Referencia de diseño de sala de limpieza alta

1. Análisis de las características de las altas habitaciones limpias

(1). Las habitaciones altas y limpias tienen sus características inherentes. En general, la habitación alta y limpia se usa principalmente en el proceso de postproducción, y generalmente se usan para el ensamblaje de equipos grandes. No requieren alta limpieza, y la precisión de control de la temperatura y la humedad no es alta. El equipo no genera mucho calor durante la producción del proceso, y hay relativamente pocas personas.

(2). Las habitaciones altas limpias generalmente tienen grandes estructuras de marco, y a menudo usan materiales ligeros. La placa superior generalmente no es fácil de soportar una carga grande.

(3). La generación y distribución de partículas de polvo para habitaciones altas y limpias, la principal fuente de contaminación es diferente de la de las habitaciones limpias generales. Además del polvo generado por las personas y el equipo deportivo, el polvo de la superficie explica una gran proporción. Según los datos proporcionados por la literatura, la generación de polvo cuando una persona es estacionario es 105 partículas/(min · persona), y la generación de polvo cuando una persona se mueve se calcula como 5 veces que cuando la persona está estacionaria. Para las habitaciones limpias de altura ordinaria, la generación de polvo de la superficie se calcula como la generación de polvo de superficie de 8M2 del suelo es equivalente a la generación de polvo de una persona en reposo. Para las habitaciones altas y limpias, la carga de purificación es mayor en el área de actividad del personal inferior y más pequeño en el área superior. Al mismo tiempo, debido a las características del proyecto, es necesario tomar un factor de seguridad apropiado para la seguridad y considerar la contaminación de polvo imprevista. La generación de polvo de superficie de este proyecto se basa en la generación de polvo de superficie de 6M2 del suelo, que es equivalente a la generación de polvo de una persona en reposo. Este proyecto se calcula en función de 20 personas que trabajan por turno, y la generación de polvo de personal solo representa el 20% de la generación total de polvo, mientras que la generación de polvo de personal en una sala limpia general representa aproximadamente el 90% de la generación total de polvo .

2. Decoración de la sala limpia de talleres altos

La decoración de la sala limpia generalmente incluye pisos de habitación limpios, paneles de pared, techos y soporte de aire acondicionado, iluminación, protección contra incendios, suministro de agua y drenaje y otros contenidos relacionados con habitaciones limpias. Según los requisitos, la envoltura del edificio y la decoración interior de la sala limpia deben usar materiales con buena opresión del aire y pequeña deformación cuando cambian la temperatura y la humedad. La decoración de las paredes y los techos en las habitaciones limpias debe cumplir con los siguientes requisitos:

(1). Las superficies de las paredes y techos en las habitaciones limpias deben ser planas, suaves, sin polvo, sin deslumbramiento, fácil de eliminar el polvo y tener menos superficies desiguales.

(2). Las habitaciones limpias no deben usar paredes de mampostería y paredes enlucidas. Cuando es necesario usarlos, se debe realizar un trabajo seco y se deben usar estándares de enlucido de alto grado. Después de enlucir las paredes, la superficie de la pintura debe pintarse, y la pintura que sea retardante de llama, sin grietas, lavable, lisa y no es fácil de absorber agua, deteriorarse y seleccionarse. En general, la decoración de la sala limpia elige principalmente los mejores paneles de pared de metal recubiertos de polvo como materiales de decoración interior. Sin embargo, para grandes fábricas espaciales, debido a la alta altura del piso, la instalación de particiones de paneles de pared de metal es más difícil, con poca resistencia, alto costo e incapacidad para soportar peso. Este proyecto analizó las características de generación de polvo de las habitaciones limpias en grandes fábricas y los requisitos para la limpieza de la habitación. No se adoptaron métodos convencionales de decoración del panel de pared metálico. El revestimiento epoxi se aplicó en las paredes originales de ingeniería civil. No se estableció un techo en todo el espacio para aumentar el espacio utilizable.

