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 točnost kontrole temperature i vlažnosti nije visoka. Oprema ne stvara puno topline tijekom proizvodnog procesa, a ima relativno malo ljudi.
(2). Visoke čiste sobe obično imaju velike okvirne konstrukcije i često koriste lagane materijale. Gornja ploča općenito ne podnosi veliko opterećenje.
(3). Stvaranje i distribucija čestica prašine Za visoke čiste sobe, glavni izvor onečišćenja razlikuje se od izvora onečišćenja za opće čiste sobe. Osim 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 nego kada osoba miruje. Za čiste sobe uobičajene visine, stvaranje površinske prašine izračunava se kao stvaranje površinske prašine od 8 m2 tla ekvivalentno stvaranju prašine osobe u mirovanju. Za visoke čiste sobe, opterećenje pročišćavanja 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 onečišćenje prašinom. Stvaranje površinske prašine ovog projekta temelji se na stvaranju površinske prašine od 6 m2 tla, što je ekvivalentno stvaranju prašine osobe u mirovanju. Ovaj projekt izračunat je na temelju 20 ljudi koji rade po smjeni, a stvaranje prašine od strane osoblja čini samo 20% ukupne stvaranja prašine, dok stvaranje prašine od strane osoblja u općoj čistoj sobi čini oko 90% ukupne stvaranja prašine.
2. Uređenje čistih soba visokih radionica
Uređenje čistih soba općenito uključuje podove čistih soba, zidne panele, stropove te prateće klimatizacijske uređaje, rasvjetu, protupožarnu zaštitu, opskrbu vodom i odvodnju te ostale sadržaje vezane uz čiste sobe. Prema zahtjevima, za ovojnicu zgrade i unutarnje uređenje čistih soba trebali bi se koristiti materijali s dobrom nepropusnošću za zrak i malom deformacijom pri promjeni temperature i vlažnosti. Uređenje zidova i stropova u čistim sobama trebalo bi 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 žbukane zidove. Kada je potrebno koristiti ih, treba ih koristiti suho i koristiti visokokvalitetne standarde žbukanja. Nakon žbukanja zidova, površina boje treba biti obojana, 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 bira bolje metalne zidne ploče s praškastim premazom kao materijale za unutarnje uređenje. Međutim, za velike tvornice, zbog visoke visine poda, ugradnja metalnih zidnih panela je teža, sa slabom čvrstoćom, visokim troškovima i nemogućnošću podnošenja težine. Ovaj projekt analizirao je karakteristike stvaranja prašine u čistim sobama u velikim tvornicama i zahtjeve za čistoćom prostorija. Konvencionalne metode unutarnjeg uređenja metalnim zidnim pločama nisu usvojene. Epoksidni premaz nanesen je na izvorne zidove građevinskih konstrukcija. Nije postavljen strop u cijelom prostoru kako bi se povećao iskoristivi prostor.
3. Organizacija protoka zraka u visokim čistim sobama
Prema literaturi, za visoke čiste prostorije, korištenje sustava klimatizacije čistih prostorija može uvelike smanjiti ukupni volumen dovoda zraka sustava. Uz smanjenje volumena zraka, posebno je važno usvojiti razumnu organizaciju protoka zraka kako bi se postigao bolji učinak čiste klimatizacije. Potrebno je osigurati ujednačenost sustava dovoda i povrata zraka, smanjiti vrtlog i kovitlanje protoka zraka u čistom radnom prostoru te poboljšati karakteristike difuzije dovodnog protoka zraka kako bi se u potpunosti iskoristio učinak 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 korištenje mlaznica u velikim prostorima poput zračnih luka i izložbenih dvorana. Korištenjem mlaznica i bočnog dovoda zraka, protok zraka može se raspršiti na velike udaljenosti. Dovod zraka mlaznicama način je postizanja dovoda zraka oslanjanjem na brze mlazove koji se ispuhuju iz mlaznica. Uglavnom se koristi u prostorima za klimatizaciju u visokim čistim prostorijama ili javnim zgradama s visokim visinama podova. Mlaznica ima bočni dovod zraka, a mlaznica i izlaz povratnog zraka nalaze se 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 postupno opada i u zatvorenom prostoru se stvara veliki vrtložni protok zraka, tako da klimatizirano područje dobiva ujednačenije temperaturno polje i polje brzine.
