洁净室气流组织
洁净室气流组织
摘要：洁净室为了达到其所要求的洁净度级别需要三个条件：一是性能良好的高效过滤器，二是足够的送风量，三是合理的气流流型；而使用合理的气流流型能够有效地减少送风量。本文主要叙述洁净室涉及到的气流组织，以及矢流洁净室用于医院洁净病房空调的可行性，并阐述了空态下矢流洁净室内洁净度的测量结果、矢流洁净病房静态下气流场的测量结果和矢流洁净病房点污染源散发实验结果。
关键词：洁净室、气流组织、矢流洁净室
洁净室就其控制的对象来说,分工业洁净室和生物洁净室两大类。各类洁净室控制微粒污染的途径是相同的,这类途径主要体现在以下几方面[1]：1、有效地阻止室外的污染侵入室内或有效地防止室内污染物扩散至室外。这是洁净室控制污染的最主要途径,主要涉及空气净化处理的方法、室内的正压等。2、迅速有效地排除室内已经发生的污染,这主要涉及室内的气流组织,也是体现洁净室功能的关键。3、控制污染源,减少污染发生量,这主要涉及发生污染的设备的设置与管理和进入洁净室的人与物的净化。
洁净室气流组织的类型按其气流状态来区分,主要分为非单向流洁净室、单向流洁净室和矢流洁净室（也称辐流洁净室）[2]。
1、非单向流洁净室的工作原理（也称乱流洁净室原理）
非单向流洁净室的主要特点是从来流到出流从送风口到回风口之间气流的流通截面是变化的,洁净室截面比送风口截面大得多,因而不能在全室截面或者在全室工作区截面形成匀速气流。所以,送风口以后的流线彼此有很大或者越来越大的夹角,曲率半径很小,气流在室内不可能以单一方向流动,将会彼此撞击,将有回流、涡旋产生。这就决定非单向流洁净室的流态实质是突变流非均匀流。所以,概括地说,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,气流扩散得越快,越均匀,稀释的效果就越好。非单向流洁净室的原理就是稀释作用。
2、单向流洁净室的工作原理（曾被称做层流洁净室）
在洁净室内,从送风口到回风口,气流流经途中的断面几乎没有什么变化,加上送风静压箱和高效过滤器的均压均流作用,全室断面上的流速比较均匀,在工作区内流线单向平行,没有涡
流，这些被称作单向流洁净室的三大特点[3]。这里的流线单向平行,是指时均流线彼此平行,方向单一。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洁净气流对室内脏空气的掺混稀释作用,而是靠洁净气流推出作用将室内脏空气沿整个断面排至室外,达到净化室内空气的目的。所以,前联邦德国有人称单向流洁净室的气流为“活塞流”、“平推流”,前苏联称之为“被挤压的弱空气射流”。干净空气就好比一个空气活塞,沿着房间这个“气缸”,向前下进,没有返回,把原有的含尘浓度高的空气挤压出房间。
3、矢流洁净室的工作原理（也称辐流洁净室）
矢流洁净室是晚于非单向流洁净室和单向流洁净室多年后出现的一种具有节能意义的新型洁净室。它是在世界能源供应矛盾日趋尖锐的情况下应运而生的。目前在国外有所应用,而国内几乎为空白。所谓矢流洁净室,就是因为送风气流不是单一的方向,而是任何方向都有。其净化机理既不同于非单向流洁净室的稀释掺混作用,也不同于单向流洁净室时均流线平行的活塞作用。它的流线既不平行,这一点和非单向流洁净室相同,但不同的是流线不发生交叉,因此不是靠掺混作用,仍然靠推出作用,只是不同于单向流的平推,而是斜推,它是靠气流的“斜推”,将室内空气排至室外以达到净化空气的目的。可见,矢流洁净室与单向流洁净室净化的原理虽不相同,但作用原理相似,这就为矢流洁净室达到较高级别的洁净度提供了保证。目前大量的研究表明,这种洁净室的洁净度级别能达到100级。在某些特定场合,如手术室等,这种送风流型可以克服顶棚灯具或顶棚上其它设备、工作台等对气流的阻碍作用,优化了洁净室的可用空间。
目前国内外的研究现状是矢流洁净室在美、日等国已有较长的历史，1977年美国在建造月球岩石实验室时首次安装使用了这种洁净室,并取得了满意的效果,欧洲和亚洲的一些国家也相继使用了这种洁净室。在国内,最早研究矢流的是哈尔滨建筑大学的魏学孟老师[4, 5]，他们搭建了模型是烟台（1.0m╳1.5m1.5m），对矢流洁净室进行了数值模拟和模型实验研究；在哈尔滨建筑大学的魏学孟老师等人之后，天津净化工程公司和烟台净化设备厂等单位也对矢流进行了一些有益的研究工作[6]。
针对矢流技术目前的研究现状，建立矢流洁净病房气流运动的物理模型,对洁净病房在空态和静态两种工况下室内气流场进行模拟,探讨在室内加装扇型散流孔板后室内流场的变化、散流孔板合理开孔率、及室内流场与房间长度的关系,还有当在房间内摆放病床、床头柜、沙发、灯和增加人员的情况下,室内流场的变化。在与计算条件相同的情况下,对矢流洁净病房在静态下的流场进行测试,并与计算结果进行比较,检验数值模拟的正确性。
在模型实验室搭建完成之后，首先进行空态下矢流洁净室内洁净度的测量，此实验目的是
为了验证矢流洁净室内的洁净度级别是否满足设计要求以及观察矢流洁净室内洁净度分布情况和探索换气次数和所达到的洁净度级别的关系。实验结果表明，在换气次数在83次/h,室内洁净度满足千级设计要求,个别地方能达到百级,证明如果提高换气次数,矢流洁净室有可能达到百级；送风口处洁净度较高,回风口处洁净度较低,符合室内气流运动规律；回风口靠近门的地方浓度较高,可能是测试时人员进出的影响，室内洁净度和换气次数有关,换气次数越大,室内洁净度越高,在换气次数在146次/h时,矢流洁净室在空态下可以达到百级,但效果不如单向流。其次进行矢流洁净病房静态下气流场的测量，此实验是验证实验，具体内容是对矢流洁净病房内的速度场进行测试,将测试结果和CFD数值模拟结果相对比,以验证数值模拟的正确性；实验结果通过CFD模拟计算与实测结果对比可知,实测特征断面速度曲线与模拟曲线趋势基本一致,有着较高的吻合度,说明所建矢流洁净室模型基本适合于矢流洁净室内气流场的模拟,但实测速度值较CFD模拟计算值分散,并且CFD模拟速度值和实测速度值还有一定差距,这种现象在其他的文献[7-9]中也存在,其原因可能是在CFD模拟计算时矢流高效过滤器送风口模型建立与实际风口还存在着差别,以及实测中受到外界的不确定因素的影响。而后进行了矢流洁净病房点污染源散发实验，此实验目的是为了观察矢流洁净病房内点污染源散发的有害物排除情况；实验结果为由于大致单向气流抑制作用，尘埃粒子很难逆向扩散，可以看到在污染源前方基本未受到污染，所以将矢流用于一些呼吸性传染病病房，让医护人员位于病人的上风侧，可以保护医护人员的安全。污染源出口处浓度值较高,尘粒随着气流向下风侧移动,越靠近回风口污染物浓度越高,污染物可以顺利排出。这种气流组织,横向扩散较小,污染物可以迅速排除,是一种比较理想的气流流型。通过点污染源的散发实验还可以得出随着房间高度增加,污染源影响范围变小,当污染源位于房间高度0.8m处,在房间1.5m处,基本未受到污染。
