一、潔凈技術(shù)所遵循的基本原則
潔凈室要提供滿足工藝過程要求的合格的潔凈環(huán)境,應(yīng)在設(shè)計、建造、調(diào)試和運行管理各方面遵循如圖1-2所示的四個基本原則。
圖1-2 潔凈工程設(shè)計的四個基本原則
1.為防止?jié)崈羰彝獾念w粒物直接侵入室內(nèi)采取的技術(shù)措施
(1)潔凈室內(nèi)維持正壓,防止?jié)崈舳缺仍摑崈羰业偷闹車諝鈹y帶顆粒物及其他污染物通過圍護結(jié)構(gòu)的縫隙和孔洞直接進入室內(nèi)。
(2)采用符合要求的空氣凈化系統(tǒng)對送風(fēng)進行過濾。經(jīng)高效過濾后的空氣,不得被其后的管道、送風(fēng)口等再污染,同時高效過濾器要安裝密封設(shè)施,以免未經(jīng)高效過濾的空氣滲漏入室。
(3)對進人室內(nèi)的人員和物料采取合格的凈化措施,防止將污染物帶入潔凈室內(nèi)。
2.為防止顆粒物在潔凈室內(nèi)堆積(積聚)采取的技術(shù)措施
(1)潔凈室圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不應(yīng)有或盡量減少突出物和溝縫,以免堆積塵埃。
(2)室內(nèi)的設(shè)備、管路、家具等應(yīng)易于清掃。
(3)設(shè)置真空清掃系統(tǒng)或真空掃除機,定期清掃。
3.為防止室內(nèi)產(chǎn)生顆粒物采取的技術(shù)措施
(1)潔凈室內(nèi)的建筑裝修材料、設(shè)備、家具、用具等應(yīng)不產(chǎn)塵或盡可能少產(chǎn)塵。
(2)室內(nèi)人員應(yīng)穿著合格的潔凈服、遵循潔凈室操作(動作)規(guī)程,以減少發(fā)塵。
(3)提高工藝過程的機械化、自動化程度。這對高級別潔凈室尤為重要。
4.為迅速有效地排除進入室內(nèi)和室內(nèi)發(fā)生的顆粒物采取的技術(shù)措施
(1)用經(jīng)過凈化的潔凈空氣及時排除室內(nèi)發(fā)塵,可以采用“稀釋沖淡”或“活塞置換”的手段來排除室內(nèi)的發(fā)塵。
(2)用足夠的風(fēng)量保證必要的換氣次數(shù),采用合理的氣流組織來實現(xiàn)塵粒的排除,氣流組織要考慮到室內(nèi)工藝設(shè)備和發(fā)塵點的位置等實際情況。
(3)對發(fā)塵量比較大的設(shè)備可以采用局部排風(fēng)。
這些基本原則的實施需要由規(guī)劃、建筑、工藝、空氣凈化、設(shè)備材料以及運行管理等多方面共同配合。
二、潔凈室的構(gòu)成
圖1-3所示為潔凈室的構(gòu)成。從構(gòu)成潔凈室整體的硬件來說,有以下幾部分:
圖1-3 潔凈室的構(gòu)成
1.潔凈室圍護結(jié)構(gòu)
圍護結(jié)構(gòu)是由土建材料現(xiàn)場構(gòu)筑或由工廠預(yù)制的構(gòu)件構(gòu)筑,包括潔凈廠房的土建結(jié)構(gòu)和在土建結(jié)構(gòu)內(nèi)分隔出潔凈室的建筑裝修部分。除了合理的平、剖面規(guī)劃布置外,為滿足潔凈要求的建筑和裝修構(gòu)造節(jié)點的設(shè)計和制作也是重要的構(gòu)成部分。
2.空氣凈化系統(tǒng)
除了要滿足工藝要求的室內(nèi)溫濕度外,凈化空調(diào)系統(tǒng)的顯著特點是根據(jù)需要采用多級空氣過濾器、保證足夠的風(fēng)量和有序的壓力控制等。末級過濾器的性能對潔凈室具有關(guān)鍵作用,末端高效過濾器安裝的密封性不可忽視。
3.附屬設(shè)備
為保證潔凈室的使用,應(yīng)有合理的人流物流路線和合格的人物凈化設(shè)施,如空氣吹淋、傳遞窗等。此外,還有為工藝需要所敷設(shè)的其他工藝管線、用于監(jiān)測潔凈室潔凈度級別和壓力的相關(guān)儀器等。
三、潔凈室的分類
1.按潔凈室用途分
(1)工業(yè)潔凈室。工業(yè)潔凈室是以控制室內(nèi)空氣中懸浮粒子為主要目的的潔凈室,如微電子、集成電路、精密儀器等工業(yè)生產(chǎn)用的潔凈室。
