潔凈室凈化空調系統的氣流組織

一、潔凈室氣流組織的設計原則

一般空調氣流組織的主要目的是利用較少的通風量盡可能提高或降低室內的溫、濕度場的均勻程度，故較多的采用非單向流的氣流組織形式，以使送風與室內空氣充分稀釋和混合，形成均勻的溫度場和速度場。而凈化空調系統的氣流組織所實現的主要目的是：供給足量的潔凈空氣，稀釋、供氧并置換室內所產生的污染物，使室內的潔凈度達到GMP的要求。

因此，凈化空調系統的氣流組織設計一般應遵循以下基本原則：

(1)要求送入潔凈區的潔凈氣流擴散速率快、氣流分布均勻，以盡快稀釋室內污染源，達到并維持生產環境所要求的潔凈度。

(2)能使潔凈區內的污染物迅速排出室外，盡量避免或減少氣流渦流，縮短污染物在室內的滯留時間，降低污染物與物料或產品的接觸概率。

(3)滿足潔凈區的溫、濕度，新鮮空氣量及人體舒適性等要求。

潔凈室氣流組織形式主要分為三類：非單向流、單向流、混合流，此外還有近年來出現的新型氣流方式即所謂矢流。

二、非單向流流型的主要形式及特點

非單向流潔凈室的氣流組織形式根據高效過濾器及回風的安裝方式不同而分為以下幾類：頂送、側下回；側送、側回；頂送、頂回；斜送、側下回。其中，頂送、側下回的氣流組織形式較為常用。

非單向流潔凈室的造價和運行費用要比單向流潔凈室低很多但非單而流潔凈室無法滿足室內達到較嚴的空氣潔凈度等級要求，一般用于空氣潔凈度等級為6~9級(潔凈廠房設計規范，GB50073-2001) 的潔凈室。

非單向流各氣流流型的主要特點：

三、單向流流型的主要形式

單向流潔凈室的氣流是從室內的送風一側以一定的風速平行流向其相對應的回風一側。其主要特點為：將室內的塵粒和細菌在未向室內擴散之前就被驅趕出室外；潔凈空氣對污染源有隔離作用，阻止塵粒和細菌等污染源向室內擴散或與物料、產品和設備相接觸。

單向流流型又分為水平單向流和垂直單向流。單向流潔凈室能夠保證潔凈室內達到高級別的潔凈度要求，但單向流潔凈室的換氣次數也高達200~600次/h，是非單向流潔凈室的10~20倍，因此它的造價及運行費用要遠高于非單向流潔凈室，單向流方式一般用于空氣潔凈度等級為1~5級的潔凈室(GB50073-2001)。

四、混合流流型的主要形式及特點

混合流潔凈室是將非單向流流型和單向流流型在同一個潔凈室內組合使用。單向流潔凈室的設備費用和運行費用都很高，但在某些實際潔凈室工程中往往只是部分區域有嚴格的潔凈度要求，而不是整個潔凈室(區)。中凈環球凈化可提供潔凈室、凈化廠房的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

混合流潔凈室的特點是在需要空氣潔凈度嚴格的區域采用局部單向流流型，而其他則為非單向流流型，這樣既滿足了使用要求，也節省了設備投資和運行費用。混合流潔凈室的一般形式為非單向流潔凈室，在需要空氣潔凈度嚴格的區域上方采用單向流流型的潔凈措施，使該區域得到滿足要求的單向流流型潔凈區，以防止周圍相對較差的空氣環境影響局部的高潔凈度。

在實際潔凈室工程應用中常采用隧道式氣流潔凈室，它是由兩側局部垂直單向流潔凈區(工作區)，中間為非單向流潔凈區(走道、運輸通道、輔助間或要求相對低的生產區)組合而成的混合流流型潔凈室(區)。這種混合流的氣流流型，形成了潔凈室內不同區域有不一樣的空氣潔凈度等級，利用不同的氣流流型的特點滿足不同產品生產過程對不同潔凈度的要求。

全側墻回風式的室內排氣穿過工作臺進行循環，對工作臺臺面會造成污染，并且可能會對界面處產生誘導氣流，降低潔凈工作臺的潔凈度等級。全地板回風式是將潔凈工作臺設置在全部由格柵地板進行回風的潔凈室內，可避免排風對工作臺的污染和界面的誘導氣流，但由于隧道口風參與全室回風，易造成由于回風速度不均勻而使氣流發生偏流現象，同時該形式的經濟性較差，不易維持潔凈度級別。

為了避免回風穿過工作臺以及共用回風道所帶來的弊端，常常采用側墻和格柵地板組合回風的方式。中間集中回風式存在的主要問題是：操作面前方回風氣流較弱，同時隧道內送風氣流的再循環都在背面進行，故不利于排除污染和保證操作臺前方的均勻氣流。兩側獨立回風式是利用設在操作面正下方的條狀回風口，使潔凈隧道回風可形成自己的循環，同時在潔凈隧道全面上方也設置了回風口，使氣流的再循環從隧道單元的前后都能進行，此種形式具有更好的調節性，隧道單元前后的氣流更均勻。

五、矢流

矢流方式是一種新型的氣流組織方式，也稱輻流、斜流，是采用弧形送風口送風，于側上角送風，對側下角回風。它的凈化功能不同于亂流方式的摻混稀釋作用，也不同于層流方式的時均流線平行的活塞作用，而是靠流線不交叉的氣流的推動作用，將室內污染物排出室外。矢流方式可以使潔凈室內的潔凈度等級達到100級的水平，但其弧形送風口面積只為層流方式滿布高效過濾器的送風面積的1/3，設備的投資和能耗也大大減少。矢流潔凈室由側上圓角送風，對側下角回風，送風口一般采用扇形高效過濾器，回風口為格柵。

當產品要求潔凈度等級為100級時，選用層流流型(或矢流流型)；當產品要求潔凈度等級為1000~30000級時，選用亂流流型。垂直層流的送、回風方式是頂送下回，水平層流的送、回風方式是側送側回；亂流潔凈室的送、回風方式為頂送(雙)單下側回、上側送下側回、上送上回。

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