Aby mieć pewność, że temperatura, wilgotność, prędkość i czystość powietrza w pomieszczeniu spełniają zarówno wymagania procesowe, jak i zapewniają komfort personelu, konieczne jest zaprojektowanie racjonalnej organizacji przepływu powietrza, tak aby ruch powietrza w pomieszczeniu odpowiadał specyfikacjom pomieszczenia czystego.
Organizacja przepływu powietrza w pomieszczeniu czystym różni się zasadniczo od konwencjonalnej klimatyzacji. Głównym zadaniem przepływu powietrza w pomieszczeniu czystym jest dostarczenie wystarczającej ilości czystego powietrza, aby rozrzedzić i zastąpić zanieczyszczenia generowane w pomieszczeniu, utrzymując czystość w dopuszczalnych granicach. Natomiast w pomieszczeniach klimatyzowanych, zazwyczaj stosuje się silnie turbulentne wzorce przepływu powietrza, wykorzystując minimalną wentylację w celu maksymalizacji równomierności temperatury i wilgotności. Powietrze nawiewane dokładnie miesza się z powietrzem w pomieszczeniu, tworząc równomierne pola temperatury i prędkości. W związku z tym, projekt przepływu powietrza w pomieszczeniu czystym powinien spełniać następujące podstawowe wymagania.
Podstawy projektowania jednokierunkowego przepływu powietrza
1. Zapobiegaj wyciekom filtra
Jeśli filtry przeciekają, główna zaleta jednokierunkowego przepływu powietrza zostaje utracona. Dlatego należy unikać przecieków.
2. Zapewnij równomierny przepływ powietrza nawiewanego
Zwiększ współczynnik pokrycia filtra, aby zmniejszyć wpływ martwych stref kadru.
3. Poprawa równomierności prędkości powietrza nawiewanego
Nierównomierna prędkość przepływu powietrza zazwyczaj wynika z nierównomiernego ciśnienia w filtrach i komorach rozprężnych, a także z nadmiernej prędkości wlotowej do komory rozprężnej. Kluczowe środki zaradcze obejmują:
(1) Dokonuj rygorystycznego wyboru filtrów o wysokiej wydajności. Podczas instalacji wyważaj urządzenia pod kątem indywidualnej rezystancji, tak aby odchylenie między rezystancją dowolnego filtra a średnią rezystancją grupy było mniejsze niż 5%.
(2) Zamontuj warstwy tłumiące pod filtrami – w razie potrzeby nawet nierównomierne warstwy tłumiące. Zwiększ wysokość komory, najlepiej powyżej 800 mm.
(3) Zmiana z centralnego zasilania kanałami do komory rozprężnej na rozproszone zasilanie kanałami.
(4) Jeśli prędkość wlotowa jest zbyt wysoka lub możliwe jest tylko jednostronne wlotowanie, należy zainstalować regulowane przegrody na filtrach w pobliżu wlotu. Alternatywnie, można zwiększyć opór wewnętrzny komory, umieszczając perforowaną płytę w pobliżu wylotu.
4. Poprawa jednorodności prędkości powietrza powrotnego
Te same środki, które stosuje się w przypadku kanałów nawiewnych, można zastosować w przypadku kanałów powrotnych: rozproszone kanały, przepustnice równoważące, materiał tłumiący na kratkach powrotnych, zmniejszenie prędkości powietrza powrotnego poniżej 5 m/s oraz dostosowanie współczynnika otwarcia podłogi.
Podstawy projektowania dla przepływu powietrza niejednokierunkowego
1. Utrzymuj dodatnie ciśnienie
(1) Przepływ powietrza w warunkach sprężania Przepływ powietrza w warunkach sprężania jest określany głównie na podstawie nieszczelności powłoki. Poniżej podano wartości odniesienia wyrażone jako wymiana powietrza na godzinę (ACH). Do przybliżonych szacunków należy przyjąć 2–3 ACH.
| Ciśnienie w pomieszczeniu (Pa) | Wymagany ACH (podwójne drzwi) | Wymagany ACH (pojedyncze drzwi) |
| 9,8 (1,0 mmH₂O) | 4.0 | 2.6 |
| 14,7 (1,5 mmH₂O) | 5.1 | 3.3 |
| 19,6 (2,0 mmH₂O) | 6.0 | 4.0 |
| 29,4 (3,0 mmH₂O) | 7,5 | 4.9 |
| 44,1 (4,5 mmH₂O) | 9,5 | 6.2 |
(2) Kontrola ciśnienia Należy wziąć pod uwagę wytrzymałość konstrukcji obudowy i wygodę otwierania drzwi. Zasadniczo należy kontrolować różnicę ciśnień w sąsiednich pomieszczeniach w zakresie 5–20 Pa (0,5–2,0 mmH₂O).
2. Kontroluj lokalne wytwarzanie pyłu
W pomieszczeniach czystych o niejednokierunkowym przepływie powietrza turbulentny przepływ powietrza umożliwia rozprzestrzenianie się pyłu w dowolnym miejscu. Jeśli pył generowany lokalnie oddziałuje równomiernie na całe pomieszczenie, rezultat jest wysoce niepożądany; nawet znaczny wzrost liczby wymian powietrza przynosi ograniczoną poprawę. Najlepszym rozwiązaniem jest bezpośrednie zajęcie się lokalną organizacją przepływu powietrza poprzez odizolowanie urządzeń generujących pył i zapewnienie lokalnego wyciągu.
3. Wybór głowicy ciśnieniowej wentylatora
Dotychczasowa praktyka doboru ciśnienia wentylatora z nadmiernym marginesem jest niewłaściwa. Ponieważ filtry pracują poniżej znamionowego przepływu powietrza w rzeczywistych warunkach pracy, dobór wentylatora o dwukrotnie większym oporze filtra powoduje nadmierny początkowy margines ciśnienia, co skutkuje nadmiernym przepływem i prędkością powietrza. Zbytnie dławienie przepustnic generuje znaczny hałas. Gdy możliwe jest szczegółowe obliczenie oporu układu, końcowy opór od filtra zgrubnego do filtra wysokosprawnego można przyjąć jako opór początkowy powiększony o 50–120 Pa. Jeśli opór układu jest trudny do obliczenia lub potrzebne jest jedynie przybliżone oszacowanie, nadal można zastosować konwencjonalną metodę dwukrotności oporu początkowego.
4. Wybór wentylatora
Wybierz wentylatory o wysokiej wydajności i niskim poziomie hałasu. Kluczowe jest, aby punkt pracy znajdował się na bardziej stromej części krzywej wydajności wentylatora, a sama krzywa powinna być stroma, a nie płaska. Dzięki temu duże zmiany ciśnienia będą generować minimalne wahania przepływu powietrza, unikając znaczącego wpływu na działanie urządzenia.
Streszczenie
Podsumowując, organizacja przepływu powietrza jest kluczowym aspektemprojekt pomieszczenia czystegoWiele zastosowań wymaga oprogramowania do symulacji CFD w celu analizy przepływu powietrza, wykorzystując wizualizację wyników symulacji do weryfikacji projektu.
Czas publikacji: 15 maja 2026 r.