对于大部分洁净空间,为了防止外界污染侵入,需要保持内部的压力(静压)高于外部的压力(静压)。压力差的维持一般应符合以下原则:1.洁净空间的压力要高于非洁净空间的压力。2.洁净度级别高的空间的压力要高于相邻的洁净度级别低的空间的压力。压力差的维持依靠新风量,这个新风量要能补偿在这一压力差下从缝隙漏泄掉的风量。所以压力差的物理意义就是漏泄(或渗透)风量通过洁净室的各种缝隙时的阻力。洁净室中的气流速度规定这里要讨论的气流速度是指内的气流速度,在其他洁净空间中的气流速度在讨论具体设备时再说明。对于乱流洁净室 由于主主要靠空气的稀释作用来减轻室内污染的程度,所以主要用换气次数这一概念,而不直接用速度的概念,不过对室内气流速度也有如下要求;(1)送风口出口气流速度不宜太大,和单纯空调房间相比,要求速度衰减更快,扩散角度更大。(2)吹过水平面的气流速度(例如侧送时回流速度)不宜太大,以免吹起表面微粒重返气流,而造成再污染,这一速度一般不宜大干0.2m/s。对于平行流洁净室《习惯上称层流洁净室),由于主要靠气流的“活塞打挤压作用排除行染,所以截面上的速度就是非常重要的指标。过去都参考美国20gB标准,采用0.45m/s.但人们也都了解到这样大速度所需要的通风量是极大的,为了节能,也都在探求降低风速的可行性。在我国,《空气洁净技术措施》和(洁净厂房设计规范)都是这样规定的垂直平行流(层流)洁净室≥0.25m/s水平平行流(层流)洁净室≥0.35 m/s洁净室噪声标准一般均严于保护健康的标准,目的在于保障操作正常进行,满足必要的谈话联系及安全舒适的工作环境。因此衡量洁净室的噪声主要指标是:1.烦恼的效应由于噪声,使人感到不安宁而产生烦恼情绪,一般分为极安静、很安静、较安静、稍嫌吵闹,比较吵闹和极吵闹7个烦恼等级。凡反应水平属于很吵闹和极吵闹者,即为高烦恼,高烦恼人数在总人数中的百分比即为高烦恼率。2.对工作效率的影响这主要看三方面的反应水平,这三个方面是:集中精神,动作准确性,工作速度;3.对综合通讯的干扰这主要分为:清楚或满意,稍困难,困难,不可能对以上三方面指标都用A声级来评价。在50年代曾提出用一条频谱曲线作为评价标准即各频带中心频率的声压级不得超过该曲线。后来了解到刷A等级来计量噪声与噪声的语音干扰和烦恼程度更为台适,可以代替倍频带声压级作为评价标准的指标。向有很高的要求。这里有必要先说明一下无窗洁净室的照明方式:(1)一般照明它指不考虑特殊的局部需要,为照亮整个被照面积而设置的照明。(2)局部照明这是指为增加某一指定地点(如工作点)的照度而设置的照明。但在室内照明由一般不单独使用局部照明。(3)混合照明这是指工作面上的照度由一般照明和局部照明合成的照明,其中一般照明的照度按《洁净厂房设计规范》应占总照度的10%—15%,但不低干150LX。 单位被照面积上接受的光通量即是照明单位勒克斯(LX)。国外洁净室的强度要求极高,例如美国关于洁净室的几个标准的要求是.人工光300lx有较好的效果,当工件精细程度更高时,500x也是允许的。对于要红灯照明的地方,如电子行业的光刻车间,其照度一般为(25—501x),用天然光时可允许更高的照度,因而对工作是有利的,所以今后洁净室的照明既采用人工光也采用天然光可能是有前途的,这也是为了节能而出现的一种动向。