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1、空气洁净技术空气洁净技术空气洁净技术空气洁净技术空气洁净技术Air Cleaning TechnologyAir Cleaning TechnologyAir Cleaning TechnologyAir Cleaning Technology第第4 4章章 空气洁净原理空气洁净原理 2024/1/201空气洁净技术4.1 4.1 洁净室洁净室气流组织气流组织 气气流流组组织织又又称称为为空空气气分分布布，就就是是在在房房间间内内合合理理地地布布置置送送风风口口和和回回风风口口，使使得得经经过过净净化化和和热热湿湿处处理理的的空空气气，由由送送风风口口送送入入室室内内后后，在在扩扩散散与与混混
2、合合的的过过程程中中，均均匀匀地地消消除除室室内内余余热热和和余余湿湿，从从而而使使工工作作区区形形成成比比较较均均匀匀而而稳稳定定的的温温度度、湿湿度度、气气流流速速度度和和洁洁净净度度，以以满满足足生生产产工工艺艺和和人人体体舒舒适适的的要要求求。同同时时由由回回风风口口抽抽走走空空调调区区内内空空气气，将将大大部部分分回回风风返返回回到到空空气处理机组气处理机组(AHU)，少部分排至室外。，少部分排至室外。2024/1/202空气洁净技术洁净室按洁净室按气流组织可分为：气流组织可分为：单向单向流流洁净室洁净室非单向非单向流流（乱乱流）流）洁净室洁净室混合流混合流（局部单向流局部单向流）洁
3、净室洁净室辐辐(矢矢)流流洁净室洁净室气气流流组组织织合合理理的的洁洁净净室室气气流流组组织织，能能使使室室内内空空气气的的流流动动符符合合设设计计要要求求，保保证证室室内内空空气气的的温温度度、湿湿度度、流流速速及及洁洁净度等，以满足工艺、人员的舒适度要求。净度等，以满足工艺、人员的舒适度要求。2024/1/203空气洁净技术洁净室气流组织原则洁净室气流组织原则送送入入洁洁净净房房间间的的洁洁净净气气流流扩扩散散速速度度快快、气气流流分分布布均均匀匀，以以尽尽快快稀稀释释室室内内含含有有污污染染源源所所散散发发的的污污染染物物，维持生产环境所要求的洁净度维持生产环境所要求的洁净度；使使散散发
4、发到到洁洁净净室室的的污污染染物物质质能能迅迅速速排排出出室室外外，尽尽量量避避免免或或减减少少气气流流涡涡流流和和死死角角，缩缩短短污污染染物物质质在在室室内内的滞留时间，降低污染物质与产品的接触机率；的滞留时间，降低污染物质与产品的接触机率；满满足足洁洁净净室室内内温温度度、湿湿度度等等空空调调送送风风要要求求和和人人的的舒舒适要求。适要求。2024/1/204空气洁净技术4.2 4.2 单向单向流洁净室气流组织流洁净室气流组织 过去称：层流洁净室或平行流洁净室。过去称：层流洁净室或平行流洁净室。定定义义：气气流流以以均均匀匀的的截截面面速速度度，沿沿着着平平行行流流线线以以单单一方向在全
5、室截面上通过的洁净室。一方向在全室截面上通过的洁净室。单向流洁净室的基本原理单向流洁净室的基本原理单单向向流流洁洁净净室室靠靠送送风风气气流流“活活塞塞”般般的的挤挤压压作作用用，迅速把室内污染物排出。迅速把室内污染物排出。2024/1/205单向流洁净室的单向流洁净室的基本原理和特性指标基本原理和特性指标空气洁净技术2024/1/206空气洁净技术2024/1/207空气洁净技术单向流洁净室的特点单向流洁净室的特点 从从送送风风口口到到回回风风口口，气气流流流流经经途途中中的的断断面面基基本本上上无无变化变化。送送风风静静压压箱箱和和高高效效过过滤滤器器起起到到均均压压作作用用，全全室室断断
6、面面上上的的流流速速比比较较均均匀匀，工工作作区区内内流流线线单单向向平平行行，没有涡流没有涡流。不不是是靠靠掺掺混混稀稀释释，而而是是靠靠推推出出作作用用将将室室内内的的污污染染空空气气沿沿整整个个断断面排至室外。面排至室外。2024/1/208空气洁净技术保证单向流洁净室先决条件有两个：保证单向流洁净室先决条件有两个：来流来流的洁净度的洁净度；来流来流的活塞流情况。的活塞流情况。重要措施：在顶棚或墙面满布高效重要措施：在顶棚或墙面满布高效过滤器。过滤器。（不可能（不可能100%100%地满布过滤器地满布过滤器）单向单向流气流组织流气流组织2024/1/209空气洁净技术垂直单向流洁净室垂直