3. Organización de flujo de aire de habitaciones altas y limpias

Según la literatura, para las habitaciones altas y limpias, el uso del sistema de aire acondicionado de la sala limpia puede reducir en gran medida el volumen total de suministro de aire del sistema. Con la reducción del volumen de aire, es particularmente importante adoptar una organización de flujo de aire razonable para obtener un mejor efecto de aire acondicionado limpio. Es necesario garantizar la uniformidad del sistema de aire de suministro de aire y retorno, reducir el vórtice y el flujo de aire que se remolera en el área de trabajo limpia y mejorar las características de difusión del flujo de aire de suministro de aire para dar juego completo al efecto de dilución del suministro de aire flujo de aire. En talleres altos y limpios con requisitos de limpieza de clase 10,000 o 100,000, se puede citar el concepto de diseño de espacios altos y grandes para el aire acondicionado confort, como el uso de boquillas en espacios grandes como aeropuertos y salas de exhibición. Usando boquillas y suministro de aire lateral, el flujo de aire se puede difundir a larga distancia. El suministro de aire de la boquilla es una forma de lograr el suministro de aire confiando en chorros de alta velocidad explotados de las boquillas. Se utiliza principalmente en lugares de aire acondicionado en habitaciones altas limpias o espacios públicos de construcción con alturas altas del piso. La boquilla adopta el suministro de aire lateral, y la boquilla y la salida de aire de retorno están dispuestas en el mismo lado. El aire se expulsa concentradamente de varias boquillas establecidas en el espacio a una velocidad más alta y un volumen de aire mayor. El chorro fluye hacia atrás después de una cierta distancia, de modo que toda el área con aire acondicionado está en el área de reflujo, y luego la salida de aire de retorno se ajusta en la parte inferior la extrae de regreso a la unidad de aire acondicionado. Sus características son la alta velocidad de suministro de aire y el largo alcance. El chorro impulsa el aire interior para que se mezclen fuertemente, la velocidad decae gradualmente y se forma un gran flujo de aire arremolinado en interiores, de modo que el área con aire acondicionado obtiene un campo de temperatura más uniforme y un campo de velocidad.

4. Ejemplo de diseño de ingeniería

Un taller alto y limpio (40 m de largo, 30 m de ancho, 12 m de alto) requiere un área de trabajo limpia por debajo de 5 m, con un nivel de purificación de 10,000 estáticos y 100,000 dinámicas, temperatura TN = 22 ℃ ± 3 ℃, y humedad relativa FN = 30%~ 60%.

(1). Determinación de la organización del flujo de aire y la frecuencia de ventilación

En vista de las características de uso de esta sala alta y limpia, que tiene más de 30 metros de ancho y no tiene techo, el método de suministro de aire de taller limpio convencional es difícil de cumplir con los requisitos de uso. El método de suministro de aire en capas de boquilla se adopta para garantizar la temperatura, la humedad y la limpieza del área de trabajo limpia (por debajo de 5 m). El dispositivo de suministro de aire de la boquilla para soplar está dispuesto uniformemente en la pared lateral, y el dispositivo de salida de aire de retorno con una capa de amortiguación está dispuesta uniformemente a una altura de 0,25 m desde el suelo en la parte inferior de la pared lateral del taller, formando, formando Una forma de organización de flujo de aire en el que el área de trabajo regresa de la boquilla y regresa del lado concentrado. Al mismo tiempo, para evitar que el aire en el área de trabajo no limpia por encima de 5 m forme una zona muerta en términos de limpieza, temperatura y humedad, reduzca el impacto de la radiación de frío y calor del techo al aire libre en el trabajo de trabajo Área y descarga oportuna Las partículas de polvo generadas por la grúa superior durante la operación, y hacen uso completo del aire limpio difundido a más de 5 m, una fila de pequeñas salidas de aire de retorno , Formando un pequeño sistema de aire de retorno circulante, que puede reducir en gran medida la contaminación del área no clara del área de trabajo limpia inferior.

De acuerdo con el nivel de limpieza y la emisión de contaminantes, este proyecto adopta una frecuencia de ventilación de 16 H-1 para el área de aire acondicionado limpio por debajo de 6 m, y adopta el escape apropiado para el área no clara superior, con una frecuencia de ventilación de menos de 4 H-1. De hecho, la frecuencia de ventilación promedio de toda la planta es 10 H-1. De esta manera, en comparación con el aire acondicionado limpio de toda la habitación, el método de suministro de aire de la boquilla limpia en capas no solo garantiza mejor la frecuencia de ventilación del área limpia con aire acondicionado y cumple con la organización del flujo de aire de la planta de gran nivel, sino también También guarda enormemente el volumen de aire del sistema, la capacidad de enfriamiento y la energía del ventilador.

(2). Cálculo del suministro de aire de boquilla lateral

Diferencia de temperatura del aire de suministro

La frecuencia de ventilación requerida para el aire acondicionado de la habitación limpia es mucho mayor que la del aire acondicionado general. Por lo tanto, hacer un uso completo del gran volumen de aire de aire acondicionado de la sala limpia y reducir la diferencia de temperatura del aire de suministro del flujo de aire de suministro no solo puede ahorrar la capacidad del equipo y los costos operativos, sino también hacer que sea más propicio para garantizar la precisión del aire acondicionado de El área con aire acondicionado de la sala limpia. La diferencia de temperatura del aire de suministro calculada en este proyecto es TS = 6 ℃.

