REFERENSDESIGN FÖR HÖGA RENRUMSREFERENSER

1. Analys av egenskaperna hos höga renrum

(1). Höga renrum har sina inneboende egenskaper. Generellt sett används höga renrum huvudsakligen i efterproduktionsprocessen och används vanligtvis för montering av stor utrustning. De kräver inte höga renlighetskrav och kontrollnoggrannheten för temperatur och fuktighet är inte hög. Utrustningen genererar inte mycket värme under produktionsprocessen och det är relativt få personer i arbetet.

(2). Höga renrum har vanligtvis stora ramkonstruktioner och använder ofta lätta material. Topplattan är i allmänhet inte lätt att bära en stor belastning.

(3). Generering och distribution av dammpartiklar För höga renrum skiljer sig den huvudsakliga föroreningskällan från den i vanliga renrum. Förutom damm som genereras av människor och sportutrustning står ytdamm för en stor andel. Enligt uppgifter i litteraturen är dammgenereringen när en person står stilla 105 partiklar/(min·person), och dammgenereringen när en person rör sig beräknas vara 5 gånger högre än när personen står stilla. För renrum med normal höjd beräknas ytdammgenereringen som att ytdammgenereringen på 8 m2 mark motsvarar dammgenereringen från en person i vila. För höga renrum är reningsbelastningen större i det nedre området för personalaktivitet och mindre i det övre området. Samtidigt är det, på grund av projektets egenskaper, nödvändigt att ta en lämplig säkerhetsfaktor för säkerhet och beakta oförutsedd dammförorening. Ytdammgenereringen i detta projekt är baserad på ytdammgenereringen på 6 m2 mark, vilket motsvarar dammgenereringen från en person i vila. Detta projekt är beräknat baserat på 20 personer som arbetar per skift, och personalens dammproduktion står endast för 20 % av den totala dammproduktionen, medan dammproduktionen från personal i ett allmänt renrum står för cirka 90 % av den totala dammproduktionen.

2. Renrumsinredning av höga verkstäder

Renrumsinredning omfattar generellt golv, väggpaneler, tak och stödjande luftkonditionering, belysning, brandskydd, vattenförsörjning och dränering samt annat innehåll relaterat till renrum. Enligt kraven bör byggnadens skal och inredning i renrummet använda material med god lufttäthet och liten deformation vid temperatur- och fuktighetsförändringar. Dekorationen av väggar och tak i renrum bör uppfylla följande krav:

(1). Väggar och tak i renrum ska vara plana, släta, dammfria, bländfria, lätta att ta bort damm från och ha färre ojämna ytor.

(2). I renrum bör man inte använda murade väggar eller putsade väggar. När det är nödvändigt bör man arbeta torrt och använda högkvalitativa putsstandarder. Efter putsning av väggarna bör färgytan målas och man bör välja färg som är flamskyddad, sprickfri, tvättbar, slät och inte lätt absorberar vatten, försämras och möglar. Generellt sett är det bäst att välja pulverlackerade metallväggpaneler som inredningsmaterial för renrum. För stora fabriker är det dock svårare att installera metallväggpaneler på grund av den höga golvhöjden, eftersom de har dålig hållfasthet, är höga kostnader och är oförmögna att bära vikt. Detta projekt analyserade dammgenereringsegenskaperna i renrum i stora fabriker och kraven på rumsrenlighet. Konventionella metoder för inredning av metallväggpaneler användes inte. Epoxibeläggning applicerades på de ursprungliga anläggningsväggarna. Inget tak sattes i hela utrymmet för att öka det användbara utrymmet.