7、单向流洁净室2024/1/2010空气洁净技术单向流洁净室原理图单向流洁净室原理图2024/1/2011空气洁净技术过滤器的满布情况过滤器的满布情况 l单单向向流流洁洁净净室室的的满满布布比比一一般般情情况下应达到况下应达到80%；lGB50073-2013洁洁净净厂厂房房设设计计规规范范规规定定，垂垂直直单单向向流流洁洁净净室室满满布布比比不不应应小小于于60%，水水平平单单向向流流洁洁净净室室不不应应小小于于40%，否则就会成为局部单向流。否则就会成为局部单向流。2024/1/2012空气洁净技术满布情况与洁净控制满布情况与洁净控制理理想想满满布布比比为为100%时时，过过滤滤后后房房间间
8、内内含含尘尘浓浓度度只只决定于过滤器决定于过滤器送风浓度送风浓度。实实际际情情况况满满布布为为小小于于100%的的比比例例时时，就就会会产产生生涡涡流流区区，满满布布比比不不同同的的单单向向流流洁洁净净室室，其其含含尘尘浓浓度度不不同同。人人员员密密度度不不同同，含含尘尘浓浓度度也也不不同同，所所以以，要要适适当当控制单向控制单向流洁净室流洁净室的人员的人员数量。数量。2024/1/2013空气洁净技术洁净气流满布比洁净气流满布比 当当过滤器在静压箱之外过滤器在静压箱之外时，时，采用下式采用下式：2024/1/2014空气洁净技术单向流洁净室的特性指标单向流洁净室的特性指标 单向流洁净室性能的
9、特性指标：单向流洁净室性能的特性指标：l流线平行流线平行度度流流线线平平行行的的作作用用是是保保证证尘尘源源散散发发的的尘尘粒粒不不作作垂垂直于流向的传播。直于流向的传播。l乱乱流度（速度不均匀度）流度（速度不均匀度）速度场的集中或离散程度。速度场的集中或离散程度。l下限风速下限风速保证洁净室能控制四种保证洁净室能控制四种污染气流的污染气流的最小风速最小风速。2024/1/2015空气洁净技术中国、美国的工作区规定中国、美国的工作区规定地面以上地面以上顶顶棚以下棚以下工作区高度工作区高度020406080100120140160769210215007080070美国美国中国上限中国上限中国下
10、限中国下限工作区工作区柱状图（注：净层高不少于柱状图（注：净层高不少于2.7m）cm2024/1/2016空气洁净技术工作区规定工作区规定如如果果一一个个工工作作人人员员站站着着进进行行操操作作，应应避避免免距距离离地地面面1.8m处处散散发发的的尘尘粒粒，降降落落到到离离地地面面0.75m高高时时，超超过过该该工工作作人人员员的的工工作作范范围围，进进入入到到相相邻邻工工作作人人员员的的工工作作范围，对相邻区域环境造成影响。范围，对相邻区域环境造成影响。2024/1/2017例例如如，一一个个工工作作人人员员在在桌桌面面上上的的操操作作范范围围为为1m，如如果果人人站站立立操操作作，距距离离
11、桌桌面面1.05m处处散散发发的的尘尘粒粒在在降降落落到到桌桌面面时时，仍仍未未超超出出自自己己的的工工作作范范围围，就就不不会会对对相相邻邻区区域域的的工工作作人人员员造造成成污染。污染。空气洁净技术流线平行度与渐变流流线平行度与渐变流 如如果果流流线线是是渐渐变变流流的的曲曲线线，那那么么其其和和工工作作区区下下限限平平面面的的交交点点以以及及和和下下限限平平面面之之上上1.05m处处的的平平面面的的交交点之间的连线，与水平方向的点之间的连线，与水平方向的倾角应大于倾角应大于65。2024/1/2018空气洁净技术流线平行度与流线夹角流线平行度与流线夹角单单向向流流洁洁净净室室要要求求流流
12、线线 之之 间间 要要 平平 行行，在在0.5m距距离离内内线线间间夹夹角角最大不能过最大不能过25要要求求流流线线尽尽可可能能垂垂直直于于送送风风面面，其其倾倾斜斜角角不能小于不能小于65。2024/1/2019流线流线交角交角空气洁净技术乱流度（速度不均匀度）乱流度（速度不均匀度）速速度度场场均均匀匀对对于于单单向向流流洁洁净净室室是是极极其其重重要要的的，不不均均匀匀速速度度场场会会增增加加速速度度的的脉脉动动性性，促促进进流流线线间间的的质质点点的掺混的掺混。乱乱流流度度是是为为了了说说明明速速度度场场的集中或离散程度的集中或离散程度。乱乱流流度度一一般般控控制制在在0.3以以下。下。
