潔凈室的類型及應(yīng)用

1.按用途分類

(1)工業(yè)潔凈室：工業(yè)潔凈室是以無生命微粒(包括無機(jī)微粒和有機(jī)微粒)為控制對象。主要控制無生命微粒對工作對象的污染，其內(nèi)部一般保持正壓。它適用于航天工業(yè)(高可靠性)、電子工業(yè)(集成電路等)、精密工業(yè)(精密軸承等)、化學(xué)工業(yè)(高純度)等部門。

工業(yè)潔凈室主要控制溫度、濕度、潔凈度、風(fēng)速、流場等參數(shù)。溫度、濕度和潔凈度對工業(yè)潔凈室一般都是同等重要的，它們直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、純度和精度。

(2)生物潔凈室：生物潔凈室是制品車間、實驗室等及要求控制室內(nèi)細(xì)菌含量的無菌潔凈場合的總稱。

生物潔凈室以有生命的微粒為控制對象，又可分為：一般生物潔凈室和生物安全潔凈室。

①一般生物潔凈室：主要控制有生命微粒(單細(xì)胞藻類、原生動物、菌類、細(xì)菌等)對工作對象的污染。同時其內(nèi)部材料要能經(jīng)受各種滅菌劑的侵蝕，內(nèi)部一般保持正壓。實質(zhì)上這是一種結(jié)構(gòu)和材料允許作滅菌處理的工業(yè)潔凈室，可用于制品工業(yè)(高純度、無菌制劑)、醫(yī)療設(shè)施(手術(shù)室、各種制劑室、調(diào)劑室)、動物實驗設(shè)施(無菌動物飼育)和研究實驗設(shè)施(理化、潔凈實驗室)等部門。

②生物安全潔凈室：它的主要控制對象是有生命微粒對外界和人的污染，與一般生物潔凈室不同的是室內(nèi)要求靜壓比周圍環(huán)境低一定數(shù)值(負(fù)壓)，其用于研究實驗設(shè)施(細(xì)菌學(xué)、生物學(xué)潔凈室)和生物工程。因為它所從事的研究對象是對人體和環(huán)境有很大危害的物質(zhì)，所以它只允許外圍的空氣往里滲漏，而不許室內(nèi)的空氣往外滲漏，且由于滅菌劑對周圍結(jié)構(gòu)、設(shè)備有較大的腐蝕性，裝修材料和設(shè)備要求耐腐蝕性強。這種潔凈室的氣密性要求比一般潔凈室高，安全度要求高，施工難度大，造價也較一般潔凈室高。

2.按氣流流型分類

為了特定目的而在室內(nèi)造成一定的空氣流動狀態(tài)與分布，通常叫做氣流組織。為了使工作區(qū)獲得低而均勻的含塵濃度，組織氣流的原則是：要大限度地減少渦流；使射入氣流經(jīng)過短流程盡快覆蓋工作區(qū)，希望氣流方向能與塵埃的重力沉降方向一致；使回流氣流有效地將室內(nèi)灰塵排出室外。氣流流型就是氣流軌跡的形式，按氣流流型分類，潔凈室可分為以下四種：

(1)單向流潔凈室(層流潔凈室)在整個潔凈室工作區(qū)(一般定義為距地0.7~1.5m的空間)的截面上通過的氣流為單向流。

單向流，就是流向單一、速度均勻、沒有渦流的氣流，也稱為層流。

單向流潔凈室的作用原理是：由于送風(fēng)氣流靜壓箱和高級過濾器的均壓均流作用，從送風(fēng)口到回風(fēng)口的潔凈氣流充滿全室斷面，像一個空氣活塞沿著房間的高度或長度方向向前推進(jìn)，將室內(nèi)含塵濃度高的空氣沿整個斷面排到室外，以達(dá)到凈化室內(nèi)空氣的目的。如果設(shè)計正確就能大限度地排出室內(nèi)污染。

單向流潔凈室按其氣流方向又可分為以下幾種：垂直單向流潔凈室、水平單向流潔凈室、局部單向流潔凈室。

①垂直單向流(層流)：多用于灌封點的局部保護(hù)和層流工作臺。垂直單向流潔凈室高效過濾器布置在天棚上，由側(cè)墻下部或整個格柵地板回風(fēng)，空氣經(jīng)過工作區(qū)時帶走污染物。由于氣流系垂直平行流，須有足夠氣速，以克服空氣對流，垂直斷面風(fēng)速需在0.25m/s以上，換氣次數(shù)400次/h左右，氣流速度的作用是控制多方位污染、同向污染、逆向污染，并滿足適當(dāng)?shù)淖詢魰r間。所以操作時產(chǎn)生的污染物就不會落到工作臺上去，實現(xiàn)工作區(qū)無菌、無塵達(dá)到A級潔凈度，用于分裝灌封點的局部保護(hù)。但造價和運轉(zhuǎn)費用很高。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈室、無塵室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

