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无尘车间系统工程压差控制及波动处理措施

2019/12/17 14:45
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压差控制在无尘车间中是一个非常重要的环节。只有通过对洁净区域的压差进行控制,保证合理的气流组织,才能达到净化和工艺的要求。例如洁净厂房必须保持一定的正压使外界未经净化的空气不会进人净化区域,保证洁净级别;并且通过对各净化区域的不同的压差控制,达到净化分区的作用,在新版GMP中就要求不同净化级别区域的压差应得到控制不小于+5Pa。
 
压差的实质是:新风量与排风量+压差风量之间的平衡
直流系统:新风量=排风量+压差风量
循环系统:新风量+回风量=回风量+排风量+压差风量
本质是:新风量=排风量+压差风量
 
因此,洁净室压差建立的调整,都应体现新风量与排风量+压差风量之间的平衡。
 
1)对直流系统,送入一定的风量,调节排风量至压差值的建立。
2)对循环系统,送入一定的风量,一般可按要求调整排风量,然后调节回风量,建立压差值。
3)当某些无尘车间无排风时,则调节风量至压差值的建立。
无尘车间送入风量要求一定,因此不能作为控制的变量。
 
一、引起无尘车间压差波动的外扰因素及常用的基本对策如下
 
1)HVAC系统阻力变化,主要是过滤器阻力的变化,会引起送风量的变化,影响室内压差的波动。对其控制较易,只要运行到一定时期后系统阻力变化至一定值时,人工及时调整便可。亦常用在定风量阀控制压差时,能自动维持送风量不变,亦有采用变速的送风机,以过滤器压差进行风机转速控制,维持风量一定。
 
2)室外风压的变化(室外风向及风速等引起),会影响无尘车间的压差风量,引起室内压差的波动。对其控制也较容易。要求:围护结构及门的气密性好,无尘车间对室外保持≥10Pa压差,相邻无尘车间保持≥5Pa压差,当室外风压对洁净不利时,尚能维持无尘车间内的一定压差而不致出现问题。
 
3)净化车间门的启、闭,会引起无尘车间压差的波动。门开启时,两无尘车间的压差不能维持,空气会双向交换,其交换量与两室间的空气温差有关,亦与人的走动有关,国外有研究认为在Δt=0℃,双门的空气交换量约为0.19m3/s;Δt=2℃,则达0.24m3/s。为防止反向流的出现,则流经门的空气速度应大于0.2m/s(ISO 14644-4中提及的维持低压差时所需的气流速度);在工程中,国外常采用0.25m/s~ 0.5m/s的气流速度。
 
对其控制较不容易,需采用闭环控制。在采用定量控制时,须设置缓冲室或气闸。
 
4)无尘车间工艺排风的变化必然带来压差的波动,而排风量的变化有时是较大的,此时为不使室内压差波动,不使引起反向流,需要采用闭环控制。
 
5)HVAC系统的启停以及生物无尘车间薰、蒸、消毒、灭菌所需风阀操作必然引室压的波动,但这都是在非正常运行过程中暂时出现的,对正常运行并无影响,因此需要在系统的风机、阀门等运行的联锁及阀门操作等作规定外,无需在压差控制系统上作考虑。
 
洁净室的压差控制方式及其系统的选择应与要求相适应。常用的无尘车间压差控制方式基本有两类。一类是所谓的静态控制,即定风量控制,另一类是以“直接压力”控制的闭环控制系统以及余压阀控制。

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