13、u乱乱流度流度 各测点的各测点的速度速度n 测点数测点数 平均速度平均速度2024/1/2020空气洁净技术下限风速与污染源下限风速与污染源下下限限风风速速是是指指保保证证洁洁净净室室能能控控制制以以下下4种种污污染染气气流流的的最小风速最小风速当当污污染染气气流流多多方方位位散散布布时时，送送风风气气流流要要能能有有效效控控制制污污染染范范围围；不不仅仅要要控控制制上上升升高高度度，还还要要控控制横向扩散距离。制横向扩散距离。当当污污染染气气流流与与送送风风气气流流同同向向时时，送送风风气气流流能能有有效地控制污染气流到达下游的扩散范围。效地控制污染气流到达下游的扩散范围。当当污污染染气气流
14、流与与送送风风气气流流逆逆向向时时，送送风风气气流流应应能能将污染气流抑制在必要的距离之内；将污染气流抑制在必要的距离之内；在在全全室室被被污污染染的的情情况况下下，要要能能以以合合适适的的时时间间迅迅速使室内空气自净。速使室内空气自净。2024/1/2021空气洁净技术下限风速建议值下限风速建议值 洁净室洁净室下限风速下限风速（m/s）条条件件垂直垂直单向流单向流0.12平时无人或很少有人进出，无明显热源平时无人或很少有人进出，无明显热源0.3无明显热源无明显热源 0.5有有人人，有有明明显显热热源源。如如0.5仍仍不不行行，则则宜宜控控制制热源尺寸和加以隔热热源尺寸和加以隔热水平水平单向流
15、单向流0.3平时无人或很少有人进出平时无人或很少有人进出0.35一般情况一般情况 0.5要求高或人员进出频繁的情况要求高或人员进出频繁的情况ISO14644-1标准对单向流洁净室建议的平均风速标准对单向流洁净室建议的平均风速：ISO5级（级（100级级）为）为0.20.5m/s；高于；高于ISO5级为级为0.30.5m/s。2024/1/2022空气洁净技术单向流洁净室气流组织的主要形式单向流洁净室气流组织的主要形式 垂直垂直单向流满布过滤器，格栅回风；单向流满布过滤器，格栅回风；垂直垂直单向流满布孔板，格栅回风；单向流满布孔板，格栅回风；垂直垂直单向流满布阻尼层，格栅回风；单向流满布阻尼层，
16、格栅回风；垂直垂直单向流两侧下回风，过滤器送风；单向流两侧下回风，过滤器送风；垂直垂直单向流两侧下回风，孔板送风；单向流两侧下回风，孔板送风；垂直垂直单向流两侧下回风，阻尼层送风；单向流两侧下回风，阻尼层送风；垂直垂直单向流，周边压出式回风，满布过滤器送风；单向流，周边压出式回风，满布过滤器送风；无无气幕局部垂直单向流；气幕局部垂直单向流；有有围围挡的挡的局部垂直单向流。局部垂直单向流。垂直单向流洁净室：垂直单向流洁净室：2024/1/2023空气洁净技术l水平单向流直回式水平单向流直回式l水平单向流隧道式水平单向流隧道式l全侧墙回风式全侧墙回风式/全地面回风式全地面回风式/侧墙和地板组侧墙和
17、地板组合回风式。合回风式。l其他形式：其他形式：水平单向流一侧回风式；水平单向流一侧回风式；水平单向流双侧回风式；水平单向流双侧回风式；水平单向流上回风式；水平单向流上回风式；水平单向流对送式水平单向流对送式。单向流洁净室气流组织的主要形式单向流洁净室气流组织的主要形式 水平单向流洁净室：水平单向流洁净室：2024/1/2024空气洁净技术垂直垂直单向流满布过滤器单向流满布过滤器+格栅回风格栅回风l特特点点：可可以以获获得得均均匀匀向向下下的的单单向向平平行行气气流流，自自净净能力强，能够达到最高的洁净度能力强，能够达到最高的洁净度级别；级别；l工艺设备可以任意布置，可简化工艺设备可以任意布置
18、，可简化人人身身净化设备；净化设备；l顶棚结构复杂、造价和维护费用高。顶棚结构复杂、造价和维护费用高。2024/1/2025空气洁净技术垂直单向流满布孔板垂直单向流满布孔板+格栅回风格栅回风 为为了了降降低低洁洁净净室室的的造造价价，可可以以将将高高效效过过滤滤器器布布置置在在两两侧侧，顶顶棚棚满满布布孔孔板板，起起到到均均匀匀气气流流的的作作用用。但但是是，侧侧布高效过滤器不布高效过滤器不容易容易满足满足风量的要求，风量的要求，因此因此这种这种方式可以应用于方式可以应用于洁洁净面积净面积较小，风量较小，风量不大不大的的洁净室。洁净室。2024/1/2026空气洁净技术垂直单向流满布阻尼层垂直
19、单向流满布阻尼层+格栅回风格栅回风 l侧侧布布高高效效过过滤滤器器面面积积不不容容易易满满足足风风量量的的要要求求，特特别是不容易满足大于别是不容易满足大于80%额定风量的要求额定风量的要求。l阻阻尼尼层层的的作作用用是是要要保保证证其其下下方方为为均均匀匀的的平平行行单单向向流流，因因此此孔孔板板的的开开孔孔率率应应在在60%以上。以上。2024/1/2027空气洁净技术l阻尼层不能用易含尘或本身易带尘的材料阻尼层不能用易含尘或本身易带尘的材料l除除金金属属孔孔板板外外，也也可可用用尼尼龙龙纱纱等等透透气气好好的的材材料料做做阻阻尼尼层层。这这些些材材料料阻阻力力小小，与与高高效效过过滤滤器
