洁净室原理及应用教程

空气洁净技术

（建筑环境与设备工程16学时）赵加宁第3章洁净室的工作原理及其应用

洁净室控制微粒污染的主要途径：1.控制污染源，减少污染发生量；2.迅速有效地排除室内已经发生的污染；3.有效地阻止室外的污染侵入。（或有效地防止室内污染逸至室外）3.1非单向流洁净室流体力学的概念：1.稳定流与不稳定流（按照运动要素流速、加速度等有无时间因素）2.渐变流（流线之间基本是等距的，流线接近直线）与突变流（按照流线形状）渐变流中包含有均匀流（渐变流的极限情况）与非均匀流3.层流与紊流（按照有无质点交换）3.1非单向流洁净室一、非单向流洁净室原理主要特点：从来流到出流之间气流的流通断面是变化的。流态实质：急变流，紊流，稳定流。3.1非单向流洁净室二、非单向流洁净室风口高效过滤器顶送（有扩散板和无扩散板），见图2-1；流线型散流器顶送，见图2-2；局部孔板送风，见图2-3；侧送，见图2-4。3.1非单向流洁净室非单向流洁净室的作用原理是：当一股干净气流从送风口送入室内时，迅速向四周扩散、混合。同时把差不多同样数量的气流从回风口排走，这股干净气流稀释着室内污染的空气，把原来含尘浓度很高的室内空气冲淡了，一直达到平衡。所以气流扩散的越快，越均匀，那么稀释的效果当然越好。非单向流洁净室的原理就是稀释作用。3.1非单向流洁净室三、非单向流洁净室的效果

根据非单向流洁净室的工作原理，它可以达到的洁净度一般为1000~10000（6-7）级，如果设计合理，部分情况下可达100（5）级。室内换气次数越大，一般来说，所得洁净度也越高。3.2单向流洁净室一、单向流洁净室的分类

1、垂直单向流洁净室（1）顶棚满布高效过滤器送风，全地板格栅回风这是典型的垂直单向流洁净室，见图。优点是：可获得均匀向下的单向气流，因而自净能力强，能够达到最高的洁净度级别。缺点是：顶棚结构较复杂，造价和维护费用高，高效过滤器堵漏较困难。3.2单向流洁净室一、单向流洁净室的分类

1、垂直单向流洁净室（2）侧布高效过滤器顶棚阻尼层送风，全地板格栅回风（3）顶棚和侧面双布高效过滤器送风，全地板格栅回风（4）全顶棚送风，两侧下回风3.2单向流洁净室一、单向流洁净室的分类

2、水平单向流洁净室（1）送风墙满布高效过滤器水平送风，全墙面回风（2）“隧道”式单向流送风3.2单向流洁净室二、单向流洁净室的原理

1、基本原理在单向流洁净室内，干净气流不是一股或几股，而是充满全室断面，所以这种洁净室不是靠掺混作用，而是靠推出作用将室内脏空气沿整个断面排至室外，从而达到净化室内空气的目的。3.2单向流洁净室二、单向流洁净室的原理

2、主要特点（1）全室断面上的流速比较均匀。（2）至少在工作区内流线平行。流线平行指时均流线彼此平行。（3）至少在工作区内没有涡流。3.2单向流洁净室三、单向流洁净室的三项特性指标（流线平行度、非单向流度、下限风速）1、流线平行度流线平行的作用是保证尘源散发的尘粒不做垂直于流向的传播。如果这种传播范围在允许范围之内，则流线稍有倾斜也应该是许可的。这样，对于单向流洁净室就有一个允许的流线平行度。工作区是主要工艺进行的区域，所以洁净度级别是用工作区的含尘浓度表示的。我国对洁净室工作区的规定是：自地面向上0.8–1.5m，因工作台面可能低到0.75m，因此，这里更严格地取为0.75m。3.2单向流洁净室三、单向流洁净室的三项特性指标2、非单向流度（1）脉动速度

u—瞬时流速；—时均速；—脉动速度。3.2单向流洁净室三、单向流洁净室的三项特性指标2、非单向流度（2）非单向流度

—非单向流度；

ui—各测点的速度；—时均速；

n—测点数。对于单向流洁净室，应不大于0.25，否则说明该单向流洁净室的性能较差。3.2单向流洁净室三、单向流洁净室的三项特性指标3、下限风速（1）单向流洁净室气流速度的作用1）污染气流多方位散布：2）污染气流与送风气流同向：3）污染气流与送风气流逆向：4）全室被污染：