本人从上述实验结果可以得出矢流洁净室作为一种新型、节能的洁净室用于医院洁净病房空调的是可行的，在某些对洁净度级别要求不是十分高的医院的洁净病房可以采用矢流的气流方案。以上未进行气流组织的对比，可以考虑在送风量和过滤器面积相同,回风的方式也一致的情况下,把洁净病房内气流组织形式改为乱流,对室内的浓度场进行测试,也即对非单向流洁净病房内洁净度测量，比较乱流和矢流气流组织方案。因为要对矢流气流组织和非单向流气流组织对比,所以回风方案要求一致,但是对非单向流洁净室来讲可能采用双侧回风的效果更好。为了验证双侧回风的效果，可以对矢流和非单向流顶送、双侧回风的方案进行对比[10]。
结论：采用新的送风口型式及气流组织方案,可以达到用尽可能少的洁净空气满足洁净室所需的洁净度级别,是节能和降低造价的一项重要措施。
1、通过CFD数值计算,在特征断面上的速度场曲线与实测曲线吻合较好,说明采用fluent 商业软件,选择标准k-ε双方程模型,使用动量法风口模型,建立的数学和物理模型,用于模拟矢流洁净室内的气流分布的方法是正确的。
2、矢流洁净病房内气流及污染物的分布具有下列特性:
（1）.矢流的流线间不交叉,靠气流推出作用,将污染物迅速排出室外,是一种比较合理的气流流型。当在顶棚一侧满布高效过滤器,对侧回风,回风口均布时,在室内可以近似形成二维流场的效果；
（2）.通过点污染源的散发实验得出由于大致单向气流的抑制作用,尘埃粒子很难逆向扩散,可以看到在点污染源前方基本未受到污染。这种气流组织的污染物横向扩散较小,污染物可以从回风口迅速排除,是一种比较理想的气流流型；
（3）.矢流洁净室内没有加装扇型的散流孔板,直接由高效过滤器送风,速度场模拟图可以清晰地看到在房间的前半部,送风口下面由于气流的诱导作用有一个大的涡旋,靠近送风口的地方还有回流。而且通过模拟还发现房间的长度越短,高效的送风速度越大,涡旋越明显。因而得出加装扇型的散流孔板后的气流组织效果要明显优于直接由高效过滤器送风的气流组织；
（4）.高效过滤器根据现场条件可以设置在侧墙或者在顶棚上,但是高效过滤器设置在侧墙时的室内流场与高效设置在顶棚时还有些区别,在房间的中部和后部流场基本一样,只是在送风口下面,设置在侧墙时气流有偏流,效果不如设置在顶棚的,再考虑到密封、施工的方便,建议条件许可的话,尽量把高效设置在顶棚上；
（5）.扇型散流孔板的开孔率根据模拟发现扇型散流孔板的开孔率应在0.15-0.3之间,不同的开孔率下,室内流场分布基本相同,只不过开孔率越大在工作区的风速稍大；
（6）.室内洁净度和换气次数有关,换气次数越高,室内洁净度越高,在换气次数146次/h 时,矢流洁净室在空态下可以达到百级,但是室内洁净度要比单向流低。
参考文献：
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[4] 魏学孟，张维功，樊洪明. 矢流洁净室的模型实验与数值模拟[J]. 通风除尘, 1994,(02): 10-2.
[5] 魏学孟, 张维功. 矢流洁净室的模型实验研究[J]. 通风除尘, 1992, (03): 5-7.
[6] 涂光备, 陈文浩, 王莱. 矢流洁净室的数学模拟和实验研究(英文) [J]. Transactions of Tianjin University, 2000, (01): 50-4.
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[8] 董玉平, 由世俊, 汪洪军等. 高大空间建筑空调气流CFD模拟研究[J]. 河北建筑科技学院学报, 2003,(03): 23-7.
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[10] 朱明明, 宣永梅, 贡欣等. 不同气流组织下某洁净室内流场研究[J]. 节能, 2016, (11): 19-23+2.
洁净区气流组织测试操作
文件名称洁净区气流组织检测SOP 目的建立规范的净化空调系统洁净区气流组织测试标准操作SOP，作为操作及测试人员行为的依据和准则。 1、范围适用公司A级洁净区气流组织的测试调试。对于单向流（平行流） 洁净室，在空态或静态交工验收情况下，可不必进行系统调试，只在动态调试中进行全面调试。测定其工作区的气流流型、工作区的速度分布。 职责空调操作、维护人员、制冷专业技术人员等 操作过程 1.要求较高的A级洁净区气空调房间气流组织测定的内容包括：气流流型的测定、 速度分布和温度分布的测定。 2.准备工作 1、工况准备：气流组织的测定是在空调系统风量调整到符合设计要求，并保证 各送风口的风量达到均匀分配以及空调机各部分运转正常的条件下进行。 2、仪器工具的准备：电位差计及其附属仪表、热电偶、温度自动记录仪（用来 记录送风温度和室温）、通风干式湿球温度计、分度值为0.1℃和0.01℃的 水银温度计、皮托管、补偿式微压计和倾斜式微压计、热球风速仪等。 其他如：卫生香、合成纤维、黑（白）胶布、皮卷尺、手电筒、测杆、 标竿等。 3、测点布置的绘制：根据洁净房间的尺寸（长、宽、高）及送回风方式。按照 一定比列画出平面图和纵断面图，在图上应注明房间尺寸、送回风口的位置， 标高、门窗的位置及工艺设备的位置等。 平面测点布置图：首先在地面标出风口的轴线和风口之间的中线，在房间 长度方向上按照送风口直径（或当量直径）d 0的倍数，例如：5 d 0、 10 d 、20 d 、。。。。 70 d 0或5 d 、10 d 、15 d 、20 d 、。。。40 d 划分直线（即横断面），这些线分 别与风口的轴线和中心线的交点，即为测点位置。确定了测点位置要用黑（白）胶布贴在地板上。 纵断面测点布置：按照平面布置图，选取一个有代表性的风口画出纵
第十一章 送、回风口的型式及气流组织形式