20、器之之间间不不能能紧紧密密接接触触，因因此此，在在高高效效过过滤滤器器的的内内表表面面上上容容易积尘。易积尘。2024/1/2028空气洁净技术垂直单向流两侧下回风垂直单向流两侧下回风+过滤器送风过滤器送风 l垂垂直直单单向向流流洁洁净净室室造造价价高高的的另另一一个个重重要要原原因因，是是使使用了格栅地板，材料价格比较高。用了格栅地板，材料价格比较高。l全全顶顶棚棚送送风风两两侧侧下下回回风风洁洁净净室室，是是对对地地板板回回风风方方式式的改进。国外有人称其为的改进。国外有人称其为准单向流洁净室准单向流洁净室。2024/1/2029空气洁净技术垂直单向流两侧下回风垂直单向流两侧下回风+孔板送
21、风孔板送风 l高效过滤器侧布，两侧下高效过滤器侧布，两侧下回风。回风。l与与典典型型的的垂垂直直单单向向流流相相比比较较，从从顶顶棚棚和和地地面面两两个个方面方面降低了洁净室的造价降低了洁净室的造价。2024/1/2030空气洁净技术垂直单向流两侧下回风垂直单向流两侧下回风+阻尼层送风阻尼层送风 l这这是是为为了了降降低低洁洁净净室室的的造造价价，采采取取的的另另一一种种对对满满布高效过滤器送布高效过滤器送风、地板风、地板回风方式的改进方法。回风方式的改进方法。2024/1/2031空气洁净技术垂直单向流周边压出式回风垂直单向流周边压出式回风+满布满布过滤器送风过滤器送风 主要主要特点：特点：
22、l最简易的垂直单向流洁净室最简易的垂直单向流洁净室l气流平行性不如两侧下回风式气流平行性不如两侧下回风式l压出的气流有利于所在环境洁净度的提高压出的气流有利于所在环境洁净度的提高2024/1/2032空气洁净技术无气幕局部垂直单向流无气幕局部垂直单向流 l只在需要平行流只在需要平行流的区域形成的区域形成局部单向流局部单向流l投资大为减少投资大为减少2024/1/2033空气洁净技术有围挡的局部垂直单向流有围挡的局部垂直单向流 l可可延延伸伸垂垂直直单单向向流流有有效效长长度度，相相当当于于加加宽宽了了进进风风口或缩短了送风口至工作区的距离。口或缩短了送风口至工作区的距离。2024/1/2034
23、空气洁净技术水平单向流直回式水平单向流直回式 l送送风风墙墙满满布布高高效效过过滤滤器器水水平平送送风风，全全墙墙面面回回风风；回回风墙一般安装中效过滤器。风墙一般安装中效过滤器。l特点特点沿气流方向洁净度沿气流方向洁净度 不同，流线不同，流线可能可能略略 下下倾。倾。只只在第一在第一工作区达到工作区达到 最高洁净最高洁净度度。2024/1/2035空气洁净技术水平单向流隧道式水平单向流隧道式 l水水平平单单向向流流隧隧道道式式气气流流组组织织，它它是是在在洁洁净净工工作作台台隧隧道道的的基基础础上上改改进发展而来的。进发展而来的。2024/1/2036空气洁净技术单向流隧道式单向流隧道式 2
24、024/1/2037隧道隧道洁净室为进一步提供工作区的洁净度，将生产区和洁净室为进一步提供工作区的洁净度，将生产区和通道分割开而建造的由洁净工作台组成的超级洁净室。通道分割开而建造的由洁净工作台组成的超级洁净室。空气洁净技术单向流隧道式特点单向流隧道式特点l与水平单向流直回式气流组织的与水平单向流直回式气流组织的不同点：不同点：l在在布布置置高高效效过过滤滤器器的的送送风风墙墙的的对对面面无无回回风风墙墙，是向外敞开的；是向外敞开的；l没没有有管管路路循循环环空空气气，而而是是将将内内部部空空气气向向周周围围环环境排出；境排出；l不不能能采采取取将将压压力力提提高高到到比比周周围围环环境境高高
25、的的方方法法防防止止和和排排除除污污染染，而而是是靠靠空空气气的的速速度度防防止止污污染染的的侵入；侵入；l内部的温湿度宜与环境温湿度相同。内部的温湿度宜与环境温湿度相同。2024/1/2038空气洁净技术单向流隧道式的回风方式单向流隧道式的回风方式 l该该气气流流组组织织形形式式的的室室内内回回风风穿穿过过工工作作台台进进行行循循环环，对对工工作作台台台台面面会会造造成成污污染染，并并且且可可能能会会对对界界面面处处产产生诱导气流，降低洁净工作台的洁净等级。生诱导气流，降低洁净工作台的洁净等级。全全侧墙回风式气流组织侧墙回风式气流组织2024/1/2039空气洁净技术单向流隧道式的回风方式单
