται εύκολα η σκόνη και να έχουν λιγότερες ανώμαλες επιφάνειες.

(2). Τα καθαρά δωμάτια δεν πρέπει να χρησιμοποιούν τοίχους από τοιχοποιία και σοβατισμένους τοίχους. Όταν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν, θα πρέπει να γίνεται στεγνή εργασία και να χρησιμοποιούνται πρότυπα σοβατίσματος υψηλής ποιότητας. Μετά το σοβατάρισμα των τοίχων, η επιφάνεια βαφής θα πρέπει να βαφτεί και θα πρέπει να επιλεγεί χρώμα που είναι επιβραδυντικό φλόγας, δεν δημιουργεί ρωγμές, πλένεται, είναι λείο και δεν απορροφά εύκολα νερό, δεν φθείρεται και δεν δημιουργεί μούχλα. Γενικά, η διακόσμηση καθαρών δωματίων επιλέγει κυρίως καλύτερα μεταλλικά πάνελ τοίχου με ηλεκτροστατική βαφή ως υλικά εσωτερικής διακόσμησης. Ωστόσο, για εργοστάσια μεγάλου χώρου, λόγω του μεγάλου ύψους δαπέδου, η εγκατάσταση μεταλλικών χωρισμάτων πάνελ τοίχου είναι πιο δύσκολη, με χαμηλή αντοχή, υψηλό κόστος και αδυναμία αντοχής βάρους. Αυτό το έργο ανέλυσε τα χαρακτηριστικά παραγωγής σκόνης των καθαρών δωματίων σε μεγάλα εργοστάσια και τις απαιτήσεις για την καθαριότητα του δωματίου. Δεν υιοθετήθηκαν συμβατικές μέθοδοι εσωτερικής διακόσμησης μεταλλικών πάνελ τοίχου. Εφαρμόστηκε εποξειδική επίστρωση στους αρχικούς τοίχους πολιτικού μηχανικού. Δεν τοποθετήθηκε οροφή σε ολόκληρο τον χώρο για την αύξηση του χρησιμοποιήσιμου χώρου.

3. Οργάνωση ροής αέρα σε ψηλούς καθαρούς χώρους

Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, για ψηλά καθαρά δωμάτια, η χρήση συστήματος κλιματισμού καθαρών δωματίων μπορεί να μειώσει σημαντικά τον συνολικό όγκο παροχής αέρα του συστήματος. Με τη μείωση του όγκου αέρα, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να υιοθετηθεί λογική οργάνωση της ροής του αέρα για να επιτευχθεί καλύτερο αποτέλεσμα καθαρού κλιματισμού. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η ομοιομορφία του συστήματος παροχής και επιστροφής αέρα, να μειωθεί η δίνη και ο στροβιλισμός της ροής του αέρα στον καθαρό χώρο εργασίας και να βελτιωθούν τα χαρακτηριστικά διάχυσης της ροής του αέρα παροχής αέρα για να δοθεί πλήρης αξιοποίηση του φαινομένου αραίωσης της ροής του αέρα παροχής αέρα. Σε ψηλά καθαρά εργαστήρια με απαιτήσεις καθαριότητας κατηγορίας 10.000 ή 100.000, μπορεί να αναφερθεί η ιδέα σχεδιασμού ψηλών και μεγάλων χώρων για κλιματισμό άνεσης, όπως η χρήση ακροφυσίων σε μεγάλους χώρους όπως αεροδρόμια και εκθεσιακούς χώρους. Χρησιμοποιώντας ακροφύσια και πλευρική παροχή αέρα, η ροή του αέρα μπορεί να διαχυθεί σε μεγάλη απόσταση. Η παροχή αέρα με ακροφύσιο είναι ένας τρόπος για να επιτευχθεί παροχή αέρα βασιζόμενοι σε πίδακες υψηλής ταχύτητας που φυσούν από τα ακροφύσια. Χρησιμοποιείται κυρίως σε χώρους κλιματισμού σε ψηλά καθαρά δωμάτια ή χώρους δημόσιων κτιρίων με μεγάλο ύψος δαπέδου. Το ακροφύσιο υιοθετεί πλευρική παροχή αέρα και το ακροφύσιο και η έξοδος αέρα επιστροφής είναι διατεταγμένες στην ίδια πλευρά. Ο αέρας εκτοξεύεται συγκεντρωμένα από πολλά ακροφύσια που είναι τοποθετημένα στον χώρο με μεγαλύτερη ταχύτητα και μεγαλύτερο όγκο αέρα. Το ακροφύσιο ρέει πίσω μετά από μια ορισμένη απόσταση, έτσι ώστε ολόκληρη η κλιματιζόμενη περιοχή να βρίσκεται στην περιοχή επανακυκλοφορίας και στη συνέχεια η έξοδος αέρα επιστροφής που βρίσκεται στο κάτω μέρος τον εξάγει πίσω στη μονάδα κλιματισμού. Τα χαρακτηριστικά του είναι η υψηλή ταχύτητα παροχής αέρα και η μεγάλη εμβέλεια. Το ακροφύσιο αναμειγνύει έντονα τον εσωτερικό αέρα, η ταχύτητα μειώνεται σταδιακά και σχηματίζεται μια μεγάλη στροβιλιζόμενη ροή αέρα στο εσωτερικό, έτσι ώστε η κλιματιζόμενη περιοχή να αποκτά ένα πιο ομοιόμορφο πεδίο θερμοκρασίας και πεδίο ταχύτητας.