第二节送、回风口的型式及气流组织形式 一、送风口的型式 由前述可知，空调房间气流流型主要取决于送风射流。而送风口型式将直接影响气流的混合程度、出口方向及气流断面形状，对送风射流具有重要作用。根据空调精度、气流形式、送风口安装位置以及建筑装修的艺术配合等方面的要求，可以选用不同形式的送风口。送风口的种类繁多，按送出气流形式可分为四种类型。 1．辐射形送风口：送出气流呈辐射状向四周扩散。如盘式散流器、片式散流器等； 2．轴向送风口：气流沿送风口轴线方向送出。这类风口有格栅送风口、百叶送风口，喷口、条缝送风口等； 3．线形送风口：气流从狭长的线状风口送出。如长宽比很大的条缝形送风口； 4．面形送风口：气流从大面积的平面上均匀送出。如孔板送风口。 还有按送风口的安装位置分为顶棚送风口、侧墙送风口、窗下送风口及地面送风口等。还常常将格栅送风口、百叶送风口、条缝送风口等安装在侧墙上或风管侧壁上的送风口统称为侧送风口。下面介绍几种常见的送风口。 (一)侧送风口 此类风口常向房间横向送出气流，表5—2是常用的侧送风口形式。在百叶送风口内一般根据需要设置1—3层可转动的叶片。外层
水平叶片用以改变射流的出口倾角。垂直叶片能调节气流的扩散角，叶片平行时扩散角只有19℃，而叶片张开时(最边缘叶片与送风口 平面夹角为45℃)，扩散角可增大至60℃(图5—11)。 送风口内层对开式叶片则是为了调节送风量而设置的。格栅送风口除可装横竖薄片组成格栅外，还可以用薄板冲制成带有各种装饰图案的空花格栅，气流通过有效面积可达53-73％。 (二)散流器 散流器是一类安装在顶棚上的送风口，可以与顶棚下表面平齐，也可以在顶棚下表面以下。散流器有圆形、方形或矩形的。盘式散流器的送风气流呈辐射状。片式散流器设有多层散流片，片的间距有固定的也有可调的。使送风气流呈辐射形或锥形扩散。还有将送风口和回风口做成一体的，分别与送、回风支管连接。，表5—3是常见的散流器型式。还有一种方形或矩形散流器，散流片的倾斜方向不同，各向散流片所占散流器的面积比例不同。可以根据需要安排气流的方向及分配各向送风量的比例，以适应各种建筑平面形状及散流器位置的要求。表5—4是这类散流器的型式及其在房间内布置示意。 (三)孔板送风口 空气经过开有若干圆形或条缝型小孔的孔板而进入室内，此风口称为孔板送风口。该风口和前述所有风口相比，其特点是送风均匀，速度衰减较快。图5－12所示为具有其稳压作用的送风顶棚的孔板送风口，空气由风管进入稳压层后，再靠稳压层内的静压作用经孔 口均匀地送入空调房间。
药厂洁净室的换气次数和气流组织
药厂洁净室的换气次数和气流组织 《药品生产质量管理规范》（1992年修订）虽对洁净度及相应的换气次数作了相应的规定，但重要的是根据热平衡计算加以验证。由于生产性质不同带来的洁净室内湿热不同，如洁净室的人数（散热量84~181kcal/h人）、工艺设备的散热和散湿、电机的发热以及工艺产生的粉尘等都是影响热平衡的重要因素，最终会影响洁净室洁净效果，水针车间的灌封室散发大量的燃烧热更是如此。因此，不经计算，盲目套用经验换气次数的风速，可能会使洁净室洁净度达不到要求。 为迅速排出室内尘粒，必须合理地组织气流。通常设计多从工艺、水电、暖气、空调等各方面综合考虑，比较适宜的方式是顶送下侧回风。并且在考虑风口布置时，应将送风口靠近相对较为洁净的设备，回风口靠近产生污染的设备和工艺发尘的设备，前者主要指传动设备、液压或气动设备、转动设备（如电动机…)。因此在进行净化设计时，要充分和工艺专业协商。结合工艺设备在洁净室内的具体布置统筹安排。此外还要注意工艺设备的高度。笔者曾遇见过这样的
例子，都是因为机器（一台制粒机、一台灭菌烤箱）的高度几乎与洁净室等高，而顶上了设置在吊顶的高效过滤器，使该过滤器失去作用，影响了室内洁净度。当然，如果吊顶再高一点，这也不会成为问题。对于面积较大的洁净室，为使气流有利于尘粒的排除，使气流方向尽可能与尘粒沉降一致，应采用顶送两侧下回风方式。否则，不仅会使室内存在空气死区，而且还会使上风侧工艺设备或操作对下风侧工艺设备或操作产生污染。对十万级洁净房间，《药品生产管理规范（GMP）实施指南》（1992）也允许顶送顶回方式，只要稍增大换气次数，一般都能达到洁净要求。但当房间发尘量较大时，需要采用顶送下侧回风方式，否则，≥5um悬浮离子浓度会超标。
洁净室气流组织
洁净室气流组织
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洁净室气流组织 摘要:洁净室为了达到其所要求的洁净度级别需要三个条件:一是性能良好的高效过滤器，二是足够的送风量,三是合理的气流流型;而使用合理的气流流型能够有效地减少送风量。本文主要叙述洁净室涉及到的气流组织,以及矢流洁净室用于医院洁净病房空调的可行性，并阐述了空态下矢流洁净室内洁净度的测量结果、矢流洁净病房静态下气流场的测量结果和矢流洁净病房点污染源散发实验结果。 关键词：洁净室、气流组织、矢流洁净室 洁净室就其控制的对象来说,分工业洁净室和生物洁净室两大类。各类洁净室控制微粒污染的途径是相同的，这类途径主要体现在以下几方面[1]:1、有效地阻止室外的污染侵入室内或有效地防止室内污染物扩散至室外。这是洁净室控制污染的最主要途径,主要涉及空气净化处理的方法、室内的正压等。2、迅速有效地排除室内已经发生的污染,这主要涉及室内的气流组织,也是体现洁净室功能的关键。3、控制污染源,减少污染发生量，这主要涉及发生污染的设备的设置与管理和进入洁净室的人与物的净化。 洁净室气流组织的类型按其气流状态来区分,主要分为非单向流洁净室、单向流洁净室和矢流洁净室（也称辐流洁净室)[2]。 1、非单向流洁净室的工作原理(也称乱流洁净室原理） 非单向流洁净室的主要特点是从来流到出流从送风口到回风口之间气流的流通截面是变化的，洁净室截面比送风口截面大得多,因而不能在全室截面或者在全室工作区截面形成匀速气流。所以，送风口以后的流线彼此有很大或者越来越大的夹角,曲率半径很小,气流在室内不可能以单一方向流动,将会彼此撞击,将有回流、涡旋产生。这就决定非单向流洁净室的流态实质是突变流非均匀流。所以,概括地说，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，气流扩散得越快,越均匀,稀释的效果就越好。非单向流洁净室的原理就是稀释作用。 2、单向流洁净室的工作原理(曾被称做层流洁净室） 在洁净室内，从送风口到回风口，气流流经途中的断面几乎没有什么变化,加上送风静压箱和高效过滤器的均压均流作用,全室断面上的流速比较均匀，在工作区内流线单向平行,没有
洁净室气流组织