26、向流隧道式的回风方式l该该气气流流组组织织形形式式的的洁洁净净工工作作台台位位于于洁洁净净室室内内，洁洁净净室的回风全部由室的回风全部由地板下排出地板下排出。l由由于于隧隧道道回回风风参参与与全全室室回回风风，容容易易导导致致回回风风速速度度不不均匀引起的气流均匀引起的气流偏转，偏转，不容易维持洁净度级别。不容易维持洁净度级别。全全地地板板回回风风式式气气流流组组织织2024/1/2040空气洁净技术单向流隧道式的回风方式单向流隧道式的回风方式l可可以以避避免免回回风风穿穿过过工工作作台台和和室室内内回回风风与与工工作作台台共共用用回风道所带来的弊端。回风道所带来的弊端。l利利用用设设在在操操
27、作作面面正正下下方方的的条条状状回回风风口口，使使洁洁净净隧隧道道回回风风可可以以自自成成循循环环，操操作作面面前前方方回回风风气气流流较较强强，有有利于排除污染。利于排除污染。侧侧墙墙+地地板板回回风风式式气气流流组组织织2024/1/2041空气洁净技术水平单向流其它回风方式水平单向流其它回风方式 水平水平单向流双侧单向流双侧回风（平面图）回风（平面图）水平单向流一侧水平单向流一侧回风（平面图）回风（平面图）2024/1/2042空气洁净技术水平单向流其它水平单向流其它回风方式回风方式水平水平单向流对送单向流对送+对回式对回式水平水平单向流上回风式单向流上回风式2024/1/2043空气洁
28、净技术4.3 4.3 非非单向单向流洁净室气流组织流洁净室气流组织 l非非单单向向流流洁洁净净室室指指的的是是气气流流以以不不均均匀匀的的速速度度、呈呈不不平行流动，伴有回流或涡流的洁净室平行流动，伴有回流或涡流的洁净室。l主要形式主要形式l带带扩散风口过滤器顶送；扩散风口过滤器顶送；l散流器顶送；散流器顶送；l风口风口侧送；侧送；l风口斜送。风口斜送。2024/1/2044空气洁净技术非单向流洁净室的基本原理非单向流洁净室的基本原理 l借借助助送送风风气气流流不不断断稀稀释释室室内内空空气气，把把室室内内污污染染逐逐渐排出，达到平衡（洁净）渐排出，达到平衡（洁净）。l气流气流扩散得越快越好。
29、扩散得越快越好。l利利用用干干净净气气流流的的混混合合稀稀释释作作用用，使使室室内内污污染染源源所所产生的污染物质产生的污染物质均匀均匀扩散并及时扩散并及时排出排出室外，室外，降低降低室内室内空气的空气的含含尘尘浓度，使室内的洁净浓度，使室内的洁净度达到要求度达到要求。2024/1/2045非非单向流洁净室的基本原理单向流洁净室的基本原理空气洁净技术2024/1/2046空气洁净技术非单向流气流组织非单向流气流组织 非非单向流气流组织示意图单向流气流组织示意图2024/1/2047空气洁净技术非单向流洁净室的特性指标非单向流洁净室的特性指标 换气次数换气次数与与舒适性空调舒适性空调相同。相同。
30、L洁净室送风量洁净室送风量 V洁净室体积洁净室体积自净时间自净时间室内室内空气空气从从某污染某污染状态变化到状态变化到某洁净状态所需要的时某洁净状态所需要的时间。间。2024/1/2048=气流组织气流组织保保证证能能均均匀匀地地送送风风和和回回风风，充充分分发发挥挥洁洁净净气气流流的的稀稀释作用。释作用。空气洁净技术非单向流洁净室的换气次数非单向流洁净室的换气次数 空气洁净度等级空气洁净度等级换气次数换气次数（次（次/h）备备注注ISO6级(千级)5060 适用于层高小于4.0米的洁净室。对于室内人员少、热源少的，宜采用下限值。ISO7级(万级)1525 ISO89级(10万100万级)10
31、15 2024/1/2049空气洁净技术非单向流洁净室的气流组织非单向流洁净室的气流组织 气气流流组组织织的的作作用用是是保保证证能能均均匀匀地地送送风风和和回回风风，充充分分发发挥挥洁洁净净气气流流的的稀稀释释作作用用。因因此此，要要求求单单个个风风口口有有足足够够的的扩扩散散作作用用。洁洁净净室室内内风风口口要要均均匀匀布布置置，数数量量尽尽可可能能多多，尽尽量量减少涡流和气流回旋减少涡流和气流回旋。ISO5级级(100级级)或或更更高高洁洁净净度度的的洁洁净净室室，应应采采用用单单向向流流洁净室洁净室。2024/1/2050空气洁净技术非单向流洁净室的自净时间非单向流洁净室的自净时间 非