4. Παράδειγμα μηχανικού σχεδιασμού

Ένα ψηλό, καθαρό εργαστήριο (μήκος 40 m, πλάτος 30 m, ύψος 12 m) απαιτεί καθαρό χώρο εργασίας κάτω των 5 m, με επίπεδο καθαρισμού στατικό 10.000 και δυναμικό 100.000, θερμοκρασία tn= 22℃±3℃ και σχετική υγρασία fn= 30%~60%.

(1). Προσδιορισμός της οργάνωσης της ροής του αέρα και της συχνότητας αερισμού

Λόγω των χαρακτηριστικών χρήσης αυτού του ψηλού καθαρού δωματίου, το οποίο έχει πλάτος μεγαλύτερο από 30 μέτρα και δεν έχει οροφή, η συμβατική μέθοδος παροχής καθαρού αέρα εργαστηρίου είναι δύσκολο να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις χρήσης. Η μέθοδος παροχής αέρα με στρώσεις ακροφυσίου υιοθετείται για να διασφαλιστεί η θερμοκρασία, η υγρασία και η καθαριότητα του καθαρού χώρου εργασίας (κάτω των 5 μέτρων). Η συσκευή παροχής αέρα ακροφυσίου για την εμφύσηση είναι ομοιόμορφα διατεταγμένη στο πλευρικό τοίχωμα και η συσκευή εξόδου αέρα επιστροφής με στρώμα απόσβεσης είναι ομοιόμορφα διατεταγμένη σε ύψος 0,25 μέτρων από το έδαφος στο κάτω μέρος του πλευρικού τοιχώματος του εργαστηρίου, σχηματίζοντας μια μορφή οργάνωσης ροής αέρα στην οποία ο χώρος εργασίας επιστρέφει από το ακροφύσιο και επιστρέφει από την συγκεντρωμένη πλευρά. Ταυτόχρονα, για να αποφευχθεί ο σχηματισμός νεκρής ζώνης από τον αέρα στην μη καθαρή περιοχή εργασίας άνω των 5 μέτρων όσον αφορά την καθαριότητα, τη θερμοκρασία και την υγρασία, να μειωθεί η επίδραση της ακτινοβολίας κρύου και θερμότητας από την εξωτερική οροφή στην περιοχή εργασίας και να αποβληθούν έγκαιρα τα σωματίδια σκόνης που παράγονται από τον άνω γερανό κατά τη λειτουργία και να αξιοποιηθεί πλήρως ο καθαρός αέρας που διαχέεται σε απόσταση μεγαλύτερη των 5 μέτρων, μια σειρά από μικρές εξόδους αέρα επιστροφής λωρίδων είναι διατεταγμένες στην περιοχή μη καθαρού κλιματισμού, σχηματίζοντας ένα μικρό σύστημα κυκλοφορίας αέρα επιστροφής, το οποίο μπορεί να μειώσει σημαντικά τη ρύπανση της άνω μη καθαρής περιοχής στην κάτω καθαρή περιοχή εργασίας.