洁净室气流组织 摘要：洁净室为了达到其所要求的洁净度级别需要三个条件：一是性能良好的高效过滤器，二是足够的送风量，三是合理的气流流型；而使用合理的气流流型能够有效地减少送风量。本文主要叙述洁净室涉及到的气流组织，以及矢流洁净室用于医院洁净病房空调的可行性，并阐述了空态下矢流洁净室内洁净度的测量结果、矢流洁净病房静态下气流场的测量结果和矢流洁净病房点污染源散发实验结果。 关键词：洁净室、气流组织、矢流洁净室 洁净室就其控制的对象来说,分工业洁净室和生物洁净室两大类。各类洁净室控制微粒污染的途径是相同的,这类途径主要体现在以下几方面[1]：1、有效地阻止室外的污染侵入室内或有效地防止室内污染物扩散至室外。这是洁净室控制污染的最主要途径,主要涉及空气净化处理的方法、室内的正压等。2、迅速有效地排除室内已经发生的污染,这主要涉及室内的气流组织,也是体现洁净室功能的关键。3、控制污染源,减少污染发生量,这主要涉及发生污染的设备的设置与管理和进入洁净室的人与物的净化。 洁净室气流组织的类型按其气流状态来区分,主要分为非单向流洁净室、单向流洁净室和矢流洁净室（也称辐流洁净室）[2]。 1、非单向流洁净室的工作原理（也称乱流洁净室原理） 非单向流洁净室的主要特点是从来流到出流从送风口到回风口之间气流的流通截面是变化的,洁净室截面比送风口截面大得多,因而不能在全室截面或者在全室工作区截面形成匀速气流。所以,送风口以后的流线彼此有很大或者越来越大的夹角,曲率半径很小,气流在室内不可能以单一方向流动,将会彼此撞击,将有回流、涡旋产生。这就决定非单向流洁净室的流态实质是突变流非均匀流。所以,概括地说,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,气流扩散得越快,越均匀,稀释的效果就越好。非单向流洁净室的原理就是稀释作用。 2、单向流洁净室的工作原理（曾被称做层流洁净室） 在洁净室内,从送风口到回风口,气流流经途中的断面几乎没有什么变化,加上送风静压箱和高效过滤器的均压均流作用,全室断面上的流速比较均匀,在工作区内流线单向平行,没有涡
洁净室的洁净度10万级
10万级洁净室 洁净室(Clean Room)，亦称为无尘室或清净室，是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。 洁净室(Clean Room)，亦称为无尘室或清净室。它是污染控制的基础。没有洁净室，污染敏感零件不可能批量生产。在 FED-STD-2里面，洁净室被定义为具备空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间，其中特定的规则的操作程序以控制空气悬浮微粒浓度，从而达到适当的微粒洁净度级别。 洁净室是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。 洁净室最主要之作用在于控制产品(如硅芯片等)所接触之大气的洁净度日及温湿度，使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造，此空间我们称之为洁净室。按照国际惯例，无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大于划分标准的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非100%没有一点灰尘，而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个标准中符合灰尘标准的颗粒相对于我们常见的灰尘已经是小的微乎其微，但是对于光学构造而言，哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的负面影响，所以在光学构造产品的生产上，无尘是必然的要求。每立方米将小于微米粒径的微尘数量控制在3500个以下，就达到了国际无尘标准的A级。目前应用在芯片级生产加工的无尘标准对于灰尘的要求高于A级，这样的高标主要被应用在一些等级较高芯片生产上。微尘数量被严格控制在每立方米 1000个以内，这也就是业内俗称的1K级别。 洁净室要获得良好的洁净效果，不仅要着重采取合理的空调净化措施，而且也要求工艺、建筑及其他专业采取相应的措施:不但要有合理的设计，而且还要
洁净室气流组织设计要点
洁净室气流组织设计要点 为保证室内空气的温度、湿度、流速及洁净度等满足工艺要求和人员的舒适度要求，就必须设计合理的气流组织，使室内空气的流动符合洁净室设计要求。 洁净室的气流组织与一般空调的气流组织方式不同。洁净室气流组织的主要任务，是供给足量的清洁空气，稀释并替换室内所产生的污染物质，使室内洁净度保持在允许范围之内。而一般空调房间多采用乱流度大的气流组织形式，利用较少的通风量尽可能提高室内的温、湿度场的均匀程度，使送风与室内空气充分混合，形成均匀的温度场和速度场。因此，洁净室气流组织设计应遵循以下要点： 一单向流气流组织设计要点 1、防止过滤器泄露 如果过滤器漏泄，应使单向流气流组织的优点受到损坏，所以应力求避免。 2、确保室内送风气流均匀 提高过滤器的满布率，以减少边框盲区的影响。 3、提高送风速度的均匀性 造成送风速度不均匀的原因有过滤器和静压箱压力不均以及向静压箱送风的速度太大等。克服送风不均的主要措施有： （1）严格选用高效过滤器，安装时应根据各台过滤器阻力大小进行合理调配，使送风面上各过滤器之间每台过滤器阻力和各台平均阻力小于5%。 （2）过滤器下方设阻尼层，甚至设不均匀阻尼层，加大静压箱高度，大于800mm更好。 （3）改集中管道给静压箱进风为分散管道进风。 （4）如果进风速度太大或只能单侧进风，则可在进风口附近的过滤器上安装可调挡板，也可增加静压箱内阻力，在出口不远处设多孔板。 4、提高回风口速度的均匀度 在送风管上采取的措施可以用到回风管上，如分散风管、设调节阀、在回风口安装阻尼布，把回风速度降到5m/s以下，调节地面开口比等等。 二非单向流气流组织设计要点 1、保持正压 （1）加压空气量 洁净室内加压空气量主要决定于渗漏风量，若以换气次数表示加压风量，可参考下表，在概算时，换气次数取2-3次。 （2）加压控制 加压程度要考虑围护结构强度，开门是否方便等因素，一般控制和邻室压差在5-20Pa(0.5-2 mmH2O)范围内。 2、局部发尘的控制 非单向流洁净室内由于气流是乱流，粉尘可以扩散到任何地方，如果局部地点发尘而平均地影响全局，是很不好的，即使增加很多换气次数，效果也不明显。最好的办法是从局部气流组织的处理上着眼，对局部发尘设备加以围挡和进行局部排风。 3、风机压头选择 过去习惯按过剩的原则来选择风机压头，这并不合适，过滤器实际运行的风量都小于额定风量，若按过滤器阻力2倍选风机，使开始时风机压头富裕大多，风量和风速太大，如果把阀门关得太小，则又要产生很大的噪声，所以当系统阻力可以作比较细的计算时，粗效至高效过滤器的终阻力可按初阻力分别加50～120Pa来计算，如果系统阻力不便计算或为了估算也可以用2倍初阻力的习惯方法。