32、非单单向向流流洁洁净净室室的的自自净净时时间间反反映映了了洁洁净净室室从从污污染染状状态态恢恢复复到到正正常常状状态态的的能能力力，因因此此，自自净净时时间间越越短短越越好好。非单向流洁净室自净时间一般不超过。非单向流洁净室自净时间一般不超过30分钟。分钟。t非非单向流洁净室自净时间（单向流洁净室自净时间（min）;N0洁净室洁净室原始含尘浓度，即原始含尘浓度，即t=0时的含尘浓度（时的含尘浓度（pc/L）;N洁净室洁净室稳态时的含尘浓度（稳态时的含尘浓度（pc/L）;n换气次数换气次数（次（次/h）。2024/1/2051空气洁净技术非单向流洁净室气流组织主要形式非单向流洁净室气流组织主要形
33、式 根据根据送风口、回风口的构造和设置位置分为不同送风口、回风口的构造和设置位置分为不同的气流组织形式的气流组织形式。（1）散流器）散流器顶顶送送形式简单，适宜于小面积的洁净室。形式简单，适宜于小面积的洁净室。2024/1/2052空气洁净技术非单向流洁净室气流组织主要形式非单向流洁净室气流组织主要形式（2）带）带扩散风口顶送扩散风口顶送增增大大了了过过滤滤器器顶顶送送的的洁净气流作用洁净气流作用范围。范围。比比过过滤滤器器顶顶送送多多了了出出口口积尘的积尘的机会。机会。长长期期不不运运行行后后再再运运行行时要先擦净扩散时要先擦净扩散风口。风口。2024/1/2053空气洁净技术（3）风口）风
34、口侧送侧送这这种种气气流流组组织织形形式式比比过滤器顶送简单；过滤器顶送简单；特特别别适适用用于于无无顶顶棚棚空空间间的的房房间间（舒舒适适性性空空调调也可以用此方式）；也可以用此方式）；可可利利用用走走廊廊，风风管管设设于走廊顶棚中；于走廊顶棚中；适适合合有有一一般般空空调调要要求求的洁净室。的洁净室。非单向流洁净室气流组织主要形式非单向流洁净室气流组织主要形式2024/1/2054空气洁净技术非单向流洁净室气流组织主要形式非单向流洁净室气流组织主要形式（4）风口）风口斜斜送（单送（单/双侧）双侧）用用于于房房间间长长度度不不够够侧侧送送或或不不允允许许回回流流的的场场合合（如如手术室）。手
35、术室）。2024/1/2055单单侧风口斜送侧风口斜送双侧风口双侧风口斜送斜送空气洁净技术非单向流洁净室气流组织主要形式非单向流洁净室气流组织主要形式局部局部孔板顶送孔板顶送2024/1/2056其他气流组织形式：其他气流组织形式：空气洁净技术双层双层壁回风顶送壁回风顶送局部局部阻尼层顶送阻尼层顶送2024/1/2057非单向流洁净室气流组织主要形式非单向流洁净室气流组织主要形式其他气流组织形式：其他气流组织形式：空气洁净技术4.4 4.4 辐辐流洁净室气流组织流洁净室气流组织 辐流洁净室气流组织的基本原理辐流洁净室气流组织的基本原理辐流洁净室（或矢流洁净室），它应属于非单辐流洁净室（或矢流洁
36、净室），它应属于非单向流，但又有比较向流，但又有比较接近于接近于单向流的效果，单向流的效果，而在构而在构造上又造上又远比单向流简单。远比单向流简单。主要形式主要形式半球形半球形半球形半球形半半半半圆柱形圆柱形圆柱形圆柱形扇扇扇扇 形形形形主要主要主要主要形式形式形式形式2024/1/2058空气洁净技术辐流洁净室气流组织示意图辐流洁净室气流组织示意图扇形扇形送风口示意图送风口示意图辐射辐射流洁净室示意图流洁净室示意图2024/1/2059空气洁净技术辐流洁净室气流组织的特点辐流洁净室气流组织的特点 空态时空态时流线不交叉流线不交叉，流线间，流线间横向扩散比较弱横向扩散比较弱，在下在下风向上角有
37、非常弱的反向气流，污染在室内的滞留风向上角有非常弱的反向气流，污染在室内的滞留时间短于非单向流洁净室的自净时间，时间短于非单向流洁净室的自净时间，但长于单向但长于单向流流。静态时，在障碍物的下静态时，在障碍物的下风侧或两侧出现涡流区，风侧或两侧出现涡流区，因此在辐流洁净室中应因此在辐流洁净室中应尽可能尽可能避免在流线方向避免在流线方向上的障碍上的障碍。2024/1/2060空气洁净技术辐流洁净室气流组织的特点辐流洁净室气流组织的特点设置扇形送风口时，设置扇形送风口时，回风口对流场和浓度场的影响回风口对流场和浓度场的影响均很小均很小；设置半圆柱形送风口时，低回风口对控制；设置半圆柱形送风口时，低
