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洁净室压差控制以及正压保持方法

2026-03-25     来源:    点击:55次

      洁净室内压差变化对实验室整体环境控制起着重要作用,随着现代医药、芯片等领域科学技术的飞速发展,对实验、生产等环境的要求相继提高,不仅是对本区域内的实验环境有要求,且不能对相邻区域造成污染。

      而实验环境除了对常规的温度、湿度等有严格限制外,对室内洁净度的控制尤为重要。洁净室通过控制空气中的微粒、微生物等污染物,为高精度制造或无菌操作提供受控环境,压差作为核心控制参数之一,直接影响气流方向和污染阻隔效果。

(一)洁净室压差的作用

       压差是保证实验室洁净度的一个很重要的参数,实验室的气密性不能做到绝对的严密,空气从气压相对较高的区域流入气压较低的区域,空气中的污染粒子随着空气一起流动,随即流入相对气压低的地方,造成气压相对低的地方污染粒子浓度升高。

      实验室门开启是必然存在的,当门开启及人员进出 时,空气随人员的流动而流动,空气内污染粒子随之流动,造成洁净区域污染。

      为解决因空气流动造成的污染,洁净室的气压与周围区域的气压保持一定的压差非常重要。洁净室是一个非常独立的区域,当洁净室内的空气污染时,则需要一个正压状态,当洁净区域和相邻区域保持一个合理的正压状态时,会减少尘埃污染随着气流进入房间造成污染;当洁净室内空气存在一定的污染时,则需要一个负压状态,洁净室区域在保持一定的负压状态时,会有效防止洁净室内有害尘埃污染相邻区域。

(二)洁净室压差的建立

       洁净室的测试和检测是建设施工单位依据设计单位设计施工图纸,在所有通风和空调设计安装到位后,对一些项目进行的分项分别测试和测定,主要有风量调试和压差调试,洁净度测试,洁净室室内温、湿度的测定。

       1、风量调试:根据设计施工图纸设计计算的送、回管路;设计风量的大小,确定各管路送回风阀门的开启状态,以及各支路风量大小来测试。

       2、洁净度测试分为空态条件下测试、静态条件下测试、动态条件下测试,分别测试洁净室内粉尘的含量。

       空态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,但工艺设备、生产人员还未进入情况下测试的。

  静态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,工艺设备已经安装完成但未运行,室内没有生产人员的情况下进行测试的。

  动态条件下测试是指系统(洁净室)已处于正常运行状态,工艺设备、生产人员都已工作的情况下进行测试的。

  建设施工单位由分别根据以上的测试结果,对在不同的生产环境条件下对粉尘含量浓度测试,以达到建设设计者和建设单位所要求的洁净度等级,保证这个粉尘浓度始终低于这个数值,合格交付建设单位使用。

       3、压差调试:为防止外部污染物进入洁净室而使室内洁净度增高,要求室内压力保持高于外部压力也就是说在洁净室内要求不同洁净度房间必须保持一定压力梯度,这样可在室内维持一定的压差下有效避免洁净室被邻室污染或污染邻室。压差调试的过程为保证洁净室换气次数及设备排风和除尘效果,尽量不改变送风量及设备排风机和除尘风机的风量。主要通过调节回风量和系统排风量进行压差调整。

     《洁净室设计规范》明确说明洁净室室内压力保持高于外部压力,则称为正压洁净室,反之称为负压洁净室。正压与负压是相对而言,一个洁净室对大气而言是正压洁净室,但对另外一个房间而言可能是负压洁净室。并规定不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差不小于5Pa,洁净区与室外的压差不小于10Pa。

       人净区内各功能房间应顺人净路线为:非洁净走廊、换鞋、一次更衣室、二次更衣室、缓冲间、洁净内走廊。

       洁净室内走廊与非洁净区至少维持30Pa正压压差。

       这种压差建立基本原理是送风量大于回风量、排风量、渗漏风量来维持正压。通过洁净室的送入风量与排风量+压差风量(余风量)之间达到平衡便建立压差。
对全新风空气系统:新风量=排风量+压差风量

对循环空气系统:新风量+回风量=回风量+排风量+压差风量

归根到底洁净室压差,即新风量=排风量+压差风量,它们之间平衡关系建立,通过调试我们可以对系统运行中出现的问题有所了解,从而可以完善设计方案,规范施工操作,避免以上问题的出现。调试工作是保证洁净室室内压差和洁净度是否达标的重要和必要环节,系统正常运行则属于正常的使用生产环节。

(三)洁净室压差波动干扰因素及控制方法:

       室外风压、风速的变化等引起洁净室对室外保持压差的变化,沿海城市与风速较大的城市须进行迎面风速压力复核计算,调整压差值。

       空调系统在随时间的运行,系统的阻力会发生一些变化,主要是由于过滤器阻力的变化,引起送风量的变化,影响到洁净室压差的建立,因为空调系统运行到一定时期后系统的阻力变化止一定的数值时,系统阻力增大,影响到总送风量减小,实际送风量小于设定送风量,无法保证原有的室内压差的建立。同时由于洁净室内人员流动,洁净室内门窗频繁开、启,洁净室内原有密封性能降低,严重漏风最后都影响到洁净室内原有压差的建立。

       针对以上的问题,为保证洁净室室内始终保持一定的压差,须采取一定措施来维持室内正压。

       1、在回风口装空气阻尼层;

       2、排风管装电动密闭阀中效过滤器;

       3、余压阀一般设在洁净室下风侧墙壁,采取此种措施时要求室内须有足够的剩余风量;

       4、调节回风阀或排风阀;

       5、调节新风阀;

       6、风机、风阀联锁控制;


       了解洁净室内正压压差控制机理,保证洁净室节能运行,是满足现代工业生产对洁净室环境迫切要求,根据所属行业产品的环境要求特性配套相应洁净度等级去作好设计工作,这是属于洁净室设计建造的前提工作,同时也是基础性工作。


 
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