Σύμφωνα με το επίπεδο καθαριότητας και τις εκπομπές ρύπων, αυτό το έργο υιοθετεί συχνότητα εξαερισμού 16 ωρών-1 για την καθαρή κλιματιζόμενη περιοχή κάτω των 6 m και υιοθετεί κατάλληλη απαγωγή για την άνω μη καθαρή περιοχή, με συχνότητα εξαερισμού μικρότερη από 4 ωρών-1. Στην πραγματικότητα, η μέση συχνότητα εξαερισμού ολόκληρης της εγκατάστασης είναι 10 ωρών-1. Με αυτόν τον τρόπο, σε σύγκριση με τον καθαρό κλιματισμό ολόκληρου του δωματίου, η μέθοδος παροχής αέρα με καθαρό ακροφύσιο σε στρώσεις όχι μόνο εγγυάται καλύτερα τη συχνότητα εξαερισμού της καθαρής κλιματιζόμενης περιοχής και ανταποκρίνεται στην οργάνωση ροής αέρα της εγκατάστασης μεγάλου ανοίγματος, αλλά επίσης εξοικονομεί σημαντικά τον όγκο αέρα του συστήματος, την ικανότητα ψύξης και την ισχύ του ανεμιστήρα.

(2). Υπολογισμός παροχής αέρα πλευρικού ακροφυσίου

Διαφορά θερμοκρασίας αέρα τροφοδοσίας

Η συχνότητα αερισμού που απαιτείται για τον κλιματισμό καθαρών χώρων είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του γενικού κλιματισμού. Επομένως, η πλήρης αξιοποίηση του μεγάλου όγκου αέρα του κλιματισμού καθαρών χώρων και η μείωση της διαφοράς θερμοκρασίας του αέρα τροφοδοσίας της ροής του αέρα τροφοδοσίας όχι μόνο μπορεί να εξοικονομήσει χωρητικότητα εξοπλισμού και λειτουργικό κόστος, αλλά και να το καταστήσει πιο ευνοϊκό για τη διασφάλιση της ακρίβειας κλιματισμού του κλιματιζόμενου χώρου καθαρών χώρων. Η διαφορά θερμοκρασίας του αέρα τροφοδοσίας που υπολογίστηκε σε αυτό το έργο είναι ts = 6℃.

Το καθαρό δωμάτιο έχει σχετικά μεγάλο άνοιγμα, με πλάτος 30 m. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστούν οι απαιτήσεις επικάλυψης στη μεσαία περιοχή και να διασφαλιστεί ότι η περιοχή εργασίας της διεργασίας βρίσκεται στην περιοχή επιστροφής αέρα. Ταυτόχρονα, πρέπει να ληφθούν υπόψη οι απαιτήσεις θορύβου. Η ταχύτητα παροχής αέρα αυτού του έργου είναι 5 m/s, το ύψος εγκατάστασης του ακροφυσίου είναι 6 m και η ροή αέρα αποστέλλεται από το ακροφύσιο στην οριζόντια κατεύθυνση. Αυτό το έργο υπολόγισε τη ροή αέρα παροχής αέρα του ακροφυσίου. Η διάμετρος του ακροφυσίου είναι 0,36 m. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, ο αριθμός του Αρχιμήδη υπολογίζεται σε 0,0035. Η ταχύτητα παροχής αέρα του ακροφυσίου είναι 4,8 m/s, η αξονική ταχύτητα στο άκρο είναι 0,8 m/s, η μέση ταχύτητα είναι 0,4 m/s και η μέση ταχύτητα της ροής επιστροφής είναι μικρότερη από 0,4 m/s, γεγονός που πληροί τις απαιτήσεις χρήσης της διεργασίας.

Δεδομένου ότι ο όγκος αέρα της ροής αέρα τροφοδοσίας είναι μεγάλος και η διαφορά θερμοκρασίας του αέρα τροφοδοσίας μικρή, είναι σχεδόν ο ίδιος με τον ισόθερμο πίδακα, επομένως το μήκος του πίδακα είναι εύκολο να εξασφαλιστεί. Σύμφωνα με τον Αρχιμήδειο αριθμό, μπορεί να υπολογιστεί το σχετικό εύρος x/ds = 37m, το οποίο μπορεί να ικανοποιήσει την απαίτηση επικάλυψης 15m της ροής αέρα τροφοδοσίας στην αντίθετη πλευρά.