38、回风口对控制污染有利，一般回风口高度宜取污染有利，一般回风口高度宜取0.3m。气流气流分布不如单向流洁净室的分布不如单向流洁净室的气流分布均匀，风口和过滤器气流分布均匀，风口和过滤器均比常规风口和过滤器复杂一均比常规风口和过滤器复杂一些，并且在非空态时容易产生些，并且在非空态时容易产生涡流涡流区。区。2024/1/2061空气洁净技术辐流洁净室的设计参数辐流洁净室的设计参数 半圆柱形送半圆柱形送风口风口室宽宜在室宽宜在612m之间之间;回风口高度回风口高度0.3m圆柱半径圆柱半径0.5m；送送风速风速度度=0.450.6m/s。2024/1/2062空气洁净技术扇形送风口扇形送风口送送风速度风
39、速度=0.450.55m/s辐流洁净室的设计参数辐流洁净室的设计参数 2024/1/2063空气洁净技术4.5 4.5 洁净室洁净室压差控制的作用压差控制的作用洁净室的压差就是洁净室与周围空间所必须维洁净室的压差就是洁净室与周围空间所必须维持的持的静压差静压差静压差静压差。使厂房外环境与洁净室之间、洁净度不同的洁使厂房外环境与洁净室之间、洁净度不同的洁净室之间或洁净室与一般房间之间保持适当的净室之间或洁净室与一般房间之间保持适当的压压差差值值。目的目的目的目的：保证：保证洁净室在正常工作或空气平衡暂时洁净室在正常工作或空气平衡暂时受到破坏时，洁净室的洁净度免受邻室的污染或受到破坏时，洁净室的洁
40、净度免受邻室的污染或污染邻室。污染邻室。2024/1/2064空气洁净技术压差控制的正压与负压选择压差控制的正压与负压选择 洁净室与邻室维持正的静压差（简称正压）是洁净室与邻室维持正的静压差（简称正压）是较为常见的情况。较为常见的情况。工业洁净室和一般生物洁净室工业洁净室和一般生物洁净室工业洁净室和一般生物洁净室工业洁净室和一般生物洁净室都是采用维持正压。都是采用维持正压。都是采用维持正压。都是采用维持正压。使用有毒、有害气体或使用易燃易爆溶剂或有使用有毒、有害气体或使用易燃易爆溶剂或有高粉尘操作的洁净室、生产致敏性药物、高活性高粉尘操作的洁净室、生产致敏性药物、高活性药物的生物洁净室以及其他
41、有特殊要求的生物洁药物的生物洁净室以及其他有特殊要求的生物洁净室需要维持净室需要维持负的静压差（简称负压）负的静压差（简称负压）负的静压差（简称负压）负的静压差（简称负压）。2024/1/2065空气洁净技术建议静压差建议静压差 目目的的非单向流洁非单向流洁净室与任何净室与任何相通的相差相通的相差一级的邻室一级的邻室/Pa非单向流洁非单向流洁净室与任何净室与任何相通的相差相通的相差一级以上级一级以上级的邻室的邻室/Pa单向流洁净单向流洁净室与任何相室与任何相通的邻室通的邻室/Pa洁净室与室洁净室与室外（或与室外（或与室外相通的房外相通的房间）间）/Pa一般一般(防止缝防止缝隙渗漏隙渗漏)551
42、051015严格严格（防止（防止开门进入的开门进入的污染）污染）540或或对缓冲室对缓冲室510或或对缓冲室对缓冲室5对缓冲室对缓冲室10无菌洁净室无菌洁净室5对缓冲室对缓冲室5对缓冲室对缓冲室5对缓冲室对缓冲室102024/1/2066空气洁净技术维持静压差风量计算维持静压差风量计算多多数数是是采采用用房房间间换换气气次次数数估估算算的的，缝缝隙隙法法比比估估算算法较为合理和精确。法较为合理和精确。缝隙法维持静压风量计算缝隙法维持静压风量计算公式公式2024/1/2067空气洁净技术维持静压差风量计算维持静压差风量计算经验式计算压差风量经验式计算压差风量根据根据围护结构气密性确定的安全系数，
43、一般围护结构气密性确定的安全系数，一般可取可取1.11.2;q当当洁净室为某一压差值时，其围护结构单位洁净室为某一压差值时，其围护结构单位长度缝隙的渗漏风量（长度缝隙的渗漏风量（m3/(hm)）;l洁净室洁净室围护结构的缝隙长度（围护结构的缝隙长度（m）。）。2024/1/2068空气洁净技术围护结构单位长度缝隙的渗漏风量围护结构单位长度缝隙的渗漏风量 压差压差/Pa门门窗窗形形式式非密闭门非密闭门密闭密闭门门单层固定单层固定密闭木窗密闭木窗单层固定密单层固定密闭钢窗闭钢窗单层开启式单层开启式密闭钢窗密闭钢窗传递传递窗窗壁板壁板漏风量漏风量/m3/(hm)4.91741.00.73.52.00
44、.39.82461.51.04.53.00.614.73082.01.36.04.00.819.63692.51.57.05.01.024.540102.81.78.05.51.229.448113.01.98.56.01.434.352123.52.19.07.01.539.255133.82.310.07.51.744.155154.02.510.58.01.949.060164.42.611.59.02.02024/1/2069空气洁净技术 洁净室压差值与房间换气次数洁净室压差值与房间换气次数 室内压差值室内压差值/Pa有外窗、气密性有外窗、气密性较差的洁净室较差的洁净室有外窗、气密性有
