洁净室原理及应用教程.ppt

空 气 洁 净 技 术,（建筑环境与设备工程 16学时）赵加宁,第3章 洁净室的工作原理及其应用,洁净室控制微粒污染的主要途径：1.控制污染源，减少污染发生量；2.迅速有效地排除室内已经发生的污染；3.有效地阻止室外的污染侵入。（或有效地防止室内污染逸至室外）,3.1 非单向流洁净室,流体力学的概念：1.稳定流与不稳定流（按照运动要素流速、加速度等有无时间因素）2.渐变流（流线之间基本是等距的，流线接近直线）与突变流（按照流线形状）渐变流中包含有均匀流（渐变流的极限情况）与非均匀流3.层流与紊流（按照有无质点交换）,3.1 非单向流洁净室,一、非单向流洁净室原理主要特点：从来流到出流之间气流的流通断面是变化的。流态实质：急变流，紊流，稳定流。,3.1 非单向流洁净室,二、非单向流洁净室风口高效过滤器顶送（有扩散板和无扩散板），见图2-1；流线型散流器顶送，见图2-2；局部孔板送风，见图2-3；侧送，见图2-4。,3.1 非单向流洁净室,非单向流洁净室的作用原理是：当一股干净气流从送风口送入室内时，迅速向四周扩散、混合。同时把差不多同样数量的气流从回风口排走，这股干净气流稀释着室内污染的空气，把原来含尘浓度很高的室内空气冲淡了，一直达到平衡。所以气流扩散的越快，越均匀，那么稀释的效果当然越好。非单向流洁净室的原理就是稀释作用。,3.1 非单向流洁净室,三、非单向流洁净室的效果 根据非单向流洁净室的工作原理，它可以达到的洁净度一般为1 00010 000（6-7）级，如果设计合理，部分情况下可达100（5）级。室内换气次数越大，一般来说，所得洁净度也越高。,3.2 单向流洁净室,一、单向流洁净室的分类 1、垂直单向流洁净室（1）顶棚满布高效过滤器送风，全地板格栅回风这是典型的垂直单向流洁净室，见图。优点是：可获得均匀向下的单向气流，因而自净能力强，能够达到最高的洁净度级别。缺点是：顶棚结构较复杂，造价和维护费用高，高效过滤器堵漏较困难。,3.2 单向流洁净室,一、单向流洁净室的分类 1、垂直单向流洁净室（2）侧布高效过滤器顶棚阻尼层送风，全地板格栅回风（3）顶棚和侧面双布高效过滤器送风，全地板格栅回风（4）全顶棚送风，两侧下回风,3.2 单向流洁净室,一、单向流洁净室的分类 2、水平单向流洁净室（1）送风墙满布高效过滤器水平送风，全墙面回风（2）“隧道”式单向流送风,3.2 单向流洁净室,二、单向流洁净室的原理 1、基本原理 在单向流洁净室内，干净气流不是一股或几股，而是充满全室断面，所以这种洁净室不是靠掺混作用，而是靠推出作用将室内脏空气沿整个断面排至室外，从而达到净化室内空气的目的。,3.2 单向流洁净室,二、单向流洁净室的原理 2、主要特点（1）全室断面上的流速比较均匀。（2）至少在工作区内流线平行。流线平行指时均流线彼此平行。（3）至少在工作区内没有涡流。,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标（流线平行度、非单向流度、下限风速）1、流线平行度 流线平行的作用是保证尘源散发的尘粒不做垂直于流向的传播。如果这种传播范围在允许范围之内，则流线稍有倾斜也应该是许可的。这样，对于单向流洁净室就有一个允许的流线平行度。工作区是主要工艺进行的区域，所以洁净度级别是用工作区的含尘浓度表示的。我国对洁净室工作区的规定是：自地面向上0.8 1.5m，因工作台面可能低到0.75 m，因此，这里更严格地取为0.75 m。,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标 2、非单向流度（1）脉动速度 u瞬时流速；时均速；脉动速度。,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标 2、非单向流度（2）非单向流度 非单向流度；ui各测点的速度；时均速；n 测点数。对于单向流洁净室，应不大于0.25，否则说明该单向流洁净室的性能较差。,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标 3、下限风速（1）单向流洁净室气流速度的作用1）污染气流多方位散布：2）污染气流与送风气流同向：3）污染气流与送风气流逆向：4）全室被污染：,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标 3、下限风速（2）控制多方位污染 对于人体，风速达0.22m/s时，在距人体0.3 m处，污染浓度已降低到5（100）级以下。,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标 3、下限风速（3）控制同向污染 根据前面分析，若1.8 m高度位置散发的尘粒，希望不会超过该人的工作范围而进入相邻工作人员的范围（人体正中至两边的最大距离为0.5m），以至于造成污染，则送风速度应不小于0.3m/s。,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标 3、下限风速（4）控制逆向污染l 垂直单向流洁净室 垂直单向流洁净室的主要逆向污染是从热源上升的气流，因此，其必要的送风速度应根据热源参数确定。l水平单向流洁净室 水平单向流洁净室的主要逆向污染是人行走引起的二次气流，因此，其必要的送风速度应根据二次气流的流速确定。,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标 3、下限风速（5）满足合适的自净时间在全室被污染的情况下，要能以合适的时间，迅速地使室内空气自净，这就与洁净室气流的流速有很大关系。气流速度大，自净能力强，自净时间短，但不经济。研究发现，气流速度大约在0.25 m/s以后，自净时间基本趋于一致，达一分钟左右，再提高速度，缩短自净时间的作用已不明显。,3.2 单向流洁净室,三、单向流洁净室的三项特性指标 3、下限风速（6）综合分析 上面讨论的四方面控制污染所需的风速相差不大，综合分析，将下限风速分别划出三档。表3-1 下限风速建议值,表3-2 医药工业洁净厂房气流组织与送风量,洁净厂房设计规范规定：1-4级 应 垂直单向流5级 应 垂直单向流或水平单向流6-9级 宜 非单向流,