气流组织分布及计算
第10章 室内气流分布 10.1 对室内气流分布的要求与评价 10.1.1 概述 空气分布又称为气流组织。室内气流组织设计的任务就是合理的组织室内空气的流动与分布，使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好的满足工艺要求及人们舒适感的要求。 空调房间内的气流分布与送风口的型式、数量和位置，回风口的位置，送风参数，风口尺寸，空间的几何尺寸及污染源的位置和性质有关。 下面介绍对气流分布的主要要求和常用评价指标。 10.1.2 对温度梯度的要求 在空调或通风房间内，送入与房间温度不同的空气，以及房间内有热源存在，在垂直方向通常有温度差异，即存在温度梯度。 在舒适的范围内，按照ISO7730标准，在工作区内的地面上方1.1m 和0.1m 之间的温差不应大于3℃(这实质上考虑了坐着工作情况)； 美国ASHRAE55-92标准建议1．8m 和0．1m 之间的温差不大于3℃(这是考虑人站立工作情况)。 10.1.3 工作区的风速 工作区的风速也是影响热舒适的一个重要因素。在温度较高的场所通常可以用提高风速来改善热舒适环境。但大风速通常令人厌烦。 试验表明，风速<0.5m/s 时，人没有太明显的感觉。我国规范规定：舒适性空调冬季室内风速≯0.2m/s ，夏季≯0.3m/s 。工艺性空调冬季室内风速≯0.3m/s ，夏季宜采用0.2-0.5m/s 。 10.1.4 吹风感和气流分布性能指标 吹风感是由于空气温度和风速(房间的湿度和辐射温度假定不变)引起人体的局部地方有冷感，从而导致不舒适的感觉。 1．有效吹风温度EDT 美国ASHRAE 用有效吹风温度EDT(Effective Draft Temperature)来判断是否有吹风感，定义为 )15.0(8.7)(EDT ---=x m x t t ν (10-1) 式中 t x ,t m --室内某地点的温度和室内平均温度，℃； v x --室内某地点的风速，m/s 。 对于办公室，当EDT=-1.7~l ℃，v x ＜0.35m/s 时，大多数人感觉是舒适的，小于下限值时有冷吹风感。 EDT 用于判断工作区任何一点是否有吹风感。 2．气流分布性能指标ADPI 气流分布性能指标ADPI （Air Diffusion Perfomance Index ），定义为工作区内各点满足EDT 和风速要求的点占总点数的百分比。 对整个工作区的气流分布的评价用ADPI 来判断。
单向流气流组织形式及设计
单向流气流组织形式及设计 单向流气流组织形式及设计: 单向流就是气流以均匀的截面速度，沿着平行线以单一方向在整个截面上通过。单向流洁净室就是靠洁净送风气流的这种“活塞” 般的平推作用，迅速把室内污染排出。根据这个原理，很显然，高效过滤器必须满布，但由于过滤器有边框以及吊顶安装工艺的要求，真正地满布是不现实的。只要能达到我国《空气洁净技术措施》的规定，垂直单向流洁净室满布比不应小于60%，水平单向流洁净室不应小于40%就认为满足满布的要求了。否则，就是局部单向流了。 单向流气流组织的设计重点应考虑：送风高效过滤器的满布比和回风口形式，前者容易满足，后者对单向流洁净室的效果影响较大，在设计中应引起足够的重视。 图5-15所示为满布高效过滤器送风，整个地面格栅回风的垂直单向流形式，是典型的垂直单向流，比对单向流洁净室的原理，它符合度最高。对流线平行度和乱流度等指标，满足度最好。这种单向流洁净室可以适用于任何生产工艺，即使生产工艺不断改变，它也能很好地满足。但它的最大的缺点是造价高、格栅回风地板结构复杂。 在图5-15所示的形式中，送风吊顶的安装工作量很大，若用液槽密封结构，造价较高，但密封的可靠性高；若用密封垫挤压式密封结构，造价较低但密封性较差，过滤器安装的技术要求很高，一旦发生泄露，需拆下过滤器重新安装，安装难度较大，工程量也较大。所以，把这种送风吊顶改为图5-16所示形式，侧布高效过滤器，顶棚阻尼层送风。这种系统通过改变顶棚送风结构，降低了安装难度，节约了初投资。过滤器安装在吊顶夹M静压箱的两侧，使安装难度降低，更换也方便，采用阻尼层吊顶，使气流均勻平行向下流动，这种阻尼层可采用不锈钢孔板制作，孔板的开孔率应大于60% ,若能在静压箱内装设阻尼孔板和导流板，其均流效果更好。这是一?种净化效果很好而造价较低的气流组织形式，其适用范围同图5-15所示的系统相同。 这种送风顶棚的结构现在也应于洁净手术部的送风天花中，无影灯吊杆处的密封变得很简单。 由于图5-15所示形式，格栅回风地板结构复杂、造价高，而且还给人的视觉以不适之感，行走和放物件都有不稳之感，微小的零件又容易掉落到地板的卜』面。对这种回风方式的改进，如图5-17所示，可采用全顶棚高效过滤器送风，两侧下回风。 这种回风方式，使送风气流在洁净室的下部发生了弯曲，故称之为准单向流洁净室。它可
气流组织形式
第2.4.1条空气调节房间的气流组织,应根据室内温湿度参数、允许风速和噪声标准等要求，并结合建筑物特点、内部装修、工艺布置以及设备散热等因素综合考虑，通过计算确定。 第2.4.2条空气调节房间的送风机及送风口的选型,应符合下列要求; 一、一般可采用百叶风口或条缝型风口等侧送,有条件时,侧送气流宜内贴附.工艺性空气调节房间,当室温允许波动范围小于或等于±0.5oC 时,侧送气流应贴附; 二、当有吊顶可得用时,应根据房间高度及使用场所对气流的要求,分别采用圆型、方型和条缝型散流器和孔板送风，当单位面积送风量较大，且工作区内要求风速软件包小或区域温差要求严格时，就采用孔板送风。 三、空间较大的公共建筑和室温允许波动范围大于或等于±0.1oC 的高大厂房，可采用喷口或旋流风口送风。 注：1、工艺设备对侧送气流有一定的阻碍或单位面积送风量较大，使工作区的风速成不能满足要求时，不应采用侧送。 2、电子计算机房，当其设备散热大且上都有排热装置时，可采用地板送内方式。 3、设置窗式空调器和风机组时，不宜使气流直接吹向人体。 第2.4.3条采用贴附侧送,应符合下列要求: 一、送风中上缘离顶棚距离较大时,送风口处应设置向上倾斜10~20的导流片; 二、送风口内应设置使射流不致左右偏斜的导流片 三、射流流程中不得有阻挡物. 第2.4.4条采用孔板送风时,应符合下列要求: 一、孔板上部稳压层的高度,应按计算确定,但净高不应小于0.2m; 二、向稳压层内送风的速度,宜采用3~5M/S;除送风射程较长的以外,稳压层内可不设送风分布支管,在送风口处,宜装设防止送风气流直接吹向孔板的导流片或挡板.