45、外窗、气密性较好的洁净室较好的洁净室无外窗、土建式无外窗、土建式洁净室洁净室50.90.70.6101.51.21.0152.21.81.5203.02.52.1253.63.02.5304.03.32.7354.53.83.0405.04.23.2455.74.73.4506.55.33.62024/1/2070空气洁净技术洁净室压差控制洁净室压差控制 原理：控制原理：控制送风量、回风量和排风量。送风量、回风量和排风量。正压差正压差的控制措施的控制措施l回风口控制回风口控制l余压阀控制余压阀控制l调节回风阀或排风阀调节回风阀或排风阀l差压变送器控制差压变送器控制l调节新风阀调节新风阀2024
46、/1/2071空气洁净技术回风口控制回风口控制l通过回风口上的百叶可调格栅或阻尼层改变其通过回风口上的百叶可调格栅或阻尼层改变其阻力调整阻力调整回风量，达到控制室内压力的目的。回风量，达到控制室内压力的目的。l特点是结构比较简单、经济，格栅控制调节量特点是结构比较简单、经济，格栅控制调节量方便。方便。l但格栅不易关死，且调节幅度不大，会对气流但格栅不易关死，且调节幅度不大，会对气流方向产生影响。方向产生影响。2024/1/2072洁净室压差控制洁净室压差控制 空气洁净技术余压阀控制余压阀控制l通过手动或自动调整余压阀上的通过手动或自动调整余压阀上的平衡重锤位置，平衡重锤位置，改变余压阀的阀门开
47、度，实现室内的压力控制。改变余压阀的阀门开度，实现室内的压力控制。l余压阀一般设在洁净室下风侧墙上。余压阀一般设在洁净室下风侧墙上。l余压阀安装简单余压阀安装简单。2024/1/2073洁净室压差控制洁净室压差控制 空气洁净技术差压变送器自动控制系统差压变送器自动控制系统2024/1/2074洁净室压差控制洁净室压差控制 空气洁净技术调节调节新风量和回风量控制正压新风量和回风量控制正压2024/1/2075洁净室压差控制洁净室压差控制 空气洁净技术4.6 4.6 洁净室洁净室缓冲与隔离缓冲与隔离 压差控制是防止将污染带进或带出洁净室的重压差控制是防止将污染带进或带出洁净室的重要措施。要措施。当
48、需要的压差值太大，不容易做到时，就要加当需要的压差值太大，不容易做到时，就要加设辅助设施。设辅助设施。常见的缓冲设施常见的缓冲设施l气气闸室闸室l缓冲室缓冲室l空气吹淋室空气吹淋室l传递窗传递窗2024/1/2076空气洁净技术洁净室洁净室缓冲与隔离缓冲与隔离 气闸室气闸室气气闸室通常设置在洁净度不闸室通常设置在洁净度不同的两个相同的洁净区，或同的两个相同的洁净区，或洁净区与非洁净区之间。气洁净区与非洁净区之间。气闸室具有两扇不能同时开启闸室具有两扇不能同时开启的的门（联锁），门（联锁），其目的是隔其目的是隔断两个不同洁净环境的空气，断两个不同洁净环境的空气，防止污染空气进入洁净区，防止污染空
49、气进入洁净区，还可以防止交叉污染还可以防止交叉污染。2024/1/2077正压气闸室示意图正压气闸室示意图负负压气压气闸室示意图闸室示意图空气洁净技术洁净室洁净室缓冲与隔离缓冲与隔离 缓冲室缓冲室缓冲室结构和风淋室大致相缓冲室结构和风淋室大致相同同，比，比风淋室主要就少在不风淋室主要就少在不带吹淋，带吹淋，因此，内部因此，内部也没少也没少了风淋室的主要控制系统和了风淋室的主要控制系统和净化过滤器及风机，它的主净化过滤器及风机，它的主要作用就是带有电子互锁，要作用就是带有电子互锁，缓冲室人员或物料自非洁净缓冲室人员或物料自非洁净区进入洁净区的必然通道，区进入洁净区的必然通道，其气压是自外（非洁净
50、区）其气压是自外（非洁净区）向内（洁净区）梯度递增。向内（洁净区）梯度递增。2024/1/2078空气洁净技术4.7 4.7 洁净室洁净室流场数值模拟流场数值模拟 洁净室流场数值模拟的洁净室流场数值模拟的意义意义不不同同的的气气流流组组织织型型式式及及送送回回风风参参数数条条件件下下，室室内内污污染染源源所所散散发发的的颗颗粒粒物物在在气气流流运运动动的的作作用用下下会会产产生生不同的运动不同的运动不同的运动不同的运动，也使洁净室有不同的净化效果。，也使洁净室有不同的净化效果。数值模拟数值模拟方法可以方法可以模拟和预测模拟和预测模拟和预测模拟和预测洁净室内的洁净室内的主要场，从而确定最佳主要场