3. Luftflödesorganisation i höga renrum

Enligt litteraturen kan användningen av luftkonditioneringssystem för renrum i höga renrum avsevärt minska systemets totala lufttillförselvolym. Med minskningen av luftvolymen är det särskilt viktigt att anta en rimlig luftflödesorganisation för att uppnå en bättre ren luftkonditioneringseffekt. Det är nödvändigt att säkerställa jämnheten i lufttillförsel- och returluftsystemet, minska virveln och luftvirvlarna i det rena arbetsområdet och förbättra diffusionsegenskaperna hos lufttilförseln för att ge full användning av utspädningseffekten av lufttilförseln. I höga rena verkstäder med renhetskrav i klass 10 000 eller 100 000 kan designkonceptet för höga och stora utrymmen för komfortluftkonditionering hänvisas till, såsom användning av munstycken i stora utrymmen som flygplatser och utställningshallar. Med hjälp av munstycken och sidolufttillförsel kan luftflödet spridas över ett långt avstånd. Lufttillförsel via munstycken är ett sätt att uppnå lufttillförsel genom att förlita sig på höghastighetsstrålar som blåses ut ur munstyckena. Det används huvudsakligen i luftkonditioneringsutrymmen i höga renrum eller offentliga byggnader med höga golvhöjder. Munstycket använder sidolufttillförsel, och munstycket och returluftsutloppet är placerade på samma sida. Luften blåses ut koncentrerat från flera munstycken placerade i utrymmet med högre hastighet och större luftvolym. Strålen strömmar tillbaka efter en viss sträcka, så att hela det luftkonditionerade området befinner sig i återflödesområdet, och sedan suger returluftsutloppet som är placerat längst ner den tillbaka till luftkonditioneringsenheten. Dess egenskaper är hög lufttillförselhastighet och lång räckvidd. Strålen driver inomhusluften att blandas kraftigt, hastigheten minskar gradvis och ett stort virvlande luftflöde bildas inomhus, så att det luftkonditionerade området får ett mer enhetligt temperaturfält och hastighetsfält.

4. Exempel på teknisk design

En hög och ren verkstad (40 m lång, 30 m bred, 12 m hög) kräver en ren arbetsyta under 5 m, med en reningsnivå på statisk 10 000 och dynamisk 100 000, temperatur tn = 22 ℃ ± 3 ℃ och relativ luftfuktighet fn = 30 % ~ 60 %.

(1). Bestämning av luftflödesorganisation och ventilationsfrekvens

Med tanke på användningsegenskaperna hos detta höga renrum, som är mer än 30 m brett och saknar tak, är det svårt att uppfylla kraven med den konventionella metoden för ren lufttillförsel i verkstaden. Skiktad lufttillförsel med munstycken används för att säkerställa temperatur, fuktighet och renlighet i det rena arbetsområdet (under 5 m). Lufttillförselanordningen för munstycket är jämnt placerad på sidoväggen, och returluftsutloppsanordningen med ett dämpskikt är jämnt placerad på en höjd av 0,25 m från marken vid den nedre delen av verkstadens sidovägg, vilket bildar en luftflödesorganisation där arbetsområdet återvänder från munstycket och återvänder från den koncentrerade sidan. Samtidigt, för att förhindra att luften i det icke-rena arbetsområdet över 5 m bildar en dödzon vad gäller renlighet, temperatur och fuktighet, minska påverkan av kyla och värmestrålning från taket utomhus på arbetsområdet, och i tid avleda dammpartiklar som genereras av den övre kranen under drift, och utnyttja den rena luften som diffunderar till mer än 5 m fullt ut, är en rad små remsor för returluft anordnade i det icke-rena luftkonditioneringsområdet, vilket bildar ett litet cirkulerande returluftssystem, vilket avsevärt kan minska föroreningarna från det övre icke-rena området till det nedre rena arbetsområdet.

Beroende på renhetsnivå och föroreningsutsläpp antar detta projekt en ventilationsfrekvens på 16 h-1 för det rena luftkonditionerade området under 6 m, och lämpligt frånluftsuttag för det övre icke-rena området, med en ventilationsfrekvens på mindre än 4 h-1. Faktum är att den genomsnittliga ventilationsfrekvensen för hela anläggningen är 10 h-1. På detta sätt, jämfört med ren luftkonditionering i hela rummet, garanterar den rena lagermunstyckets lufttillförsel inte bara ventilationsfrekvensen i det rena luftkonditionerade området bättre och uppfyller luftflödesorganisationen i en stor anläggning, utan sparar också avsevärt systemets luftvolym, kylkapacitet och fläkteffekt.

(2). Beräkning av lufttillförseln från sidomunstycket

Tilluftstemperaturskillnad

Ventilationsfrekvensen som krävs för luftkonditionering i renrum är mycket högre än för allmän luftkonditionering. Att utnyttja den stora luftvolymen i renrumsluftkonditionering fullt ut och minska temperaturskillnaden i tilluftsflödet kan därför inte bara spara utrustningskapacitet och driftskostnader, utan också göra det mer gynnsamt att säkerställa luftkonditioneringens noggrannhet i det luftkonditionerade området i renrummet. Den beräknade temperaturskillnaden i tilluftsflödet är ts = 6 ℃.