La sala limpia tiene un tramo relativamente grande, con un ancho de 30 m. Es necesario garantizar los requisitos de superposición en el área media y garantizar que el área de trabajo del proceso esté en el área de aire de retorno. Al mismo tiempo, se deben considerar los requisitos de ruido. La velocidad de suministro de aire de este proyecto es de 5 m/s, la altura de instalación de la boquilla es de 6 m y el flujo de aire se envía desde la boquilla en la dirección horizontal. Este proyecto calculó el flujo de aire de suministro de aire de la boquilla. El diámetro de la boquilla es de 0.36 m. Según la literatura, el número de Arquímedes se calcula en 0.0035. La velocidad de suministro de aire de la boquilla es de 4.8 m/s, la velocidad axial al final es de 0,8 m/s, la velocidad promedio es de 0,4 m/s y la velocidad promedio del flujo de retorno es inferior a 0,4 m/s, lo que cumple los requisitos de uso del proceso.

Dado que el volumen de aire del flujo de aire de suministro es grande y la diferencia de temperatura del aire de suministro es pequeña, es casi el mismo que el chorro isotérmico, por lo que la longitud del chorro es fácil de garantizar. Según el número de Archimedean, se puede calcular el rango relativo x/ds = 37m, lo que puede cumplir con el requisito de superposición de 15 m del flujo de aire de suministro del lado opuesto.

(3). Tratamiento de condición de aire acondicionado

En vista de las características del gran volumen de aire de suministro y la pequeña diferencia de temperatura del aire de suministro en el diseño de la sala limpia, el uso total está hecho de aire de retorno, y el aire de retorno principal se elimina en el método de tratamiento de aire acondicionado de verano. Se adopta la proporción máxima del aire de retorno secundario, y el aire fresco solo se trata una vez y luego se mezcla con una gran cantidad de aire de retorno secundario, eliminando así el recalentamiento y reduciendo la capacidad y el consumo de energía operativa del equipo.

(4). Resultados de medición de ingeniería

Después de la finalización de este proyecto, se realizó una prueba de ingeniería integral. Se establecieron un total de 20 puntos de medición horizontales y verticales en toda la planta. El campo de velocidad, el campo de temperatura, la limpieza, el ruido, etc. de la planta limpia se probaron en condiciones estáticas, y los resultados de la medición reales fueron relativamente buenos. Los resultados medidos en las condiciones de trabajo de diseño son los siguientes:

La velocidad promedio del flujo de aire en la salida de aire es 3.0 ~ 4.3m/s, y la velocidad en la junta de los dos flujos de aire opuestos es 0.3 ~ 0.45m/s. Se garantiza que la frecuencia de ventilación del área de trabajo limpia será 15 veces/h, y se mide que su limpieza esté dentro de la clase 10,000, lo que cumple bien con los requisitos de diseño.

El ruido de nivel A interior es de 56 dB en la toma de aire de retorno, y otras áreas de trabajo están por debajo de 54dB.

5. Conclusión

(1). Para habitaciones altas y limpias con requisitos no muy altos, se puede adoptar una decoración simplificada para lograr tanto los requisitos de uso como los requisitos de limpieza.

(2). Para las habitaciones altas y limpias que solo requieren el nivel de limpieza del área por debajo de una cierta altura para ser clase 10,000 o 100,000, el método de suministro de aire de las boquillas de aire acondicionado limpio es un método relativamente económico, práctico y efectivo.

(3). Para este tipo de habitaciones altas y limpias, se coloca una fila de salidas de aire de retorno de tira en el área de trabajo no clara para eliminar el polvo generado cerca de los rieles de la grúa y reducir el impacto de la radiación de frío y calor del techo en el área de trabajo, lo que puede garantizar mejor la limpieza, la temperatura y la humedad del área de trabajo.

(4). La altura de una habitación alta y limpia es más de 4 veces mayor que la de una habitación limpia general. En condiciones normales de producción de polvo, debe decirse que la carga de purificación de espacio unitario es mucho más baja que la de una sala baja en general. Por lo tanto, desde esta perspectiva, se puede determinar que la frecuencia de ventilación es menor que la frecuencia de ventilación de la sala limpia recomendada por el estándar nacional GB 73-84. La investigación y el análisis muestran que para las habitaciones altas limpias, la frecuencia de ventilación varía debido a las diferentes alturas del área limpia. En general, el 30% ~ 80% de la frecuencia de ventilación recomendada por el estándar nacional puede cumplir con los requisitos de purificación.