3.阻2农单告向流荡洁净愚室三、唤单向春流洁撞净室趟的三球项特少性指姻标3、右下限夹风速（2昌）控围制多哲方位询污染对于岸人体碗，风研速达些0.照22短m/钩s时荷，在颜距人诱体0惭.3炉m林处，钢污染容浓度育已降革低到梦5（火10森0）死级以模下。3.基2姐单岔向流攻洁净倒室三、警单向既流洁让净室破的三薯项特砖性指患标3、简下限牺风速（3桂）控滑制同君向污寄染根据吉前面亭分析烫，若谊1.抗8燃m高钓度位弦置散食发的疲尘粒寨，希嫩望不静会超恭过该负人的厘工作芒范围种而进稼入相传邻工遣作人舞员的膛范围芝（人孕体正垃中至锈两边增的最求大距密离为景0.或5m值），仅以至肝于造何成污忆染，迎则送帜风速搏度应馒不小若于0卷.3梦m/邻s。3.族2蓬单手向流调洁净冷室三、页单向宰流洁妹净室距的三注项特歇性指衬标3、丛下限班风速（4驴）控朱制逆脆向污辉染l垂直光单向匪流洁误净室垂直称单向素流洁侦净室的主荷要逆爸向污染劝是从邮热源腔上升窗的气贩流，鲁因此锹，其亮必要毒的送粗风速避度应碧根据晕热源欢参数批确定址。l水平磨单向衣流洁凉净室水平厦单向绞流洁费净室的主为要逆毒向污染蔬是人便行走格引起美的二激次气很流，资因此西，其鹿必要辆的送燃风速执度应植根据念二次砌气流驻的流怨速确挑定。3.买2种单撇向流碑洁净补室三、效单向朵流洁标净室钞的三畜项特滴性指仇标3、怀下限鹿风速（5婆）满巾足合谷适的箩自净钉时间在全贞室被恐污染全的情悼况下粱，要群能以嘱合适些的时糖间，溜迅速贡地使且室内塘空气蛙自净形，这敞就与钩洁净厌室气签流的偷流速鲜有很报大关垦系。上气流娘速度松大，川自净溉能力猫强，廊自净蛋时间晨短，龟但不篮经济删。研菠究发真现，每气流败速度开大约评在0凭.2补5当m/世s以懒后，说自净却时间气基本乌趋于款一致蒸，达鸭一分价钟左舅右，暮再提尤高速价度，东缩短盏自净慈时间老的作候用已足不明早显。3.奏2喂单和向流依洁净隐室三、桑单向仓流洁峡净室场的三蹦项特哗性指首标3、赢下限永风速（6杏）综皂合分脾析上面龄讨论胡的四杨方面旨控制但污染目所需恢的风躁速相泰差不债大，腔综合怪分析耐，将荒下限妨风速腾分别搭划出家三档姓。表3虎-1泻下见限风突速建故议值洁净室下限风速（m/s）条件《医药工业洁净厂房设计规范》值（m/s）垂直单向流0.120.3不大于0.5平时无人或很少有人进出，无明显热源无明显热源的一般情况有人、有明显热源，如0.5仍不行，则宜控制热源尺寸和加以隔热不小于0.25水平单向流0.30.35不大于0.5平时无人或很少有人进出一般情况要求更高或人员进出频繁的情况不小于0.5表3卫-2息医药脚工业膛洁净冲厂房住气流突组织敌与送它风量空气洁净度100级10000级100000级大于100000级气流流型垂直单向流水平单向流非单向流非单向流非单向流气

流

组

织

型

式

主要送风方式1.顶送(高效过滤器占顶棚面积≥60%)

2.侧布高效过滤器顶棚设阻尼层送风1.侧送(送风墙满布高效过滤器)

2.侧送(高效空气过滤器占送风墙面积≥40%)1.顶送

2.上侧墙送风1.顶送

2.上侧墙送风1.顶送

2.上侧墙送风主要回风方式1.相对两侧墙下部均布回风口

2.格棚地面回风1.回风墙满布回风口

2.回风墙局部布置回风口1.单侧墙下部布置回风口

2.走廊回风(走廊内均布回风口或端部集中回风)1.单侧墙下部布置回风口

2.走廊回风(走廊内均布回风口或端部集中回风)

3.顶部布置回风口(有粉尘和有害物质的洁净室除外)1.单侧墙下部布置回风口

2.走廊回风