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暖通空调洁净室设计计算
发布时间:2020-08-19浏览次数:55

暖通空调洁净室设计计算

无尘室HVAC工程并非易事。它需要综合的工程技能,了解该过程产生颗粒的潜力和经验。

ISO 6级和ISO 8级洁净室的空气量不同。这意味着HVAC系统必须能够调节两倍以上的空气。但是,仅靠分类不足以计算气流。

标准ISO 14644-12015没有为每个洁净室类别指定每小时换气量(ACH),因为它取决于许多因素。

ACH是一小时内房间空气的总替换数量,ISO 14644-12015仅告诉您必须达到的结果:颗粒的最大浓度极限。

例如,对于ISO 7级洁净室,不考虑小于0.5微米(≥0.1µm≥0.2µm≥0.3µm)的颗粒。

≥0.5µm的颗粒浓度应低于352,000≥1微米的颗粒应低于83,200≥5微米的颗粒应低于2,930

但是,ISO清洁度等级(ISO 8765)提示了所需的ACH范围。请注意,使用的是范围而不是

洁净室的活动产生很少的颗粒,而活动却产生大量的空气传播的颗粒,即使这两个都是ISO 7,也不需要每小时更换相同的空气。

可以在Internet上找到有关换气范围的各种建议。Mecart使用专有的无尘室气流计算器,对于ISO 8,我们假设使用1030 ACHISO 73065 ACHISO 680150 ACHISO 5.200450 ACH

如果在此过程中产生大量颗粒,则选择该范围内的较高数量。这只是一个经验法则。

每小时的风量和每分钟的立方英尺(CFM,即所谓的气流)必须由HVAC工程师根据经验和对过程中产生颗粒物的潜力的了解来计算。

什么影响洁净室HVAC工程?
如果没有人进入室内,没有设备且没有物料移动,则很容易使房间保持清洁。但是操作会在无尘室中进行,并且必须在HVAC计算中予以考虑。

以下是一些影响所需气流的其他因素:

· 洁净室ISO分类

· 洁净室的布局

· 房间里工作的人数

· 室内设备(热量获取)

· 使用通风橱或生物安全柜(抽气)

· 照明系统

· 压差

· 外界温度和湿度

· 要求的精度等级

让我们仔细看看这些因素。

洁净室的布局洁净室中
的空气量会影响所需的空气流量。房间越大,您需要的空气越多。分类房间的宽度,长度和高度及其布局必须用于HVAC计算。

人们常常会忘记房间的高度直接影响气流。节省成本的一种方法是降低上限。通过使用相同的输入比较计算器中的气流,但改变房间的大小或天花板的高度,可以看到差异。

房间内工作的人数
洁净室的空气传播污染水平很大程度上取决于房间内的活动和人员。

在洁净室中产生的大多数颗粒都是由人负责。通常会怀疑空气中的颗粒,例如皮肤薄片,化妆品,香水,唾液,衣服上的碎屑(棉绒,纤维)和头发。

设计HVAC系统时,必须考虑同时在房间中工作的人数。在洁净室工作的人越多,需要的气流越多,以消除污染物。

人们会产生空气传播的污染物,但也会产生热量。操作员的数量也用于计算调节水平,以补偿他们产生的热量。

洁净室的工作人员通常穿着工作服以限制污染。因此,保持舒适的环境非常重要,通常在66.5°F70°F19°C21°C)之间。

房间中的设备
与人相似,设备会产生热量和灰尘。洁净室内设备产生的热量用于确定所需的冷却。

房间中的设备以及产品制造过程中会产生粉尘,必须用正确量的空气清除。

通风柜或生物安全柜
通风柜和层流柜需要恒定的空气供应,就像无尘室一样。洁净室HVAC计算中必须考虑这种空气供应。

此外,如果通风橱像生物安全柜那样将建筑物内的空气排出,则必须用新鲜空气代替排出的空气。

需要对新鲜空气进行调节(温度和相对湿度),而要达到这一目的,则需要更大的空气补充或空气处理装置(AHU)。

如果在暖通空调计算中不考虑从引擎盖抽出的空气,则可能没有足够的空气被推入房间以维持正压。

另一方面,增压可能变得太负,并从房间外部吸入一些脏空气。

照明系统
所需的照明水平也会影响洁净室内部产生的热量,从而影响所需的冷却。

300 lux的常规办公室照明与1200 lux的高精度照明不会产生相同数量的热量。

压差
较严格的机密房间中的压力必须更大,因此空气会泄漏到较不干净的房间。

正压可防止脏空气进入洁净室。在负压洁净室中,情况恰恰相反:相邻房间中的气流必须更大。

外部温度和湿度
如果可以在洁净室中使空气再循环,则外部天气只会对HVAC系统造成轻微影响。

但是,对于使用危险产品的无尘室,空气组成可能高达新鲜空气的100%。在这些类型的无尘室中,HVAC系统更为复杂。

例如,在冬季的某些地区,HVAC系统需要以-22°F-30°C)的温度吸收外部空气,将其加热到68°F20°C),除去湿气,然后将其带入室内。房间,一遍又一遍。

所需的精度水平
最后但同样重要的是,您所需的精度也会影响HVAC系统的设计。

高精度温度控制系统可将温度控制在±0.25°F±0.15°C),并将湿度控制在±2%。

洁净室很少需要如此高的精度。在大多数情况下,温度精度为±2°F±1°C),湿度精度为±10%就足够了。精确度取决于洁净室中的操作。

您如何计算洁净室的CFM
您可以阅读本文以获取简化的CFM计算示例,也可以尝试使用无尘室设计计算器来获得CFM,每个分类房间的ACH和照明设备数量的近似值。

洁净室设计计算器还可以为您提供所需的HEPA过滤器数量以及洁净室所需的低回风数量的估计值。

但是请记住,这些只是估计。气流必须由HVAC工程师计算。计算器中未考虑上面列出的许多元素。


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