
一個密閉性能良好的潔淨(jìng)室,在使用過程中,主要的漏風途徑有以下四種:
送風口的漏風;室內門、窗縫(féng)隙(xì)的漏風;開門過程中的漏風;風淋室、傳遞窗各種淨化設備的漏風;室內配套設備的工藝排風。
1、縫隙漏風量計算
計算(suàn)方法一:
v=1.29(△P)1/2
△V=S*v
△P:潔淨室內外壓力差(Pa)
v:從縫隙處流過的(de)風速(m/s)
S:縫隙麵積(m2)
V:通過縫隙的泄漏(lòu)風量(liàng)(m3/h)
例:假設條件(jiàn):房間正壓(yā)20pa,門縫長度3.6m,窗縫長度40m,假設縫隙寬度0.01m。門縫(féng)隙麵積S1=0.01*3.6=0.072m2,窗縫隙麵積(jī)S2=0.002*40=0.08m2。泄漏風量V=s*v=(S1+S2)*3600*1.29*(△P)1/2=(0.072+0.08)*3600*1.29*(20)1/2=3157m3/hr。
計算(suàn)方法二:
壓差法計算方(fāng)式:
L=0.827×A×(ΔP)1/2×1.25=1.03375×A×(ΔP)1/2
式(shì)中L—正壓漏風量(liàng)(m3/s);0.827—漏風係數;A—總(zǒng)有效漏風(fēng)麵積(m2);ΔP—壓力(lì)差(Pa);1.25—不嚴密(mì)處附加係數。
2、開門的泄漏(lòu)風量
假(jiǎ)設條件:房間正(zhèng)壓ΔP=20Pa,門麵積S3=0.9*2.00=1.8m2,風速v=1.29(△P)1/2=5.77m/s,開啟次數n=1次/hr,開啟時間t=5s。
泄漏風量Q=S3*v*t*n=1.8*5.77*5*1*=51.93m3/h。
每小時開一次門,開5秒,泄漏空氣量51.93m3/h。
3、風(fēng)淋室與傳遞(dì)窗的空氣泄漏量(liàng)
假設條(tiáo)件:風淋(lín)室體積15m3,密閉無(wú)縫隙。開閉順序為(1)開→ (1)關→ (2)開→ (2)關。
分析:以風(fēng)淋室為例:
(1)開時A/S內壓力為常壓101325Pa,關時A/S內壓(yā)力為常壓101325Pa,保持不變。
(2)開時A/S內壓力為常壓101325Pa,保持不變,但穩定後(hòu)壓(yā)力變(biàn)為與房間內同樣(yàng)壓力(lì)101325+20pa,關時(shí)A/S內壓力為常壓101325+20Pa,保持不(bú)變(biàn)。
結論:所以(yǐ)需要補充的空氣量為15m3的空間壓力變化為20Pa時的密閉空間的補氣量。根據理想氣體方程式PV=mRT,(P氣(qì)壓,單(dān)位Pa;V體積,單位m3;m氣體質量(liàng)單位kg;R氣體常數等於287;T氣體開氏溫度,單位K,假設室內溫度25℃,開氏溫度為298K)。需補充空氣質量m=(△P *V)/(R*T)= (20*15)/(287*298)=0.0035kg=3L。
相對來說風淋室及傳遞箱的泄漏量(liàng)較小(密閉(bì)良好的(de)情況下),可忽略不計。
4、工藝排風泄(xiè)漏風量
工藝排(pái)風泄漏風量即為工藝排風量。以上四種泄漏風量(liàng)之和即為房間維持正壓所需(xū)的送風(fēng)量。
更為快速的(de)計算方法:潔淨時正壓(yā)換氣次數(次(cì)/時) ,如表1正壓換氣(qì)次數經驗數據表,通過此表,可以更快速(sù)的計算正壓送風(fēng)量,潔淨室漏風原因分析及潔淨室正壓送風量計算(suàn)方法(fǎ)。
例,潔淨室要求正壓為20Pa(表中第四行),潔淨(jìng)室體積為100m3,潔淨室是有外窗(chuāng)、密閉性(xìng)較好的潔淨室(表中(zhōng)第二(èr)列),那麽(me)此潔淨室維持正壓所需的送風量(liàng)V=換氣次數2.5*100m3=250m3(不包括工藝排風)
為什麽有時不能達到理想正壓?