深圳洁净工程君信达洁净室流型及气流组织的cfd气流模拟方法
洁净室流型及气流组织的cfd气流模拟方法 1 洁净室流型及气流组织 通常，洁净室可分为乱流洁净室与单向流洁净室。就洁净室的气流状态而言，其流动一般均处于紊流状态。乱流洁净室与单向流洁净室并不是以层、紊流状态即Re数大小来划分的，而是以流场是否均匀来划分的。当洁净室气流处于均匀或渐变流状态时，洁净室可称为单向流洁净室；当洁妆室气流处于急变或突变流状态时，洁净室可称为乱流洁净室。 2 洁净室流型及气流组织的CFD模拟 2.1 用CFD方法进行洁净模拟与预报的一般步骤 现代设计过程： 现代设计过程中，"试验样本"这一环节中的大量工作已通过CFD工作完成，即通过CFD工作形成大量的"虚拟试验样本"，只需要少或无需实际的"试验样本"即可检验CFD方法的可靠性、正确性，故现代设计过程之工作量大为减少。 方案的筛选是以科学性的分析为基础，因而比较容易保证设计成功和产品质量的稳定，而且它将传统设计的大循环过程转变为方案设计带有预测性质的校验循环（验证循环），当设计已经基本达到设计要求时再转入通常的详细设计，大大减少了设计过程的中间环节。因此，CFD技术的大量应用能显著缩短设计周期，降低费用。 2.2 洁净室气流组织模拟与预报的CFD过程 洁净环境模拟与预报的一般CFD过程中，试验或经验判定环节在使用CFD方法后仅需少量的试验工作，大量的试验工作可通过计算机"虚拟"实现。 3 CFD软件的一般结构与洁净室气流控制方法 CFD软件的一般结构可表示如下： 前处理---->求解器---->后处理 求解器： 1.确定CFD方法的控制方程（N-S方程，湍流模型及浓度方程 2.选择离散方法进行离散 3.选用数值计算方法（SIMPLE系列、MAC系列） 4.输入相关参数： a.初始条件 b.边界条件 c.松驰因子 d.物性参数 e.其它 后处理： 1.速度场、温度场、浓度场及其它参数的 2.计算机可视化与动画处理 由于我们在分析洁净室净化效果时，必须了解颗粒物的时空变化规律，故一般情况下宜将洁净室气流视为气粒两相流动。就室内洁净气流而言，其相流场可用双方程模型、DSM模型、ASM模型、K方程模型、零方程模型等。对粒相而言，应充分分析颗粒在流场中所受到的各种外力的作用，由于空气洁净所研究的颗粒尺度很小，处于微米数量级，很容易随气流飘散，一个最简单的假设即是对粒子运动采用单流体模型，更复杂但更合理的则是采用多流体或随机轨道模型等。
合理的气流组织方式
合理地气流组织方式 车辆工程126班xxx 空调客车除了要有合适的空气温度和相对湿度外，对空气的温度和风度的均匀程度，即对室内温度场，速度场也有一定的要求，而室内的温度场，速度场受气流流动和分布的影响很大。例如在夏季送人车内的空气温度要比室内温度低，如果送风温差较大，冷空气直接吹到旅客居留区内，人体会感到不适，这就要求将送入车内的空气限于室内空气适当混合，再送到居留区。通常我们把这种对室内气流流动和分布的控制称为气流组织。显然，室内要满足空调的要求，必须妥善处理好气流组织的问题。气流组织合理与否，与送风口和回风口的位置，形式大小送风气流的流态和运动参数送风温差可是结构等诸多因素有关，其中，送风口的形式和结构对室内气流组织影响较大，因此，合理的气流组织方式也为科学研究的重要课题。 1.1 课题研究背景及意义 随着国民经济的持续发展和城市化进程的加快，城市交通拥挤、交通阻塞现象日趋严重，“乘车难、行车难”已经成为大中城市普遍存在的社会问题，根据国外经验，发展铁路是解决城市交通拥挤的有效措施之一，铁路运输佐为现代化交通工具，具有运量大、速度高、低污染、少占资源、低能耗、乘坐方便、安全舒适等特点，属于绿色环保交通体系，符合可持续发展的原则。铁路的迅速发展对地铁车厢内的舒适状况和空气品质的要求越来越高，列车空调通风系统作为为乘客提高舒适的乘车环境的必要硬件设备，合理的空调通风方案能有效地改善乘客的乘车舒适性。分析空调、通风系统的布置对车厢内空气品质和热舒适状况的影响，研究空调客车内温度场与速度场的分布特点，提出相应的改进措施，对指导铁路客车调通风系统的设计将有理论价值和现实意义。近几年计算机技术的发展，计算流体动力学技术（CFD）受到人们的青睐，这种方法也广泛用在暖通空调领域。传统的铁路车通风风道设计主要是采用经验的设计方法，然后通过试验对风道的性能进行考察，设计周期长，试验费用高，风道内部流场复杂，三维流场的测试非常昂贵。利用计算流体力学方法对空调通风风道内部流场流动特性进行分析，同时对室内空气流动的速度场、温度场等进行模拟和预测，从而得到室内速度、温度等物理量的详细分布情况，这对改进和优化风道设计，提高车室内环境的舒适性有着十分重要的理论价值和现实意义。 1.2 铁路客车通风系统研究现状 1.2.1 铁路车辆空调送风风道形式我国早期修建的铁路车辆内未安装空调，主要依靠通风系统进行客室内通风换气，随着铁路客运展，多数车辆都安装空调系统，为乘客提供更舒适的乘车环境。客室内的舒适性很大程度上取决于客室内温度场均匀稳定、流速大小控制合理的气流组织，能够在客室内形成一个稳定均匀的温度场和速度场。客室内气流组织的优劣主要取决于送风风道的送风均匀性。目前我国已建成的铁路车辆送风风道主要有以下三种形式[5]，即大截面准静压送风风道、圆管式车辆空调送风和条缝式静压送风风道。对现有文献进行分析表明，对于客车送风风道研究目前主要为铁路客车空调送风风道的实验
洁净室流型及气流组织与CFD方法
洁净室流型及气流组织与CFD方法 作者：龚光彩 王先蓉 任承钦 汤广发 陈在康（湖南大学土木工程学院，410082，长沙）（长炼石油化工设计院，414012，岳 1 洁净室流型及气流组织 ｗｗｗ．ｚｈｕｌｏｎｇ．ｃｏｍ 通常，洁净室可分为乱流洁净室与单向流洁净室。就洁净室的气流状态而言，其流动一般均处于紊流状态。乱流洁净室与单层、紊流状态即Re数大小来划分的（层流状态时虽可得到真正意义上的单向流，但在实际工程中因Re数太小几乎不能实现）线是否为平行或近似平行的直线来判定。对紊流来讲，流线是否为平行或近似平行的直线是一种统计意义上即系统的概念）是当洁净室气流处于均匀或渐变流状态时，洁净室可称为单向流洁净室；当洁妆室气流处于急变或突变流状态时，洁净室可称为 2 洁净室流型及气流组织的CFD模拟 2.1 用CFD方法进行洁净模拟与预报的一般步骤 现代设计过程应呈如下结构 ： 而现代设计过程中，"试验样本"这一环节中的大量工作已通过CFD工作完成，即通过CFD工作形成大量的"虚拟试验样本"，只需的"试验样本"即可检验CFD方法的可靠性、正确性，故现代设计过程之工作量大为减少。 方案的筛选是以科学性的分析为基础，因而比较容易保证设计成功和产品质量的稳定，而且它将传统设计的大循环过程转变为性质的校验循环（验证循环），当设计已经基本达到设计要求时再转入通常的详细设计，大大减少了设计过程的中间环节。 量应用能显著缩短设计周期，降低费用。 2.2 洁净室气流组织模拟与预报的CFD过程 洁净环境模拟与预报的一般CFD过程可表示为图3。在图3所示的过程中，"试验或经验判定"环节在使用CFD方法后仅需少量的试验工作可通过计算机"虚拟"实现。 3 CFD软件的一般结构与洁净室气流控制方法 CFD软件的一般结构可表示如下： 前处理---->求解器---->后处理 求解器： 1.确定CFD方法的控制方程（N-S方程，湍流模型及浓度方程） 2.选择离散方法进行离散 3.选用数值计算方法（SIMPLE系列、MAC系列） 4.输入相关参数： a.初始条件