②水平單向流(層流)：多用于潔凈室的全面潔凈控制。水平單向流潔凈室高效過濾器布置在一面墻上，作為送風(fēng)墻，對面墻上布滿回風(fēng)格柵作為回風(fēng)墻。潔凈空氣沿水平方向均勻地從送風(fēng)墻流向回風(fēng)墻。離高效過濾器越近，空氣越潔凈，可達(dá)A級潔凈度，依次便可能是B級。室內(nèi)不同地方得到不同等級的潔凈度。水平單向流(層流)多用于潔凈室的全面潔凈控制。但造價比垂直層流低。

③局部單向流(層流)：在局部區(qū)域內(nèi)提供單向流空氣，如潔凈工作臺、層流罩及帶有層流裝置的設(shè)備，如針劑聯(lián)合灌封機(jī)等。局部層流可放在B級、C級環(huán)境內(nèi)使用，使之達(dá)到穩(wěn)定的潔凈效果，并能延長高效過濾器的使用壽命。

(2)非單向流潔凈室(亂流潔凈室)：非單向流潔凈室是指在整個潔凈室工作區(qū)內(nèi)的橫截面上通過的氣流為非單向流。非單向流，就是方向多變、速度不均、伴有渦流的氣流，習(xí)慣稱亂流。

非單向流潔凈室的工作原理是：當(dāng)一股干凈氣流從送風(fēng)口送入室內(nèi)時，迅速向四周擴(kuò)散、混合，同時把差不多同樣數(shù)量的氣流從回風(fēng)口排走，這股干凈氣流稀釋著室內(nèi)污染的空氣，把原來含塵濃度很高的室內(nèi)空氣沖淡了，一直達(dá)到平衡。所以氣流擴(kuò)散得越快、越均勻，稀釋的效果就越好。由于稀釋的空氣量不可能無限增大，稀釋結(jié)果就有限度，所以非單向流潔凈室只能達(dá)到B級及其以下的潔凈度。

送回風(fēng)氣流組織形式有三種：頂送側(cè)下回、側(cè)送側(cè)回、頂送頂回。

亂流潔凈室的氣流組織方式和一般空調(diào)沒有多大區(qū)別，即在部分天棚或側(cè)墻上裝高效過濾器，作為送風(fēng)氣流方向是變動的，存在渦流區(qū)，故較單向流(層流)潔凈度低，它可以達(dá)B級。

室內(nèi)換氣次數(shù)愈多，所得的潔凈度也愈高。亂流潔凈室氣流組織形式主要有：全孔板頂送、局部孔板頂送、流線型散流器頂送、帶擴(kuò)散板或不帶擴(kuò)散板頂送、側(cè)送等形式。工業(yè)上采用的潔凈室絕大多數(shù)是亂流式的。因為它具有構(gòu)造簡單、高效過濾器的安裝和堵漏方便、初投資和運行費用低、改建擴(kuò)建容易等優(yōu)點，所以亂流潔凈室在制品生產(chǎn)上得到了普遍應(yīng)用。

在氣流組織中，送風(fēng)口應(yīng)靠近潔凈度高的工序；回風(fēng)口應(yīng)布置在潔凈室下部，易產(chǎn)生污染的設(shè)備附近應(yīng)有回風(fēng)口；余壓閥應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)的下風(fēng)側(cè)；非單向流潔凈室設(shè)置潔凈工作臺應(yīng)遠(yuǎn)離回風(fēng)口；潔凈室內(nèi)局部排風(fēng)裝置應(yīng)設(shè)在工作區(qū)氣流的下風(fēng)側(cè)。

(3)混合流潔凈室：在整個潔凈室內(nèi)既有非單向流又有單向流?；旌狭鳎褪峭瑫r獨立存在非單向流和單向流兩種不應(yīng)互擾的氣流的總稱?；旌狭鞑皇且环N獨立的氣流流型。

混合流潔凈室比單向流潔凈室簡單、便宜，比亂流潔凈室可得到更高的潔凈度。

(4)輻(矢)流潔凈室：在整個潔凈室的縱斷面上通過的氣流為輻流。輻流，就是風(fēng)口出流為輻射狀不交叉的氣流。輻流也被稱為矢流、徑流。

輻流潔凈室工作原理：流線既不單向也不平行，因流線不發(fā)生交叉，靠斜推將室內(nèi)含塵濃度高的空氣沿潔凈室的縱斷面排到室外。潔凈效果介于單向流和非單向流之間。

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