(3). Επεξεργασία κατάστασης κλιματισμού

Λόγω των χαρακτηριστικών του μεγάλου όγκου αέρα τροφοδοσίας και της μικρής διαφοράς θερμοκρασίας του αέρα τροφοδοσίας στον σχεδιασμό καθαρών χώρων, γίνεται πλήρης χρήση του αέρα επιστροφής και ο κύριος αέρας επιστροφής εξαλείφεται στη μέθοδο επεξεργασίας του καλοκαιρινού κλιματισμού. Λαμβάνεται η μέγιστη αναλογία δευτερεύοντος αέρα επιστροφής και ο φρέσκος αέρας επεξεργάζεται μόνο μία φορά και στη συνέχεια αναμειγνύεται με μεγάλη ποσότητα δευτερεύοντος αέρα επιστροφής, εξαλείφοντας έτσι την επαναθέρμανση και μειώνοντας την χωρητικότητα και την κατανάλωση ενέργειας λειτουργίας του εξοπλισμού.

(4). Αποτελέσματα μετρήσεων μηχανικής

Μετά την ολοκλήρωση αυτού του έργου, πραγματοποιήθηκε μια ολοκληρωμένη μηχανική δοκιμή. Συνολικά 20 οριζόντια και κάθετα σημεία μέτρησης τοποθετήθηκαν σε ολόκληρη την εγκατάσταση. Το πεδίο ταχύτητας, το πεδίο θερμοκρασίας, η καθαριότητα, ο θόρυβος κ.λπ. της καθαρής εγκατάστασης δοκιμάστηκαν υπό στατικές συνθήκες και τα πραγματικά αποτελέσματα μέτρησης ήταν σχετικά καλά. Τα μετρούμενα αποτελέσματα υπό τις συνθήκες σχεδιασμού είναι τα εξής:

Η μέση ταχύτητα ροής αέρα στην έξοδο αέρα είναι 3,0~4,3m/s και η ταχύτητα στην ένωση των δύο αντίθετων ροών αέρα είναι 0,3~0,45m/s. Η συχνότητα αερισμού του καθαρού χώρου εργασίας είναι εγγυημένη 15 φορές/ώρα και η καθαριότητά του μετράται εντός της κλάσης 10.000, η ​​οποία πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού.

Ο εσωτερικός θόρυβος επιπέδου Α είναι 56 dB στην έξοδο επιστροφής αέρα και σε όλους τους άλλους χώρους εργασίας είναι κάτω από 54dB.

5. Συμπέρασμα

(1). Για ψηλά καθαρά δωμάτια με όχι πολύ υψηλές απαιτήσεις, μπορεί να υιοθετηθεί απλοποιημένη διακόσμηση για την επίτευξη τόσο των απαιτήσεων χρήσης όσο και των απαιτήσεων καθαριότητας.

(2). Για ψηλά καθαρά δωμάτια που απαιτούν μόνο το επίπεδο καθαριότητας της περιοχής κάτω από ένα ορισμένο ύψος να είναι κλάσης 10.000 ή 100.000, η ​​μέθοδος παροχής αέρα με καθαρά ακροφύσια κλιματισμού σε στρώσεις είναι μια σχετικά οικονομική, πρακτική και αποτελεσματική μέθοδος.

(3). Για αυτόν τον τύπο ψηλών καθαρών δωματίων, μια σειρά από ταινίες εξόδου αέρα επιστροφής τοποθετείται στην άνω μη καθαρή περιοχή εργασίας για την απομάκρυνση της σκόνης που παράγεται κοντά στις ράγες του γερανού και τη μείωση της επίδρασης της ακτινοβολίας κρύου και θερμότητας από την οροφή στην περιοχή εργασίας, γεγονός που μπορεί να διασφαλίσει καλύτερα την καθαριότητα, τη θερμοκρασία και την υγρασία της περιοχής εργασίας.

(4). Το ύψος ενός ψηλού καθαρού δωματίου είναι περισσότερο από 4 φορές μεγαλύτερο από αυτό ενός γενικού καθαρού δωματίου. Υπό κανονικές συνθήκες παραγωγής σκόνης, θα πρέπει να ειπωθεί ότι το φορτίο καθαρισμού χώρου της μονάδας είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό ενός γενικού χαμηλού καθαρού δωματίου. Επομένως, από αυτή την άποψη, η συχνότητα αερισμού μπορεί να προσδιοριστεί ότι είναι χαμηλότερη από τη συχνότητα αερισμού του καθαρού δωματίου που συνιστάται από το εθνικό πρότυπο GB 73-84. Έρευνες και αναλύσεις δείχνουν ότι για τους ψηλούς καθαρούς χώρους, η συχνότητα αερισμού ποικίλλει λόγω των διαφορετικών υψών της καθαρής περιοχής. Γενικά, το 30%~80% της συχνότητας αερισμού που συνιστάται από το εθνικό πρότυπο μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις καθαρισμού.