以自設(shè)計的試驗臺為例，通過測量上下回氣流組織形式下的粒子濃度，介紹了適合小型1000級無塵車間的新型氣流組織形式。分析了新氣流組織下的通風次數(shù)。本文分析了該氣流組織在小型無塵車間中的應用。

1　問題的提出

《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GBJ73-84規(guī)定，1000級無塵車間的送風方式為孔板吊頂送風，條形布置高效過濾器吊頂送風或間隔布置帶擴散板的高效過濾器吊頂送風?；仫L方式是將回風口回風均勻布置在兩側(cè)墻體下部，通風次數(shù)不少于50次/h。這種送回風方式方式可以造成良好的室內(nèi)氣流。室內(nèi)大部分區(qū)域(包括人工作區(qū))位于主流區(qū)域，所需的潔凈度指標可以在較小的送風量下實現(xiàn)。顯然是理想的氣流。

然而，1000級無塵車間是亂流（非單向流）無塵車間中的清潔度水平。這種無塵車間通常面積較小，并被困在一個清潔度較低的大房間里。這種獨立、分散、小型無塵車間的氣流組織形式應如何？

實驗臺布置如圖1所示。

由于在實際應用過程中，有些情況會受到房間和無塵車間空間的限制，兩側(cè)回風無法布置，因此采用上送風單側(cè)回風的形式。

2　室內(nèi)種氣流組織形式下，室內(nèi)清潔度、體積粉塵量與通風次數(shù)的關(guān)系

2.1　常規(guī)氣流組織形式

1000級無塵車間常規(guī)送貨，回風造成的室內(nèi)氣流分布見圖2[2]。大部分室內(nèi)區(qū)域，特別是工作區(qū)域(距地面1~1.5m左右區(qū)域)位于主流區(qū)域。因為通常是這樣。

所指的潔凈度指標是指工作區(qū)域的潔凈度。因此，在這種流型下，潔凈度、體積粉塵量與通風次數(shù)之間的關(guān)系，即主流區(qū)域的濃度、允許粉塵量與通風次數(shù)之間的關(guān)系。

可表示為：

式中:Na———主流區(qū)域粉塵濃度，粒/L(≥0.5μm);

Ns———高效過濾器出口粉塵濃度，顆粒/L(≥0.5μm);

G———無塵車間單位容積粉塵量，顆粒/(min·m3)(≥0.5μm);

n———送風次數(shù)/次/次/h;

β———主流區(qū)粉塵量與總粉塵量之比；

———渦流區(qū)至主流區(qū)的引帶風量與送風量之比。

根據(jù)室內(nèi)氣流分布，β取0.6(兩側(cè)回風值).3;Ns取1.5粒/L(≥0.5μm)。

代入上述數(shù)據(jù)(1)，得到Na—G—n關(guān)系如下:

1000級無塵車間，取Na=17.5粒/L(≥0.5μm),(2)變?yōu)?

2.2　新的氣流組織形式

室內(nèi)流場分布見圖3[2]。因為潔凈室。www.iwuchen.com大部分區(qū)域（包括大部分工作區(qū)域）位于渦流區(qū)域，因此清潔度、體積粉塵量與通風次數(shù)之間的關(guān)系，即渦流區(qū)域濃度、體積粉塵量與通風次數(shù)之間的關(guān)系，可表示如下：

式中:Nb—渦流區(qū)的粉塵濃度L(≥0.5μm)。其他參數(shù)的意義與以前相同。

根據(jù)室內(nèi)氣流分布，β取0.5(單側(cè)回風值).3;Νs取1.5粒/L(≥0.5μm)。

以上數(shù)據(jù)代入式(4)，得到Nb—G—n關(guān)系:

取Nb=17.5粒/L(≥0.5μm),規(guī)則(5)變?yōu)?

根據(jù)公式（3）和公式（6），在室內(nèi)粉塵量相同的前提下，為了滿足相同的清潔度，新氣流組織所需的通風量大于傳統(tǒng)氣流組織所需的通風量。如果傳統(tǒng)氣流組織下的通風次數(shù)為n1、新氣流組織下的換氣次數(shù)為n2,則n1與n2關(guān)系為:

3型氣流組織形式用于小面積1000級無塵車間的技術(shù)經(jīng)濟分析

從以上分析可以看出，為了滿足相同的清潔度，新氣流組織下的送風量是傳統(tǒng)氣流組織下的兩倍。對于大面積無塵車間，新氣流組織的運行成本驚人，這顯然是不可取的。然而，對于小型無塵車間，情況卻有所不同。小型無塵車間凈化空間小，所需送風量小，但無塵車間系統(tǒng)阻力大。這就要求選擇高壓頭風機，高壓風機提供的風量不會太小，往往提供的風量遠遠大于無塵車間要求的送風量。在這種情況下，要么采用節(jié)流的方法來減少風量，要么在大風下運行系統(tǒng)。

因此，如果在小型無塵車間采用新的氣流組織形式，與傳統(tǒng)的氣流組織形式相比，風機型號不需要增加，運行功耗不會增加，但系統(tǒng)的初始投資可以大大降低。顯然，這是合適的選擇之一。我們以上述實驗臺為例，對這個問題進行了分析。無塵車間的體積為2.3m×1.7m×2.2m=8.6m3.1000級無塵車間小換氣次數(shù)為50次/h所需送風量為430m3/h,空氣循環(huán)系統(tǒng)的阻力至少為150~200Pa風機的選擇應同時滿足送風量和克服系統(tǒng)阻力的要求，即風機壓力為150~200Pa,壓力對應的送風量為1200~2000m3/h,大大超過了所需的送風量，這表明單側(cè)回風不需要增加系統(tǒng)的初始投資，但可以節(jié)省系統(tǒng)的初始投資。在這種情況下，選擇一個新的氣流組織顯然是經(jīng)濟、實用和滿足清潔度要求的。

4　實測結(jié)果分析

為了證明上述分析的正確性，測量了圖1所示的無塵車間的清潔度。該測試是在模擬動態(tài)條件下進行的。使用測試儀器Y099激光粒子計數(shù)器。無塵車間地面以上11個.2m左右高度布置6個測點。測點布置見圖4。每個測點測量3次。以平均值為終結(jié)果。潔凈度測定結(jié)果見表1。測試時通風次數(shù)n2=83次/h。1000級無塵車間按規(guī)范規(guī)定，≥0.5μm粒子濃度應為≤35個/L[3]。根據(jù)測定結(jié)果，無塵車間的清潔度完全滿足1000級的要求，證明適用于新型氣流組織。

5　結(jié)論

(1)對于10m3以下小面積1000級無塵車間采用帶擴散板的高效過濾器天花板送風，回風方式可采用單側(cè)墻下部均勻布置。與傳統(tǒng)的氣流組織形式相比，這種氣流組織可以大大節(jié)省系統(tǒng)的初始投資，系統(tǒng)的運行成本不會增加，是一種理想的氣流組織形式。

（2）為了滿足相同的清潔度水平，新氣流組織下的送風量是傳統(tǒng)氣流組織下的兩倍。因此，對于大面積的1000級無塵車間，這種氣流組織形式是不可取的。