高级别洁净室气流组织的优化
文章编号:1005)0329(2005)04)0059)03 高级别洁净室气流组织的优化 赵金亮,刘俊杰,朱能 (天津大学,天津300072) 摘要:利用CFD方法对拟采用风机过滤器单元(FFUs)洁净空调方案的ISO5级电子工业洁净室进行模拟,得出室内气流速度场,分析其性能,通过理论公式计算所能达到的洁净度。认为通过合理布置末端FFU送风口位置及选择回风形式,以及选用较高级别的末端过滤器,可以在FFU满布率较低时达到较高的洁净度级别。 关键词:计算流体动力学(C FD);洁净室;风机过滤器单元;满布率 中图分类号:TU834.8文献标识码:A Optimization of Airflow in High Cleanliness Level C leanroom ZHAO Jin-liang,LIU Jun-jie,ZHU Neng (Tianjin Universi ty,Tianjin300072,China) Abstract:By CFD technique,the veloci ty fields of a IS O class5cleanroom with FFU air-conditi oni ng system was si mulated and its per-formance was analyzed,theoretical formula is applied to gain the cleanliness.The result shows that selecting proper location of FFUs,ap-propriate mode of outlet and high level terminal filter,higher cleanliness level can be obtained in spite of lower coverage rate. Key words:computational fluid dynamics;clean room;fan filter uints;coverage rate 1引言 随着计算流体动力学(CFD)技术自身的发展,其已广泛应用于暖通空调和洁净室等工程领域。通过计算机求解流体所遵循的控制方程,可以获得流动区域的流速、温度、组分、浓度等物理量的详细分布情况。本文利用C FD软件,对采用风机过滤器单元净化空调系统的某微电子洁净厂房的ISO5级洁净室进行计算机模拟,利用所得到的速度场分析评价其性能,利用理论计算验证其平衡态的洁净度,并提出一些应用中的注意事项,为实际工程应用提供参考。最后通过实地现场测试,证明减少末端高效过滤器的个数同样可以得到较高的洁净室级别,并满足动态工作的要求。 2数值模拟及分析 211数学模型 从流动的雷诺数来考虑,洁净室的气流均为紊流[1],空气的流动满足连续性方程、动量方程和能量方程。对于工程问题,我们不需要关心紊流的精细结构及其瞬时变化,而只关心紊流随机变量的有关平均值,因此,本文采用雷诺时均方程紊流粘性系数法,流动模型采用暖通空调广泛采用的标准k-E二方程模型,k-E模型通过求解紊流动能与紊流动能耗散率的输运方程得到紊流粘性系数。 控制方程的通用形式[2]: div(Q V5-#á,e ff grad5)=Sá 式中Q)))空气密度,kg/m3 V)))气流速度矢量,m/s #á,eff)))有效扩散系数,kg/(m#s) 5)))1,u,v,w,k,E中的一项 u,v,w)))三个方向的速度分量,m/s k)))紊流动能,m2/s2 E)))紊流动能耗散率,m2/s3 收稿日期:2004)05)20
空气洁净技术考点整理
1.什么是空气洁净度？什么是空气洁净技术? 空气洁净度是洁净环境中空气含尘（微粒）量多少的程度。空气洁净技术即洁净室(空间）污染控制技术。是空调工程中一种,它不仅对室内空气的温度、湿度、风速有一定的要求,而且对空气中的含尘粒数、细菌浓度等都有较高的要求。 2.洁净室空气洁净度级别状态有哪三种？ 空态、静态、动态 3.洁净空调与一般空调的区别。 1）主要参数控制侧重控制室内空气的含尘量、风速和换气次数，生物洁净室还要控制含菌量。 ２)空气过滤手段要求有粗、中、高效或粗、中、亚高效三级过滤,在有些洁净室中,还需设排风过滤或排风净化处理。 3）室内压力要求对不同洁净室(区)的压差有不同的要求。 4）避免外界污染 5）对系统气密性的要求 6)对土建及其他工种的要求 4.洁净建筑的特点 洁净厂房建筑设计要综合考虑产品生产工艺要求、生产设备特点、净化空调系统、室内气流流型及各类管线系统安排等。通常包括：洁净区、准洁净区和辅助区在满足工艺要求的情况下，洁净室净高应尽量降低建筑尽量具有大开间、无隔断、可以灵活改动的特点在工艺无特殊要求的情况下，洁净室应争取做成有窗建筑要特别考虑与洁净室安全有关的问题在不影响工作的情况下，尽量把洁净度要求相同的洁净室安排在一起工艺布置要使零件、半成品的运送距离最短，便于净化空调系统的合理布置洁净室之间如有物件传送的需要，则一定要通过传递窗洁净度要求高的工序应布置在上风侧，产生污染多的布置在靠近回、排风口处 5.按微粒形成方式可以分为哪两大类?按微粒来源可以分为哪几大类？ 按微粒大小可以分为哪几大类？微粒的通用分类方法分为哪几大类? 按微粒的形成方式分类:分散性微粒和凝集性微粒按微粒来源方式分类：无机微粒有机微粒有生命微粒按微粒大小方式分类:可见微粒显微微粒超显微微粒按微粒的通用分类:灰尘烟雾烟雾 6.相对频率和累计频率描述了什么？有什么不同？ 相对频率描述粒子集合体的粒径分布状况常用各粒子的数量百分数。表达式累计频率 7.室外和室内的主要污染源各有哪些？ 室外污染源:（1)大气尘(2)大气中的微生物 室内污染源：(１)大气中的含尘、含菌、洁净空调系统中新风带入的尘粒和微生物。(2)作业人员发尘（3)设备及产品生产过程的产尘。（4)建筑围护结构、设施的产尘。
一二层全空气系统的气流组织计算
全空气系统的气流组织计算 各房间风量计算 对于舒适性空调且层高≤5m ，送风温差设为Δt o =100C,则送风温度为t o =16 0C, 室内设计温度为t N =26±1 0C,室内相对湿度φN =55±5%。查参考文献1表2-18，换气次数应大于等于5次/h 。 3.2.1负荷和风量计算 由前面设计得舞厅总冷负荷Q= 79711.9W ，总湿负荷W= 5.7512457/g s ，热湿比线为13859.936，室内设计计算参数: 26.0o N t C =,505N ?=±％，室外设 计气象参数: 35.0o w t C =,555w ?=±％。 在i-d 图上根据N t 和N ?确定室内空气状态点N ，通过该点画出热湿比线。 按消除余热和消除余湿所求通风量基本相同，说明计算无误，所取送风温差为10℃符合要求，查附录（文献1）1-1得：当t0=16时，空气密度31.195/kg m ρ=。 所以，L= 24596.815m3/h 。 查参考文献1中表4—1以及4—2可知：人短期停留的房间中CO 2允许浓度为2.0 l/ m 3，在轻劳动条件下人CO 2呼出量为30 l/h*人，取室外CO 2浓度为0.42 l/ m 3，则为达到卫生标准须新风量为： G w2= 205×0.89×30/(2-0.42)= 3451.51 m 3/h 而由系统总风量得新风两为G 3=24596.815×0.2=4919.363 m 3/h ；由于室内外压差近似为零，故G 1=0 m 3/h 。 所以，最小新风量为4919.363 m 3 /h 。 同理可知大堂最小新风量为G=12020.06057*0.2=2404m3/h 。如下表，