Renrummet har en relativt stor spännvidd, med en bredd på 30 m. Det är nödvändigt att säkerställa överlappningskraven i mittområdet och säkerställa att processarbetsområdet är i frånluftsområdet. Samtidigt måste bullerkraven beaktas. Lufttillförselhastigheten för detta projekt är 5 m/s, munstyckets installationshöjd är 6 m och luftflödet skickas ut från munstycket i horisontell riktning. Detta projekt beräknade munstyckets lufttillförselflöde. Munstyckets diameter är 0,36 m. Enligt litteraturen beräknas Arkimedes tal till 0,0035. Munstyckets lufttillförselhastighet är 4,8 m/s, den axiella hastigheten i änden är 0,8 m/s, medelhastigheten är 0,4 m/s och medelhastigheten för returflödet är mindre än 0,4 m/s, vilket uppfyller processkraven.

Eftersom tilluftsflödets luftvolym är stor och temperaturskillnaden i tilluften är liten, är den nästan densamma som den isotermiska strålen, så strållängden är lätt att garantera. Enligt det arkimediska talet kan det relativa intervallet x/ds = 37 m beräknas, vilket kan uppfylla kravet på 15 m överlappning av motsatt sidas tilluftsflöde.

(3). Behandling av luftkonditioneringsförhållanden

Med tanke på egenskaperna hos stor tilluftsvolym och liten skillnad i tilluftstemperatur vid renrumsdesign, utnyttjas frånluften fullt ut, och den primära frånluften elimineras i sommarbehandlingsmetoden för luftkonditionering. Maximal andel sekundär frånluft används, och friskluften behandlas endast en gång och blandas sedan med en stor mängd sekundär frånluft, vilket eliminerar återuppvärmning och minskar utrustningens kapacitet och driftsenergiförbrukning.

(4). Resultat av tekniska mätningar

Efter att projektet slutförts genomfördes ett omfattande tekniskt test. Totalt 20 horisontella och vertikala mätpunkter upprättades i hela anläggningen. Hastighetsfältet, temperaturfältet, renligheten, bullret etc. för den rena anläggningen testades under statiska förhållanden, och de faktiska mätresultaten var relativt goda. De uppmätta resultaten under de konstruktionsmässiga arbetsförhållandena är följande:

Medelhastigheten för luftflödet vid luftutloppet är 3,0~4,3 m/s, och hastigheten vid fogarna mellan de två motsatta luftflödena är 0,3~0,45 m/s. Ventilationsfrekvensen för det rena arbetsområdet garanteras vara 15 gånger/h, och dess renlighet mäts till att vara inom klass 10 000, vilket uppfyller konstruktionskraven väl.

Bullernivån inomhus på A-nivå är 56 dB vid frånluftsutloppet, och andra arbetsområden ligger alla under 54 dB.

5. Slutsats

(1). För höga renrum med inte särskilt höga krav kan förenklad inredning användas för att uppfylla både användningskraven och renhetskraven.

(2). För höga renrum som endast kräver att området under en viss höjd ska vara av klass 10 000 eller 100 000, är ​​lufttillförselmetoden med rena skiktade luftkonditioneringsmunstycken en relativt ekonomisk, praktisk och effektiv metod.

(3). För den här typen av höga renrum placeras en rad luftutlopp med strips i det övre, icke-rena arbetsområdet för att avlägsna damm som genereras nära kranens räcken och minska påverkan av kyla och värmestrålning från taket på arbetsområdet, vilket bättre kan säkerställa renlighet samt temperatur och fuktighet i arbetsområdet.

(4). Höjden på ett högt renrum är mer än fyra gånger högre än för ett allmänt renrum. Under normala dammproduktionsförhållanden bör det sägas att reningsbelastningen på enhetens utrymme är mycket lägre än för ett allmänt renrum med låg dammhalt. Därför kan ventilationsfrekvensen, ur detta perspektiv, fastställas till att vara lägre än den ventilationsfrekvens för renrum som rekommenderas av den nationella standarden GB 73-84. Forskning och analys visar att ventilationsfrekvensen för höga renrum varierar på grund av de olika höjderna på det rena området. Generellt kan 30 % ~ 80 % av den ventilationsfrekvens som rekommenderas av den nationella standarden uppfylla reningskraven.