1、新風補充量不足:重(chóng)新計算新風需求量。
2、泄漏量過大:找出泄漏原因,尋出解決方案。
3、排風量太大(dà):主要是(shì)工藝排風(fēng)量(liàng)超標,重新計算。
4、空調回風(fēng)量太大:重新調節風量。
簡單計算法的(de)應用實例—在(zài)潔淨室(shì)建造中為投(tóu)資(zī)方節約能源,合理的正壓值對潔淨室各項指標的達標及降低運行成本(běn)是非常重(chóng)要的。
半導體廠工程設備用電約占全廠用電的49%,冷動機用電占工程設備用電的35%,潔淨室空氣處理(lǐ)機組用電(diàn)占工程設(shè)備用電的23%。潔淨室(shì)正壓設定值越大,空(kōng)氣處理機組送風量(liàng)越大,冷動機負荷越高,降低電力的耗用,即減少資源的消耗與汙染源的製造。所以基於(yú)以上分析可知潔淨室內的正壓設定直接關係到廠(chǎng)區運行成本,潔淨室漏風原因分析及潔淨室正壓送風量計(jì)算方法。
例,某廠主要由一個150m2的1000級(jí)潔淨室和一個100m2的1級(jí)潔淨室組成,正壓設定(dìng)值為50Pa,現以其1級潔淨室為例計算所需新風(fēng)量。
計算條件
麵積100m2,層高3m,高架地板下部空間1m,FFU滿布加高架地(dì)板係統。窗9扇(1m x 1m),門1扇(1mx2.1m),每小時開啟一次,每次持續5秒,風淋室一個,傳遞箱一個(1m3),工藝排風1000CMH,整個潔淨室(shì)氣密(mì)性良好,正(zhèng)壓設定為50Pa。
計算過(guò)程(chéng):
1、縫隙泄漏風量(liàng)
V=(S1+S2)*3600*1.29*(△P)1/2
(0.01*1*4*9+0.02*1*2+0.02*2.1*2)*3600*50(1/2)*1.29=4642m3/h
2、開門泄漏風量
Q=S3*1.29*(△P)1/2*t*n
(2.1*1)*(50 (1/2)*1.29)*5*1=109m3/h
3、風淋室和傳遞(dì)窗密閉良好(hǎo),假設無漏風
4、工藝排風(fēng)量(liàng)為1000CMH
控製50Pa正壓所需的新風量為4624+109+1000=5733 m3/h,若根據經驗值估算,控製50Pa正壓所需風量為5.3*100*4+1000=3120m3/h,取(qǔ)大(dà)值5733m3/h,實際餘壓閥顯示正壓為65Pa,業主出於節(jiē)能考慮,要(yào)求降低正壓至35Pa。
一、針對FFU風速進行改善
改(gǎi)善方式:
1、通過中(zhōng)控(kòng)電腦,調整FFU馬(mǎ)達轉速降低(original:1,300 rpm)。
2、觀察潔淨室壓力值的變化(original:65Pa)。
3、持續降低(dī)轉(zhuǎn)速直至壓力為(wéi)45Pa。
4、記錄FFUzui後的轉速並觀察潔淨室壓力。
二、針(zhēn)對(MAU)風速進行改善
改善方式:
1、通過中控電腦調整MAU馬達轉速(original:45Hz)。
2、觀察(chá)潔淨室壓力值的(de)變化(original:45Pa)。
3、持(chí)續降低轉速直至壓力為35Pa。
4、記錄MAUzui後的(de)轉速,並觀察潔(jié)淨室壓(yā)力。
三、zui終(zhōng)節能效果
1、降低FFU轉速
(1)FFU轉速由(yóu)1,300 rpm降至1,100rpm。
(2)共計(jì)可節省FFU馬達耗電:62Kw。
2、降低MAU轉速
(1)調節潔淨室(shì)壓力至35Pa,MAU負載 由45Hz降至41Hz。
(2)共計可節省(shěng)MAU馬達耗電:4kW。
(3)降低潔淨室正壓同時可減少(shǎo)室外新風(MA)供應量以節省能源(yuán)。