1. Analiza karakteristika visokih čistih soba
(1). Visoke čiste sobe imaju svoje inherentne karakteristike. Općenito, visoke čiste sobe se uglavnom koriste u postprodukcijskom procesu i uglavnom se koriste za montažu velike opreme. Ne zahtijevaju visoku čistoću, a tačnost kontrole temperature i vlažnosti nije visoka. Oprema ne generira mnogo topline tokom proizvodnog procesa, a ima relativno malo ljudi.
(2). Visoke čiste sobe obično imaju velike okvirne konstrukcije i često koriste lagane materijale. Gornja ploča uglavnom ne podnosi veliko opterećenje.
(3). Stvaranje i distribucija čestica prašine Za visoke čiste sobe, glavni izvor zagađenja razlikuje se od izvora zagađenja u općim čistim sobama. Pored prašine koju stvaraju ljudi i sportska oprema, površinska prašina čini veliki udio. Prema podacima iz literature, stvaranje prašine kada osoba miruje iznosi 105 čestica/(min·osoba), a stvaranje prašine kada se osoba kreće izračunava se kao 5 puta veće stvaranje prašine kada osoba miruje. Za čiste sobe uobičajene visine, stvaranje površinske prašine izračunava se tako što je stvaranje površinske prašine od 8 m2 tla ekvivalentno stvaranju prašine osobe u mirovanju. Za visoke čiste sobe, opterećenje prečišćavanja je veće u donjem području aktivnosti osoblja, a manje u gornjem području. Istovremeno, zbog karakteristika projekta, potrebno je uzeti odgovarajući faktor sigurnosti radi sigurnosti i uzimajući u obzir nepredviđeno zagađenje prašinom. Stvaranje površinske prašine ovog projekta zasniva se na stvaranju površinske prašine od 6 m2 tla, što je ekvivalentno stvaranju prašine osobe u mirovanju. Ovaj projekat je izračunat na osnovu 20 ljudi koji rade po smjeni, a stvaranje prašine od strane osoblja čini samo 20% ukupne proizvodnje prašine, dok stvaranje prašine od strane osoblja u općoj čistoj sobi čini oko 90% ukupne proizvodnje prašine.
2. Dekoracija čistih soba visokih radionica
Dekoracija čistih soba uglavnom uključuje podove čistih soba, zidne panele, plafone, te prateće uređaje za klimatizaciju, rasvjetu, zaštitu od požara, vodoopskrbu i odvodnju i ostale sadržaje vezane za čiste sobe. Prema zahtjevima, omotač zgrade i unutarnja dekoracija čistih soba trebaju koristiti materijale s dobrom nepropusnošću za zrak i malom deformacijom pri promjeni temperature i vlažnosti. Dekoracija zidova i plafona u čistim sobama treba ispunjavati sljedeće zahtjeve:
(1). Površine zidova i stropova u čistim sobama trebaju biti ravne, glatke, bez prašine, bez odsjaja, lako se uklanja prašina i imati manje neravnih površina.
(2). Čiste sobe ne bi trebale koristiti zidane i malterisane zidove. Kada je potrebno koristiti ih, treba ih koristiti suho i koristiti visokokvalitetne standarde malterisanja. Nakon malterisanja zidova, površina boje treba biti obojena, a treba odabrati boju koja je vatrootporna, bez pukotina, periva, glatka i ne upija lako vodu, ne propada i ne stvara plijesan. Općenito, uređenje čistih soba uglavnom se zasniva na boljim metalnim zidnim panelima s praškastim premazom kao materijalima za uređenje interijera. Međutim, za velike fabrike, zbog visoke visine poda, ugradnja metalnih zidnih panela je teža, sa slabom čvrstoćom, visokom cijenom i nemogućnošću podnošenja težine. Ovaj projekat je analizirao karakteristike stvaranja prašine u čistim sobama u velikim fabrikama i zahtjeve za čistoćom prostorija. Konvencionalne metode uređenja interijera metalnim zidnim panelima nisu usvojene. Epoksidni premaz je nanesen na originalne zidove građevinskih objekata. Nije postavljen plafon u cijelom prostoru kako bi se povećao upotrebljivi prostor.
