净化知识

洁净室达到洁净度要求的四个必要条件和洁净室换气次数标准参考

作者:苏州三兴净化 来源: 日期:2025/5/8 13:50:49 人气:31

为了让洁净室能够达到良好的效果,国内外有不少相关文献的发表,阐述角度也各有不同。但是,实际操作很难做到理想地配合,而且设计者很难把握施工安装质量以及使用和管理情况。下面主要是以洁净室净化措施中达到洁净度要求的四个必要条件和洁净室换气次数标准参考进行阐述!

洁净室达到洁净度要求的四个必要条件

()、送风洁净度

要保证送风洁净度符合要求,关键是净化系统末级过滤器的性能和安装。

净化系统末级过滤器一般采用高效过滤器或亚高效过滤器。按我国标准规定高效过滤器效率分四档:A类为≥99.9%B类为≥99.99%C类为≥99.999%D类为(≥0.1μm粒子)≥99.999%(亦称超高效过滤器);亚高效过滤器为(≥0.5μm粒子)95~99.9%

效率越高,过滤器的价格也越贵。所以选择过滤器时应本着既要满足送风洁净度要求,又要考虑经济合理。

以上所述仅从过滤器角度出发,实际上要选择好过滤器还要全面考虑洁净室特性、过滤器特性和净化系统特性。

要保证送风洁净度,仅有合格的过滤器是不够的,还要保证:

(1)运输、安装过程不损坏过滤器。

(2)安装严密。

要做到上述第(1)点,则要求施工安装人员训练有素,既要有安装净化系统方面的知识,又要具备较熟练的安装技能,否则将难以保证不损坏过滤器,这方面是有深刻教训的。

其次,安装严密性问题,主要取决于安装结构型式优劣,设计手册一般推荐:对于单个过滤器采用明装型式,这样即便发生渗漏,也不致漏到室内;采用成品高效送风口,严密性也比较容易得到保证。

()、气流组织

洁净室的气流组织与一般空调房间有所不同,它要求将最干净的空气首先送到操作部位,它的作用在于限制和减少对加工物的污染。

为此,在设计气流组织时应考虑这些原则:

(1)尽量减少涡流,避免将工作区以外的污染带入工作区。

(2)尽量防止灰尘的二次飞扬以减少灰尘对工件的污染机会。

(3)工作区的气流要尽量均匀,且其风速要满足工艺和卫生要求,当气流向回风口流动时要使空气中的灰尘能有效的带走;根据不同的洁净度要求,选择不同的送、回风方式。

不同的气流组织,各有其特点和范围:

(1)垂直单向流:均可获得均匀向下气流,便于工艺设备布置,自净能力强,可简化人身净化设施等共同设施等共同优点。

四种送风方式还有其各自优缺点:满布高效过滤器具有阻力低、更换过滤器周期长等优点,但顶棚结构复杂,造价高;侧布高效过滤器顶送、全孔板顶送与满布高效过滤器顶送的优缺点相反,其中全孔板顶送在系统非连续运行时,孔板内表面易积尘,维护不好,对洁净度有些影响;密集散流器顶送,因需要一段混和层,所以只适用于4m以上高大洁净室,其特点与全孔板顶送相仿;对于相对两侧格栅的板和相对两侧墙下部均匀布置回风口的回风方式仅适用两侧净间距小于6m的洁净室;单侧墙下部布回风口仅适用对墙间距较小(≤<2~3m)的洁净室。

(2)水平单向流:只在第一工作区达到100级洁净度,当空气流向另一侧的过程中含尘浓度逐渐升高,所以仅适用于同一房间工艺过程有不同洁净度要求的洁净室;送风墙局部布高效过滤器较满布水平送可减少高效过滤器用量,节约初投资,但局部区域有涡流。

(3)乱流型气流:孔板顶送和密集散流器顶送的特点与前述相同,侧送的优点易于管道布置,无需技术夹层,造价低,有利于旧厂房改造,缺点是工作区风速较大,下风侧比上风侧含尘浓度高;高效过滤器风口顶送具有系统简单、高效过滤器后无管道、洁净气流直接送达工作区等优点,但洁净气流扩散缓慢,工作区气流较均匀;不过当均匀地布置多个风口或采用带扩散板地高效过滤器风口时,也可使得工作区气流较均匀;但在系统非连续运行地情况下,扩散板易积尘。