(2)生物潔凈室。生物潔凈室是以控制室內(nèi)空氣中懸浮微生物粒子為主要目的的潔凈室,如醫(yī)院潔凈手術(shù)部、生物醫(yī)藥制品等工業(yè)生產(chǎn)用的潔凈室。
這兩類潔凈室的一般比較見表1-7。
表1-7 工業(yè)潔凈室與生物潔凈室的一般比較
2.按氣流組織形式分
(1)單向流潔凈室。單向流潔凈室內(nèi)氣流流線平行、流向單一,并且有均勻的斷面風(fēng)速。送出的空氣流像活塞一樣將污染空氣壓出室內(nèi),使?jié)崈羰冶3趾芨叩臐崈舳?,且抗污染能力強?/span>
單向流潔凈室分為垂直單向流和水平單向流兩種。垂直單向流(參見表1—8中的示意圖)可以提供最好的空氣潔凈度及控制污染能力,污染物在自上而下的潔凈氣流作用下迅速從地板排走,不易向周邊區(qū)域擴散,但造價和運行能耗都比較高,所以一般僅用于高潔凈度要求的潔凈室。水平單向流潔凈室可以減少或取消上下技術(shù)夾層,所以造價可以降低,但上游的污染物會隨氣流向下游擴散。事實上水平單向流形式現(xiàn)在應(yīng)用并不多。
(2)非單向流潔凈室(又稱亂流潔凈室)。非單向流潔凈室內(nèi)的氣流與普通空調(diào)送風(fēng)方式類似,采用裝有一定級別過濾器的送風(fēng)口向室內(nèi)送風(fēng)(通常為上送),回風(fēng)口通常設(shè)在潔凈室下部側(cè)面(參見表1-8中的示意圖),通過送出的潔凈空氣來稀釋室內(nèi)的污染物,以保持室內(nèi)必需的潔凈度。
單向流與非單向流潔凈室的主要區(qū)別見表1-8。
表1-8 單向流與非單向流潔凈室的比較
(3)混合流潔凈室?;旌狭鳚崈羰沂菃蜗蛄髋c非單向流結(jié)合使用的潔凈室,在局部潔凈度要求高的區(qū)域釆用單向流,其他區(qū)域采用非單向流,以確保工藝要求并降低造價和運行費用。
(4)矢流(對角流)潔凈室。這是一種比較特殊的氣流組織形式(見圖1-4),潔凈氣流從潔凈室的上角送出,從潔凈室對面的下角排出,它既不符合單向流對氣流流線基本平行的要求,又不同于非單向流室內(nèi)氣流混合稀釋的原理,但實際工程中應(yīng)用不多。
圖1-4 矢流(對角流)潔凈室
3.按潔凈室建造方式分
(1)土建式潔凈室。與一般建筑一樣,潔凈室的土建和裝修構(gòu)筑均在現(xiàn)場進行,要求工程圖樣詳盡,但滿足潔凈室要求的材料構(gòu)造節(jié)點往往不易實現(xiàn)。施工過程工種配合要求高,工程周期長,效益欠佳。
(2)裝配式潔凈室。在土建結(jié)構(gòu)完成的基礎(chǔ)上,由專業(yè)承包商按工藝生產(chǎn)具有一定模數(shù)的隔斷構(gòu)件(如雙層鋼板,中間為保溫材料的壁板和專用門窗等),進行現(xiàn)場裝配。由于專業(yè)廠家能夠批量生產(chǎn),具備用材、構(gòu)造節(jié)點、工種配合方面的成熟經(jīng)驗,因此比土建式的施工周期大大縮短,工程投產(chǎn)快,又具有日后變動的靈活性,故效益較高
現(xiàn)代潔凈室實際上是上述兩種建造方式的結(jié)合。
4.按空氣潔凈設(shè)備的布置方式分
(1)全室型潔凈室。這種潔凈室一般利用集中式凈化空調(diào)系統(tǒng),向全室送風(fēng),使整個房間獲得相同的潔凈等級,類似于一般空調(diào)工程中的集中式空調(diào)系統(tǒng),如圖1-5a所示。
(2)局部型潔凈室。這種潔凈室利用局部凈化裝置,在潔凈室局部、工藝有專門需要的地方提供潔凈空氣,使局部區(qū)域獲得要求的潔凈度,如圖1-5b所示。
(3)結(jié)合型潔凈室。這種潔凈室為降低造價和運行費用,用集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)使?jié)崈羰艺w保證一定的潔凈度,而在關(guān)鍵工藝區(qū)域采用局部潔凈設(shè)施?,F(xiàn)代潔凈室大多采用這種形式,以經(jīng)濟靈活地滿足各種使用要求,如圖1-5c所示。
圖1-5 不同的潔凈設(shè)備布置方式