4. Primjer inženjerskog dizajna
Visoka čista radionica (duga 40 m, široka 30 m, visoka 12 m) zahtijeva čist radni prostor ispod 5 m, sa stupnjem pročišćavanja od statičkog 10.000 i dinamičkog 100.000, temperaturom tn = 22℃±3℃ i relativnom vlagom 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 strop, konvencionalna metoda dovoda čistog zraka u radionicu teško zadovoljava zahtjeve upotrebe. Metoda slojevitog dovoda zraka mlaznicama primjenjuje se kako bi se osigurala temperatura, vlažnost i čistoća čistog radnog prostora (ispod 5 m). Uređaj za dovod zraka mlaznicama za puhanje ravnomjerno je raspoređen na bočnoj stijenci, a uređaj za izlaz povratnog zraka s prigušnim slojem ravnomjerno je raspoređen na visini od 0,25 m od tla u donjem dijelu bočnog zida radionice, tvoreći oblik organizacije protoka zraka u kojem se radno područje vraća iz mlaznice i vraća s koncentrirane strane. Istovremeno, kako bi se spriječilo stvaranje mrtve zone u pogledu čistoće, temperature i vlažnosti zraka u nečistom radnom području iznad 5 m, smanjio utjecaj hladnog i toplinskog zračenja s vanjskog stropa na radno područje, pravovremeno uklonile čestice prašine koje stvara gornja dizalica tijekom rada i u potpunosti iskoristio čisti zrak raspršen na više od 5 m, u nečistom području klimatizacije postavljen je niz malih otvora za povrat zraka, tvoreći mali sustav cirkulacijskog povrata zraka, što može uvelike smanjiti onečišćenje gornjeg nečistog područja u donje čisto radno područje.
Prema razini čistoće i emisiji onečišćujućih tvari, ovaj projekt usvaja frekvenciju ventilacije od 16 h-1 za čisto klimatizirano područje ispod 6 m, te odgovarajuće ispuhivanje za gornje nečisto područje, s frekvencijom ventilacije manjom od 4 h-1. Zapravo, prosječna frekvencija ventilacije cijelog postrojenja je 10 h-1. Na taj način, u usporedbi s čistom klimatizacijom cijele prostorije, metoda dovoda zraka s čistim slojevitim mlaznicama ne samo da bolje jamči frekvenciju ventilacije čistog klimatiziranog područja i zadovoljava organizaciju protoka zraka postrojenja velikog raspona, već i uvelike štedi volumen zraka sustava, rashladni kapacitet i snagu ventilatora.
(2). Izračun dovoda zraka bočne mlaznice
Razlika temperature dovodnog zraka
Učestalost ventilacije potrebna za klimatizaciju čistih prostorija mnogo je veća od one za opću klimatizaciju. Stoga, potpuno korištenje velikog volumena 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 osigurati točnost klimatizacije klimatiziranog prostora čistih prostorija. Razlika temperature dovodnog zraka izračunata u ovom projektu iznosi 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 u mlaznicu. Promjer mlaznice je 0,36 m. Prema literaturi, Arhimedov broj izračunat je na 0,0035. Brzina dovoda zraka u 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 zadovoljava zahtjeve korištenja procesa.
Budući da je volumen zraka dovodnog zraka velik, a razlika temperature dovodnog zraka mala, gotovo je isti kao i izotermni mlaz, pa je duljinu mlaza lako zajamčiti. Prema Arhimedovom broju može se izračunati relativni raspon x/ds = 37 m, što može zadovoljiti zahtjev preklapanja od 15 m dovodnog zraka na suprotnoj strani.
(3). Obrada klima uređaja
S obzirom na karakteristike velikog volumena 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 obrade ljetne klimatizacije. Utvrđuje 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 točaka. Polje brzine, temperaturno polje, čistoća, buka itd. čistog postrojenja testirani su u statičkim uvjetima, a stvarni rezultati mjerenja bili su relativno dobri. Izmjereni rezultati u projektiranim radnim uvjetima su sljedeći:
Prosječna brzina strujanja zraka na izlazu zraka je 3,0~4,3 m/s, a brzina na spoju dvaju suprotnih strujanja zraka je 0,3~0,45 m/s. Učestalost ventilacije čistog radnog područja zajamčena je na 15 puta/h, a njegova čistoća mjerena je unutar klase 10 000, što dobro zadovoljava zahtjeve dizajna.
Unutarnja buka A-razine iznosi 56 dB na ispuhu povratnog zraka, a ostala radna područja su ispod 54 dB.
5. Zaključak
(1). Za visoke čiste sobe s ne baš visokim zahtjevima, može se usvojiti pojednostavljeno uređenje kako bi se postigli i zahtjevi za korištenje i zahtjevi za čistoću.
(2). Za visoke čiste prostorije kojima je potrebna samo razina čistoće područja ispod određene visine klase 10.000 ili 100.000, metoda dovoda zraka pomoću čistih slojevitih mlaznica klima uređaja relativno je ekonomična, praktična i učinkovita metoda.
(3). Za ovu vrstu visokih čistih soba, u gornjem nečistom radnom području postavlja se niz otvora za povrat zraka u obliku trake kako bi se uklonila prašina koja se stvara u blizini tračnica dizalice i smanjio utjecaj hladnog i toplinskog zračenja sa stropa na radno područje, što može bolje osigurati čistoću te temperaturu i vlažnost radnog područja.
(4). Visina visoke čiste sobe je više od 4 puta veća od visine opće čiste sobe. U normalnim uvjetima proizvodnje prašine, treba reći da je opterećenje pročišćavanja prostora jedinice znatno niže nego u općoj nisko čistoj sobi. Stoga se iz ove perspektive može utvrditi da je učestalost ventilacije 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. Općenito, 30%~80% učestalosti ventilacije koju preporučuje nacionalni standard može zadovoljiti zahtjeve pročišćavanja.
Vrijeme objave: 18. veljače 2025.