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洁净室中的气流组织实施方法

发表时间: 2022-03-30 13:55:50

作者: 中源广科

来源: 中源广科CLABSO

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洁净室中的气流组织实施方法



洁净室,就是让粉尘粒子可以迅速从空间中排除出去的气流组织空间。

简单的说,就是四大任务:“少产生,少进来,快出去,全出去”。

控制污染源+控制污染输入+保证换气数+保证换气质量


01
洁净等级与颗粒

首先我们看一下洁净室等级的划分,主要是以不同粒径的颗粒物的数量为标准的。

 图片

粒子的大小,下图可以有一个初步的感觉。

 图片

洁净室里关注的粒子范围,量级在-1微米到1微米之间,可以看到,这个范围的颗粒,在空气中,主要是以空气的传播为主要驱动力的。气流的影响就成为了最为核心的因素。


02
气流组织的任务

洁净室的四大任务“少进来,少产生,快出去,全出去“

少进来,由运营管控,高效过滤和洁净风机组来完成。

少产生,由运营管控,污染源管控,建材原料及生产原料管控监管。

快出去和全出去,则是由气流组织完成。

四大任务

管控内容

职责

少进来

污染输入

运营管控、高效过滤、洁净空调机组

少产生

污染源

运营管控,污染源管控

快出去

净化强度

气流组织

全出去

净化范围

气流组织

洁净室中讲“人机物料环“”五大因素。

人机物料在环境中运动,会产生和带进来污染物,但是并不能排除污染物。最终还是通过“环”这一个要素来完成净化过程。

所以,洁净室的管理主要包含两大部分。一个是人机物料的管理,一个是环境,也就是气流组织的管理。


03
气流组织实施基本原则

1)让单向流清理污染物

气流组织实施方案,就是一句话,让单向流清理污染物。

 图片

这就像是交通运输。一条道路,遇到交叉路口会有冲突。我们得让这个冲突像单向流一样顺畅。

流体力学有一个管道的概念,就是说空气都是沿着管道在流动的,这个管道,不是我们寻常说的管道。而是气流的一个线路。

(2)为污染物构造房间内的交通网络

每一个单向流就是一个气道。一个良好的气流组织,就是在房间内建设一个为污染物准备的单向流气道交通网络。

 图片

压力保障了气流结构的稳定性。同时,也引导了气道盲区的气流向排风口(回风口)运动。

 图片

(3)压力保障

洁净室内保障正压,主要的原因有两个:

  • 让洁净室外部的(包括下技术层)污染物不进入到洁净室内
  • 障洁净室的气流组织的稳定性

气流结构,在排除了乱流和回流等问题之后,气体会规则的从洁净室内排出去,但是由于洁净室是一个动态的环境,人员的走动,机器的运行,开门关门等操作,都会对洁净室的气流组织结构形成影响。

FFU的布置,高架地板的布置,出风口,回风口等的布置,确保不出现乱流、涡流、滞留、回流,扬尘等气流结构,保障气流以单向流的气道组成污染物运动道路网。

合适的正压,保障了气流结构的稳定,在实际生产中产生的各类扰动,可以保障气流组织结构的稳定,不会引起太大的偏离。


04
气流组织结构

洁净室按气流组织来划分,主要分为:

  • 乱流(非单向流)洁净室
  • 单向流洁净室
  • 和辐流洁净室

本质上,可以按照单向流在其中的比例来划分。

乱流洁净室中单向气道较少,存在多区域的大片的乱流,单向流洁净室中,只有很少的区域有乱流。辐射洁净室,则是以辐射的形式来布置气流结构,盲区内存在部分乱流,总体是一种辐射性单向流占主导的气流结构。

 图片

有扩散板的乱流洁净室

图片

辐流洁净室


05
气流组织实施方法

气流组织实施是一种策划和执行的过程:首先都知己知彼,其次因地制宜,第三施工建设,第四运营管理。

01
知己知彼


我们必须清楚,每一个等级,每一个洁净要求背后是能源是成本,是庞大的工作量。越高等级,需要越多的投入。而气流组织是无法避免洁净盲区的。

首先是要明确洁净室的生产内容,从洁净室的需求开始,确定洁净要求的范围,不同范围对洁净室的洁净等级要求。

主要确定如下六个因素:

  • 设备的保障等级是多少?
  • 人员操作的空间在什么范围?
  • 污染物,包括人员,设备,物料可能携带的污染物情况,分布的允许区域在什么范围?
  • 建筑环境允许的洁净室空间有多大?空间结构如何?
  • 洁净室周边环境是怎样的?
  • 未来可变因素有哪些?
02
因地制宜

根据六个因素,明确气流组织模式及相关方案,设计出气流组织结构。主要分为如下五个部分:

  • 洁净室污染点分布
  • 产生和传播的颗粒物属性及气流影响因素
  • 洁净室设备和生产线保障区层次分布
  • 洁净室设备及生产线空间优先级分布
  • 洁净室各房间的等级分布
    根据上面五个部分的内容,设计洁净室的工作。
03
施工建设

施工建设阶段主要把控严格按图纸施工,把控好材料和安装工艺,洁净室的气密性,可清洁性,防火,防腐,洁净等的施工要求。

04
运营管理

一个好的气流组织,不仅仅包含气流组织结构,更重要的是与运营管理紧密结合。所以,洁净室,是一个空气环境与运营管理系统的综合体。

运营管理,是一套非常综合的管理体系。需要非常专业的管理机制定制和人员规范培训才能完成的。


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