3. Organizacija protoka zraka u visokim čistim sobama
Prema literaturi, za visoke čiste prostorije, upotreba sistema za klimatizaciju čistih prostorija može značajno smanjiti ukupnu zapreminu dovoda zraka u sistem. Sa smanjenjem zapremine zraka, posebno je važno usvojiti razumnu organizaciju protoka zraka kako bi se postigao bolji efekat čiste klimatizacije. Potrebno je osigurati ujednačenost sistema dovoda i povrata zraka, smanjiti vrtlog i kovitlanje protoka zraka u čistom radnom prostoru i poboljšati karakteristike difuzije dovodnog protoka zraka kako bi se u potpunosti iskoristio efekat razrjeđivanja dovodnog zraka. U visokim čistim radionicama sa zahtjevima čistoće klase 10.000 ili 100.000, može se navesti koncept dizajna visokih i velikih prostora za udobnu klimatizaciju, kao što je upotreba mlaznica u velikim prostorima kao što su aerodromi i izložbene dvorane. Korištenjem mlaznica i bočnog dovoda zraka, protok zraka može se raspršiti na veliku udaljenost. Dovod zraka mlaznicama je način postizanja dovoda zraka oslanjajući se na mlazove velike brzine koji se izbacuju iz mlaznica. Uglavnom se koristi u prostorima za klimatizaciju u visokim čistim prostorijama ili javnim zgradama sa visokim visinama spratova. Mlaznica koristi bočni dovod zraka, a mlaznica i izlaz povratnog zraka su postavljeni na istoj strani. Zrak se koncentrirano izbacuje iz nekoliko mlaznica postavljenih u prostoru većom brzinom i većim volumenom zraka. Mlaz se vraća nakon određene udaljenosti, tako da se cijelo klimatizirano područje nalazi u području povratnog strujanja, a zatim se izlaz povratnog zraka postavljen na dnu vraća u klima uređaj. Njegove karakteristike su velika brzina dovoda zraka i veliki domet. Mlaz potiče snažno miješanje unutarnjeg zraka, brzina se postepeno smanjuje i u zatvorenom prostoru se formira veliki vrtložni protok zraka, tako da klimatizirano područje dobiva ujednačenije temperaturno polje i polje brzine.
4. Primjer inženjerskog dizajna
Visoka, čista radionica (dužine 40 m, širine 30 m, visine 12 m) zahtijeva čist radni prostor ispod 5 m, sa nivoom pročišćavanja od statičkog 10.000 i dinamičkog 100.000, temperaturom tn = 22℃±3℃ i relativnom vlažnošću fn = 30%~60%.
(1). Određivanje organizacije protoka zraka i učestalosti ventilacije
S obzirom na karakteristike upotrebe ove visoke čiste prostorije, koja je široka više od 30 m i nema plafon, konvencionalna metoda dovoda čistog zraka u radionicu teško zadovoljava zahtjeve upotrebe. Metoda slojevitog dovoda zraka mlaznicama usvojena je kako bi se osigurala temperatura, vlažnost i čistoća čistog radnog prostora (ispod 5 m). Uređaj za dovod zraka mlaznicama za upuhivanje ravnomjerno je raspoređen na bočnom zidu, a uređaj za izlaz povratnog zraka sa slojem za prigušivanje ravnomjerno je raspoređen na visini od 0,25 m od tla u donjem dijelu bočnog zida radionice, formirajući oblik organizacije protoka zraka u kojem se radni prostor vraća iz mlaznice i vraća sa koncentrirane strane. Istovremeno, kako bi se spriječilo da zrak u nečistom radnom području iznad 5 m formira mrtvu zonu u smislu čistoće, temperature i vlažnosti, smanjio utjecaj hladnog i toplinskog zračenja sa stropa na radno područje, pravovremeno uklonile čestice prašine koje stvara gornja dizalica tokom rada i u potpunosti iskoristio čisti zrak raspršen na više od 5 m, u nečistom području klima uređaja postavljen je niz malih otvora za povratni zrak, formirajući mali cirkulirajući sistem povratnog zraka, što može značajno smanjiti zagađenje iz gornjeg nečistog područja u donje čisto radno područje.
U skladu sa nivoom čistoće i emisijom zagađivača, ovaj projekat usvaja frekvenciju ventilacije od 16 h-1 za čistu klimatizovanu zonu ispod 6 m, a za gornju nečistu zonu usvaja odgovarajuću ventilaciju, sa frekvencijom ventilacije manjom od 4 h-1. U stvari, prosječna frekvencija ventilacije cijelog postrojenja je 10 h-1. Na ovaj način, u poređenju sa čistom klimatizacijom cijele prostorije, metoda dovoda čistog vazduha slojevitim mlaznicama ne samo da bolje garantuje frekvenciju ventilacije čiste klimatizovane zone i zadovoljava organizaciju protoka vazduha postrojenja velikog raspona, već i značajno štedi zapreminu vazduha sistema, kapacitet hlađenja i snagu ventilatora.
(2). Proračun dovoda zraka bočne mlaznice
Razlika temperature dovodnog zraka
Učestalost ventilacije potrebna za klimatizaciju čistih prostorija je mnogo veća nego kod opće klimatizacije. Stoga, potpuno korištenje velike količine zraka klimatizacije čistih prostorija i smanjenje razlike temperature dovodnog zraka u protoku dovodnog zraka ne samo da može uštedjeti kapacitet opreme i operativne troškove, već i učiniti povoljnijim za osiguranje tačnosti klimatizacije klimatiziranog prostora čistih prostorija. Razlika temperature dovodnog zraka izračunata u ovom projektu je ts = 6℃.
