
為了計算亂(luàn)流潔淨室室內的含塵濃度(dù)和換氣次數,必須確定塵粒在潔淨室(shì)內的分(fèn)布狀況。一般分為均勻分布和(hé)不均勻分布兩種類型。
均勻分布,就是假定(dìng)室內灰塵(chén)是均勻分布的,如(rú)果有灰塵發生源(yuán),則(zé)發生的塵(chén)粒由(yóu)於擴散和氣流的帶動和衝淡,能(néng)很快在室內達到平衡。
為了簡化計算,還進一步假定:通風量(liàng)是穩定的;發(fā)塵量是常數;大氣塵濃度是常數(shù);忽略室內外灰塵(chén)的密度(dù)和分散度的變化對過濾器效率的影響;忽略滲入的(de)灰塵(chén)量和管道產生的可能性;忽(hū)略灰塵在管道(dào)內和室內的沉降。此外,設新風通路上過濾器的總效率為ηn,回風通路上過濾器的總效率為ηr,則
ηn=1-(1-η1)(1-η2)(1-η3)(1-ηn)=(1-η1)(1-η2)(1-η3)
或ηr=(1-η1)(1-η2)(1-η3)(1-ηr)=(1-η1)(1-η2)(1-η3)
對(duì)於新風(fēng)過濾器組(zǔ)合η1=1-(1-η10)(1-η20)(1-η30)
式中,η10、η20、η30分別為組合內的粗效、中效(xiào)和(hé)高中效或亞高效過濾器效率。
根據前麵的基本圖示和上述(shù)假定,可見:
1、進入室內的塵粒(lì)由三部分組成。
(1)由回風帶進室內的(de)灰塵。單位時(shí)間的回風量(liàng)為(wéi)SnV*103/60(L/min);單位時間內,經回風通路上過濾器(回風口過濾器、中間過濾器和(hé)末級過濾器)過濾後,進入室內的塵粒數量為SnV*103/60Nt(1-ηr)(粒/min)。因此,Δt時間內,室內每升空氣中由於回(huí)風而增加的塵粒(lì)數量(liàng)為SnNt/60(1-ηr)Δt(粒/min)。
(2)由新風帶進室內的塵粒。單位時間的新(xīn)風量為nV*103/60(1-s)(L/min);單位時間內,經(jīng)新風通路(lù)上的過濾器即初級過濾器、中間過濾器和末級過濾器過濾後,進(jìn)入室內的(de)塵粒數量為MnV*103/60(1-s)(1-ηn)(粒/min)。因此,Δt時間內室(shì)內每(měi)升空氣中由於(yú)新風而增加的(de)塵粒(lì)數量為Mn(1-s)(1-ηn)/60Δt(粒/L)。
(3)在Δt時間內,由於室內發塵而使室內每升空氣增加的塵粒,數量(liàng)為G*10-3Δt(粒/L)。
2、由室內排出的塵粒包括,有組織的回風(有的還有排風)排出(chū)的塵粒和無組織的換氣排出(壓(yā)出)的灰塵。
單位時間通風換氣量為nV*103/60(L/min),因此Δt時間內室內(nèi)每(měi)升空氣(qì)由通風(fēng)換(huàn)氣排出的塵粒數量為nNt/60Δt(粒/L)。
根(gēn)據以上分析的進出潔淨室的塵粒數量可知,在Δt時間內潔淨室(shì)內含塵濃度的變化為
ΔNt=(進入的含塵濃度)-(排出的含塵(chén)濃度)

移(yí)項整理,並以
則

對上式變量分離並積分,得到

式中,C是積分常數,它由初始條件決定。當t=0的時候,有三種情況:
(1)以(yǐ)係統開始運行計算時間,則t=0時室內含(hán)塵濃度即為潔淨室運行前瞬時(shí)的含塵濃度,由於滲漏等因素,這(zhè)一含塵濃度是(shì)較大的(de)。
(2)以係統經一定運行時間,達到含塵濃度穩定後的任一時刻(kè)開(kāi)始計算時(shí)間,則t=0時(shí)的室內含塵濃度即為達到穩定的含塵濃度,對(duì)於潔淨室級別不同的潔淨室這一濃度也是不同的。
(3)以係統運行中間某一時刻計算時間,t=0時室內含塵濃度即係統運行到這一時刻的室內含塵濃度。
總之(zhī),可以把t=0時的室內含塵(chén)濃度(dù)稱為原始含塵濃(nóng)度,以N0表示。即
t=0,Nt= N0
代(dài)入(rù)上式則可求出(chū)C,代回原式即得

所以潔淨室含塵濃度的瞬時式是
