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洁净室气流流型

更新时间:2013-12-20   点击次数:4996次

导读:洁净室气流流型 洁净室的气流组织或气流形态主要分为两类。一类是非单向流( Nonunidirectional  Airflow)以往称之为常规流( Conventional  Airflow)或乱流流型(Turbulence Airflow);另一类是单向流(Unidirectional Airflow),以往习惯称之为层流流型(Laminar Airflow)。

    往往洁净室内不同区域有不同的洁净度要求,因此常常将前两类流型组合在一起。要求高的部位采用单向流,室内其他地方采用非单向流。这种气流组织方式,称为混合流型(Mixed Airflow Type)。例如常见的灌封车间内仅在灌封部位上方设置所谓洁净罩,向下方送出单向气流。而车间大部分仍采用上送下回的非单向流送回风方式。

  此外还有一种较为特殊的气流组织形式,称之为矢流或辐射流(Vectorial Airflow),也有称其为斜流流型(DiagonalAirflow)。它应属于非单向流,但又有比较接近于水平单向流的效果,而又远较单向流在构造上简单。特别是在美国的药厂采用较普遍。

    非单向流适用于药厂的大部分洁净车间。其送、圆风气流组织形式以顶送、侧下回zui为典型。尽管顶送过滤器风口带有孔板散流器,有助于送人车间的洁净气流的扩散。但在过滤器风口的正下方,处于所谓送风主流区的中央,它的洁净度一般明显高于周围。而周围区域是送风进入室内后,不断卷吸入室内的污染空气、气流截面不断扩大所覆盖的部分,至于在相邻风口之间、或房间四角等送风气流未能覆盖部位的洁净度更会差些。如图3.6所示。

  

    因此,在布置顶送风口时,如果要求房间各处洁净度更均匀,则宜在总风量一定条件下适当多设送风口,让风口均布,同时尽可能让相邻出风气流在工作区高度上搭接。如果是过滤器送风口,其数量可增加到每个风口的出风量不低于50%的额定风量。如果需要给予工艺的某些重点部位给予特殊保证,在不影响吊顶及灯具布置,不过于损害顶部美观的前提下,也可以根据工艺平面适当调整吊顶送风口位置,采取不均布的方式。当然,工艺设备布置时在可能条件下,也应考虑把洁净度要求高的设置在风口下方。国外的一些洁净室其吊顶框架风口风口与送风管采用软管联接或靠风机一过滤器机组(Fan-Fdter Unit)送风。其送风口位置便于根据工艺布置或当工艺变更时作适当调整,使对洁净度敏感的工艺部位处于风口下方。

    回风口处气流呈汇流状态,由回风口处向外气流速度衰减很快,这一点和送风口显著不同。因此,回风口对整个房间的气流流型相对影响较小。气流组织中起主导作用的是送风,回风口只要适当均布,数量不过少,一般就不致于影响由送风气流构成的室内气流状况。

    侧送侧回方案虽可降低建筑层高,简化管道系统,但工作区高度处于回流、涡流区,净化效果较项送侧回要差些,应尽可能避免采用。

顶送顶回方案,在回风口不便在侧墙下方布置时是非单向流流型的一种常见方案。根据回风口对气流流型相对作用较小的道理,把顶部回风口尽可能布置在洁净室的边、角部位

或其他对洁净度相对不敏感的工艺设备的上方。实践证明,这种方案能做到在大部分送风气流控制的区域保证一定级别的洁净度,其效果虽不如顶送侧回,但一般优于侧送侧回的方案。

    单向流流型有水平和垂直之分。侧墙满布过滤器出风口,相对侧墙满布回风格栅的水平单向流;顶棚满布过滤器的出风口,格栅地板或侧墙下回风的垂直平行流都能获

得比非单向流高出一个以上量级的洁净度。有人用“活塞流”来描述单向流流型,由顶棚或侧墙送出的沽挣空气沿洁净室断面向回风方向行进时,像活塞在气缺中推进,把因室内产尘

产菌被污染了的空气挤向出口。在替换室内空气的同时,它也有边推进边稀释的作用。

    之所以单向流能维持室内更别的洁净度,其主要特点.一是在污染源散发出来的尘菌污染物还未能向室内扩散前就被挤压出室外;二是洁净空气对于污染源有隔离作用,可隔断尘埃向空间的扩散,如图3.7所示

  

    单向流洁净室通风换气量高达200~600次/h,是非单向流的10—20倍,因此它的造价和运行费也远高于非单向流。就制药行业的应用情况来看,除冻干车间的收粉、粉碎等车间可能要求全室达到别洁净度,一些药厂如哈尔滨制药厂、齐鲁制药厂等采用了全室垂直单向流流型。此外,绝大多数情况,只是在一些关键工序采用局部区域的单向流流型方式。如在无菌制剂的分装、灌封部位上方悬挂单向流洁净罩在小范围内形成单向流,以防止周围相对较差的空气环境影响局部的高洁净度。这种在一般洁净环境中,对关键工序、设备形成小范围的局部单向流,以保证不宜封闭而要求高洁净度环境的这些关键部位的需要,正是现代洁净技术一种提高功效、节约能耗的重要措施。例如,哈尔滨制药厂的粉针分装、中日合资大琢制药厂的大输液灌封等都是在普通洁净室中靠局部范围的单向流来保证关键部位的高洁净度需要。图3.8给出了一种典型的局部单向流的例子,其生产工艺中要求别的各工序,依次排列成行,在这些工艺的上方悬挂有带加压风机的单向流洁净罩,形成局部的单向流。车间其余部分靠顶送过滤器风口维持一般洁净度及空调参数。洁净罩通过预过滤器直接从室内进风。

    图3.8给出的是一种通道两侧都设有单向流的应用方式.这种方式又常称为洁净隧道。图中的B为单向流区,A为非单向流区。

   

    矢流流型具有一些优点,一方面它的构造和管路系统较单向流系统要简单,相应造价也较低、运行费用也节省,而它却能达到接近单向流的洁净度效果;另方面和顶送侧回的非

单向流方式相比,它不仅洁净效果好,而且不占吊顶空间,半圆或1/4圆形过滤器出风口本身所形成的空间还可兼作风管室内无需设送风管道。图3.9给出了一种自带循环加压风机的矢流系统  。

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