Čista soba ima relativno veliki raspon, širine 30 m. Potrebno je osigurati zahtjeve preklapanja u srednjem području i osigurati da se radno područje procesa nalazi u području povratnog zraka. Istovremeno, moraju se uzeti u obzir zahtjevi za buku. Brzina dovoda zraka u ovom projektu je 5 m/s, visina ugradnje mlaznice je 6 m, a protok zraka se šalje iz mlaznice u horizontalnom smjeru. U ovom projektu izračunat je protok zraka dovoda zraka kroz mlaznicu. Prečnik mlaznice je 0,36 m. Prema literaturi, Arhimedov broj je izračunat na 0,0035. Brzina dovoda zraka kroz mlaznicu je 4,8 m/s, aksijalna brzina na kraju je 0,8 m/s, prosječna brzina je 0,4 m/s, a prosječna brzina povratnog toka je manja od 0,4 m/s, što ispunjava zahtjeve korištenja procesa.
Budući da je volumen zraka dovodnog zraka velik, a razlika temperature dovodnog zraka mala, gotovo je isti kao i izotermni mlaz, tako da je dužinu mlaza lako garantirati. Prema Arhimedovom broju, može se izračunati relativni domet x/ds = 37m, što može ispuniti zahtjev za preklapanje od 15m dovodnog zraka na suprotnoj strani.
(3). Tretman klima uređaja
S obzirom na karakteristike velike količine dovodnog zraka i male razlike u temperaturi dovodnog zraka u dizajnu čistih soba, u potpunosti se koristi povratni zrak, a primarni povratni zrak se eliminira u metodi tretmana ljetne klimatizacije. Usvaja se maksimalni udio sekundarnog povratnog zraka, a svježi zrak se tretira samo jednom, a zatim se miješa s velikom količinom sekundarnog povratnog zraka, čime se eliminira ponovno zagrijavanje i smanjuje kapacitet i potrošnja energije opreme.
(4). Rezultati inženjerskih mjerenja
Nakon završetka ovog projekta, provedeno je sveobuhvatno inženjersko ispitivanje. U cijelom postrojenju postavljeno je ukupno 20 horizontalnih i vertikalnih mjernih tačaka. Polje brzine, temperaturno polje, čistoća, buka itd. čistog postrojenja testirani su u statičkim uslovima, a stvarni rezultati mjerenja bili su relativno dobri. Izmjereni rezultati u projektnim radnim uslovima su sljedeći:
Prosječna brzina protoka zraka na izlazu za zrak je 3,0~4,3 m/s, a brzina na spoju dva suprotna protoka zraka je 0,3~0,45 m/s. Učestalost ventilacije čistog radnog prostora zagarantovana je na 15 puta/h, a njegova čistoća se mjeri u klasi 10.000, što dobro ispunjava zahtjeve dizajna.
Unutrašnja buka A-nivoa na izlazu povratnog zraka iznosi 56 dB, a ostala radna područja su ispod 54 dB.
5. Zaključak
(1). Za visoke čiste sobe bez vrlo visokih zahtjeva, može se usvojiti pojednostavljena dekoracija kako bi se ispunili i zahtjevi za korištenje i zahtjevi za čistoću.
(2). Za visoke čiste sobe koje zahtijevaju samo nivo čistoće područja ispod određene visine klase 10.000 ili 100.000, metoda dovoda zraka pomoću čistih slojevitih mlaznica klima uređaja je relativno ekonomična, praktična i učinkovita metoda.
(3). Za ovu vrstu visokih čistih soba, u gornjem nečistom radnom području postavlja se niz trakastih otvora za povratni zrak kako bi se uklonila prašina koja se stvara u blizini šina dizalice i smanjio utjecaj hladnog i toplinskog zračenja sa stropa na radni prostor, što može bolje osigurati čistoću, temperaturu i vlažnost radnog prostora.
(4). Visina visoke čiste sobe je više od 4 puta veća od visine opće čiste sobe. Pod normalnim uslovima proizvodnje prašine, treba reći da je opterećenje prečišćavanja prostora jedinice mnogo niže nego u općim nisko čistim sobama. Stoga, iz ove perspektive, učestalost ventilacije može se utvrditi kao niža od učestalosti ventilacije čiste sobe koju preporučuje nacionalni standard GB 73-84. Istraživanja i analize pokazuju da se za visoke čiste sobe učestalost ventilacije razlikuje zbog različitih visina čistog područja. Generalno, 30%~80% učestalosti ventilacije koju preporučuje nacionalni standard može zadovoljiti zahtjeve za prečišćavanje.
Vrijeme objave: 18. februar 2025.