气流组织类别、空调系统图
目前洁净室采用的主要气流组织有乱流、层流(包括单向流、平行流)和矢流三种方式。 1．乱流 乱流方式主要是利用稀释作用，使室内尘源产生的灰尘均匀扩散而被“冲淡”。它的原则是满足工艺和人的卫生要求，避免涡流把工作区外的灰尘卷入工作区，以减少药物的污染机会。一般采用上送下回的形式，使气流自上而下，与尘粒重力沉降方向一致。乱流方式由于受到送风口形式和布置的限制，不可能使室内获得很大的换气次数(相对于平行流来说)，且不可避免地室内存在涡流，因而室内洁净度不可能很高，可达到1000级至300 000级。在一定的换气次数下，室内洁净度取决于人员的多少及其动作状态。乱流方式的洁净室构造简单，施工方便，投资和运行费用较小，因而药品生产上大多数洁净室都采用此方式。 2．层流 层流方式是指流线平行、流向单一、具有一定的和均匀的断面速度的气流组织方式，送人房间的气流充满整个洁净室断面，它像“活塞作用”那样把室内随时产生的灰尘压至下风侧，再把灰尘排至室外。由于这种方式是以要求室内断面上有一定风速为前提的，所以洁净室在净化空调系统开动后能立即(1min以内)达到稳定状态。当室内污染发生时即能迅速排走，不致扩散而影口向洁净度。 层流方式分为垂直层流和水平层流两种。 (1)垂直层流在天棚上满布高效过滤器，回风可通过格栅地板，空气经过操作人员和 工作台时可将污染物带走。由于气流为单一方向，故操作时产生的污染物不会落到工作面 上去，可在操作区保持无菌无尘，达到100级洁净度。若以侧墙下部回风口代替格栅地板， 气流方式改为“全顶送风侧下回风”，只要回风口位置足够低的话，则在地面以上0.8～1.Om 高度处的气流仍可保持层流特性，为准垂直层流方式。 (2)水平层流在一面墙上满布高效过滤器作为送风墙，对面墙上满布回风格栅作为回 风墙。洁净空气沿水平方向均匀地从送风墙流向回风墙。操作面离高效过滤器越近，能接 受到最干净的空气，可以达到100级洁净度，依次下去便可能是1000级、10 000级。不同地 点可能得到不同级别的洁净度。 此外诸如洁净工作台、层流罩、层流隧道等局部净化装置也有垂直层流及水平层流方 式，其原理与上述没有什么差别，供局部洁净环境下操作的工序使用。同理的还有移动式 (水平)层流台、自净器等净化设备。 3．矢流 矢流方式是一种新型的气流组织方式，也叫辐流、斜流，是采用弧形送风口送风，于侧上角送风，对侧下角回风。它的净化功能不同于乱流方式的掺混稀释作用，也不同于层流方式的时均流线平行的活塞作用，而是靠流线不交叉的气流的推动作用，将室内污染物排出室外。矢流方式可以达到100级洁净度，但其弧形送风
洁净室风口的型式(一)
送风口： 洁净厂房送风通常使用高效送风口，高效送风口为千级、万级、十万级净化空调系统较为理想的终端过滤装置，可广泛于医药、卫生、电子、化工等行业的净化空调系统。高效送风口是用作改造和新建1000-300000级各级洁净室的终端过滤装置，是满足净化要求的关键设备。高效送风口包含静压箱，散流板，高效过滤器。 连接方式：与风管的接口可为顶接或侧接。顶接就是接口位置在静压箱的顶部，侧接的接口位置在静压箱的侧部，侧接比顶接将节省更多的竖向空间，不如气流组织不如顶接的好。接口的方式可分为圆形和方形，可根据需求定制需要的风口。 风管顶接
风管侧接 箱体材质：箱体的材质常用优质冷扎钢板制造，外表面静电喷塑处理，特殊场合也有采用不锈钢或者铝板等材质。 风口规格型号：高效风口常用以下几种规格，不同厂家风口及接管尺寸会不同，需与厂家联系：
扩散板形式：常用的扩散板是中间孔洞送风，四周扩散送风，这也看使用场合来确定，一般的厂家是可以根据要求定制不同形式的扩散板。 高效送风口的构造 静压箱与过滤器的安装密封：一般有两种密封形式，分别是聚氨酯发泡树脂密封条密 封和液槽密封。
聚氨酯发泡树脂密封条形式 聚氨酯发泡树脂密封：这种形式密封，整个的密封条没有接口，它的弹性更好、耐老化程度也很强。它是在高效过滤器的边框上预先开一条槽，然后用机械将聚氨酯发泡树脂注入该槽内（见上图所示）。发泡后自然形成一圈密封条，该密封条光滑、平整、没有接头。 液槽密封：这种形式能够更好的解决PAO 检测的泄漏问题，而且安装方便，液槽密封高效过滤器见下图所示。 液槽密封高效过滤器 液槽密封果冻胶的选用也是非常关键的。在配置时严格控制固化剂的比例，用试验来控制其表面张力。使果冻胶形成合适的表面张力，既具有良好的“修复记忆性”还具有良好的“吸合密封性”，从而保障PAO 检测际使用时不会出现渗漏。 在高效的安装过程中如果对中不好，插入液槽果冻胶中的刀偏向任意一侧也会引起泄漏。一般在它的送风口边上有限位装置。高效插入时靠着这个限位装置，能够确
气流组织
.气流组织方式 （表14）： 气流组织得本次设计的任务就是合理得组织室内得空气流动，还有分布，使室内工作得区域空气的湿度和温度还有速度以及它们得洁净度。更好地满足工艺得要求和人们得舒适。 送风口布置与参数 1.空调房间气流组织设计，应符合下列： （1）进行必要的气流组织计算； （2）满足室内温湿度还有精度、以及人员活动区的允许气流速度、同时还有室内噪声标准。（3）最好能和建筑装修有非常好的结合； （4）气流均匀分布，应当避免出现短路、死角。 1散流器的选择 以半地下室为例:4001总送风量为7673.51m3/h（2.13m3/s），尺寸 12*9.1m，净高为4.8m。采用散流器平送，布置四个送风口，每个风口服务面积为4.55m×6m。 初选散流器。选用矩形平送型散流器，按颈部风速为2～6m/s选择散流器规格。本房间按3m/s左右选风口。选用颈部尺寸为400×400㎜2的矩形散流器，颈部面积为0.16㎡，则颈部风速为：
ν=7673.51/(3600*6*0.2）=2.22m/s 散流器实际出口面积约为颈部面积的90%，即A=0.16*0.9=0.144m 2。则散流器出口风速v 0=2.22/0.9=2.47m/s 。 1.1 散流器送风气流分布计算 选用合适的散流器，使房间内风速满足设计要求。根据P.J 杰克曼(P . J . Jackman)对圆形多层锥面和盘式散流器的实验结果综合的公式，散流器射流的速度衰减方程为: 2 /10x x KA v v x += (3-1) 式中 x ——以散流器中心为起点的射流水平距离，m ； v x ——在x 处的最大风速，m/s ； v 0——散流器出口风速，m/s ； x 0——平送射流原点与散流器中心的距离，多层锥面散流器取0.07m ； A ——散流器的有效流通面积，m 2； K ——系数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1。 求射流末端速度为0.5 m/s 的射程，即： 07.05 .0)144.0(47.24.12/1002/1-??=-=x v v KA x x =2.55m (3) 室内平均风速v m (m/s)与房间大小、射流的射程有关，可按下式计算: () 22 4/381.0H L rL v m += (3-2) 式中 L ——散流器服务区边长，m ； H ——房间净高，m ； r ——射流射程与边长L 之比，因此rL 即为射程，射程为散流器中心到风速为0.5m/s 处的距离，通常把射程控制在到房间(区域)边缘之75%。 式(3-2)是等温射流的计算公式，当送冷风时，应增加20 %，送热风时减少20%。计算室内平均速度：