以自行设计的实验台为例,通过测定上送单侧下回气流组织形式下的粒子浓度,介绍了适合于小面积级无尘车间的这种新型气流组织形式。分析了新型气流组织下换气次数。对这种气流组织形式在小面积无尘车间中的应用作了可行性和经济性分析。
1 问题的提出
《洁净厂房设计规范》GBJ73—84规定:级无尘车间送风方式为孔板顶棚送风,条形布置高效过滤器顶棚送风或者间隔布置带扩散板的高效过滤器顶棚送风。回风方式为相对两侧墙下部均匀布置回风口回风,换气次数不小于50次/h。这种送、回风方式可造成室内良好的气流流型,室内大部分区域(包括人的工作区)处于主流区,要求的洁净度指标可在较小的送风量下达到。显然,它是一种比较理想的气流流型。
然而,级无尘车间是乱流(非单向流)无尘车间中最高的洁净度等级。这种无尘车间往往面积较小,且被套在一个大的洁净度较低的房间内。对于这种独立的、分散的、小面积的无尘车间,它的气流组织形式应该如何呢?
该实验台布置如图1。
由于在实际应用过程中有些情况会受到房间和无尘车间空间的限制,不能布置两侧回风,所以采用上送风单侧回风的形式。
2 两种气流组织形式下室内洁净度、容积发尘量与换气次数的关系
2.1 常规气流组织形式
级无尘车间常规送、回风方式下造成的室内气流分布见图2[2]。室内大部分区域,尤其是工作区(距地面1～1.5m左右的区域)处于主流区。因为通常
所指的洁净度指标是指工作区洁净度,所以,在此流型下,洁净度、容积发尘量与换气次数的关系也即主流区浓度、容许发尘量与换气次数的关系。
此关系式[1]可表示为:
式中:Na———主流区含尘浓度,粒/L(≥0.5μm);
Ns———高效过滤器出口含尘浓度,粒/L(≥0.5μm);
G———无尘车间单位容积发尘量,粒/(min·m3)(≥0.5μm);
n———送风换气次数,次/h;
β———主流区发尘量与总发尘量之比;
———涡流区至主流区的引带风量与送风量之比。
根据室内气流分布,β取0.6(两侧回风取值);取1.3;Ns取1.5粒/L(≥0.5μm)。
将以上数据代入式(1),得Na—G—n关系如下:
对于级无尘车间,取Na=17.5粒/L(≥0.5μm),则式(2)变为:
2.2 新型气流组织形式
新型气流组织形式下室内流场分布见图3[2]。因为洁净室