以上论述均属于较理想状态,也是国家有关规范、标准或设计手册所推荐。实际工程中或受限于客观条件,或由于设计者地主观原因而未设计好气流组织。

()、送风量或风速

足够的通风换气量是为了稀释和排除室内污染空气,根据不同的洁净度要求,当洁净室净高较高时,适当增加换气次数。其中,100万级洁净室的通风量是按高中效净化系统考虑,其余均按高效净化系统考虑;10万级洁净室高效过滤器集中布置在机房或系统末端采用亚高效过滤器时,可适当提高换气次数10-20%

()、静压差

洁净室维持一定的正压是保证洁净室不受或少受污染、以维持设计洁净度等级必不可少地条件之一。即便是负压洁净室,它也必须有不低于它洁净度级别地相邻房间或套间维持一定地正压,负压洁净室的洁净度才能得以维持。

洁净室正压值是指门窗全部关闭状态下,室内静压大于室外静压的数值。它是通过净化系统送风量大于回风量和排风量的方法来达到。

为了保证洁净室正压值,送风、回风和排风机最好联锁,系统开启时先启动送风机,再启动回风机和排风机;系统关闭时先关排风机,再关回风机和送风机,以防止洁净室在系统开启和关闭时受到污染。

维持洁净室正压所需的风量主要根据维护结构密闭性好坏来确定。我国洁净室建设初期由于围护结构密闭性较差,要维持≥5Pa的正压就要2~6/h送风量;目前维护结构密闭性已大为提高,维持同样的正压只要1~2/h送风量;维持≥10Pa也只要2~3/h送风量。

我国设计规范规定:不同等级的洁净室以及洁净区和非洁净区之间的静压差应不小于0.5mmH2O(~5Pa),洁净区与室外的静压差应不小于1.0mmH2O(~l0Pa)

该值似偏低的原因可能如下:

(1)正压是表示洁净室抑制通过门窗缝隙污染室内空气的能力,或在短时间打开门窗时使渗入室内的污染物减少到最低限度的能力,正压大小表示抑制污染能力的强弱,当然不是正压越大越好(后面将谈到)

(2)正压所需的风量有限,5Pa正压与10Pa正压所需风量仅差约1/h,何乐而不为呢?显然正压值低限取10Pa更优越些。

二、洁净室换气次数标准参考

(一)在各国的洁净室标准中,相同级别的非单向流洁净室的经验换气次数并不相同。

我国《洁净厂房设计规范》(GB 50073-2001)中明确规定了不同级别的非单向流洁净室洁净送风量计算所需的经验换气次数,见下表:

注:

换气次数适用于层高小于4.0m的洁净室。

室内人数少、热源小时,宜采用下限值。

大于100000级的洁净室换气次数不小于12次。

另外:实验动物环境及设施国际标准 GB14925-2001规定

普通环境 8~10/h

屏障环境 10~20

隔离环境20~50

 

()温度和相对湿度

洁净室()的温度和相对湿度应与药品生产工艺相适应。无特殊要求时,温度应控制再18~26℃,相对温度应控制在45%~65%

()压差

(1) 洁净室必须维持一定的正压,可通过使送风量大于排风量的办法达到,并应有指示压差的装置。

(2) 空气洁净度等级不同的相邻房间之间的静压差应大于2Pa,洁净室()与室外大气的静压差应大于10Pa,并应有批示压差的装置。

(3) 工艺过程产生大量粉尘、有害物质、易烯易爆物质及生产青霉素类强致敏性药物,某些甾体药物,任何认为有致病作用的微生物的生产工序,其操作室与其相邻房间或区域应保持相对负压。

()新鲜空气量

洁净室内应保持一定的新鲜空气量,其数值应取下列风量中的最大值:

(1) 非单向流洁净室总送风量的10%~30%,单向流洁净室总送风量的2%~4%;

(2) 补偿室内排风和保持正压值所需的新鲜空气量;

(3) 保证室内每人每小时的新鲜空气量不小于40 m3

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