洁净室中由于静电引起的的事故屡有发生,因此洁净室的防静电能力如何已成为评价其质量的一个不可忽视的方面。所谓静电,是由于摩擦等原因破坏了物体中正(+)负<一)电荷等量的均匀的电中性状态,而使电荷过剩,物体呈带电状态,由于这些电荷平时是不流动的,故称静电。在洁净室内静电导致的事故有以下几方面;1.静电电引起的静电电击,引起人的不安全和恐惧感,并可造成二次伤害(例如人因受电击而摔倒,由摔倒又致伤);2.静电放电引起的放电电流,可导致诸如半导体元件等破坏和误动作,例如将50块P- MOS电路放在塑料袋内,摇晃数次后,与非门栅极严重击穿者计39块,失效率竞达78%,这是因为半导体器件对静电放电十分灵敏;3.静电放电产生的电磁波可导致电子仪器和装置的杂音和误动作;4.静电放电的发光可导致照相肢片等感光破坏;5.静电的力学现象可导致筛孔被粉尘堵塞,纺纱线纷乱,印刷品深浅不均和制品污染;静电事故的产生主要在于静电的产生和积累,而气流的流动,气流和管道、风口、过滤器等摩擦,人体和衣服的摩擦,衣服之间的摩擦,工艺上的研磨,喷涂、射流、洗涤、搅拌、粘合和剥离等操作,所有选些都可能产生静电,在一般情况下,越是电导率小的非导体(绝缘体),由于电荷产生后不易流动,因此表现为越容易带电。静电问题所以在洁净室中特别严重,是因为不但在洁净室中具备前述产生静电的多种工艺因素,而且因为洁净室中的许多材料如塑料地面、墙面,尼龙、的确良等工作服都有很高的电阻率,都极易产生静电和集聚静电,在洁净室的静电灾害未被重视以前大部分净化厂房尤其电子工业用的洁净厂房都有严格的恒温、恒湿的要求,不仅对厂房内的温、湿度有严格的要求,而且对温度和相对湿度的波动范围也有严格的要求。因此,在净化空调系统的空气处理上要采取相应的措施,例如:夏季要降温、去湿(因为夏季室外空气是高温、高湿的),冬季要加热加湿(因为冬季室外空气是寒冷干燥的,室内湿度过低会产生静电,静电对电子产品的生产是致命的)。对于净化空调系统的加湿问题而言,常用的加湿方法有很多种,有淋水、湿膜、高压喷雾超声波等水加湿,这些加湿方法属等焓加湿过程。而喷蒸汽、喷干蒸汽和电极(电热)加湿是向空调送风中喷蒸汽,其加湿方法属等温加湿过程。从确保洁净室内相对湿度的精度而言,上述的淋水、高压喷雾、湿膜等水加湿方法其控制的精度不高,故当洁净室内相对湿度精度要求≤±10%时不采用。而采用喷干蒸汽和电热(电极)式加湿的方法。喷干蒸汽的加湿方法要注意干蒸汽加湿器有一个喷蒸汽效率的问题,并非喷入空调箱内的蒸汽全部加入到空调送风中,而其中有一部分变成凝结水排放出来。因此,选择干蒸汽加湿的加湿量时应考虑其喷蒸的效率。有的厂家给出的喷蒸效率为70%。各种不同的加湿器的应用范围不同:如:淋水、湿膜、高压喷雾等水加湿器,其特点是加湿量大、投资费用低,而相对湿度控制精度较差,因此多用于相对湿度要求不严格(> ±10%),加湿量很大的工业厂房和一般舒适用空调房间的空调系统加湿。而相对湿度控制精度高的干蒸汽加湿和电极(电热)式加湿因投资较高则多用在相对湿度精度要求严格的恒温恒湿洁净室的空调系统加湿中。对于以微生物为控制对象的生物洁净室(例如:生物制药、洁净手术室、无菌室、生物安全实验室、实验无菌动物饲养室等)其重点要控制微生物的产生和传播,因为潮湿和水分是微生物滋生和繁殖的条件,因此水加湿的淋水、湿膜、高压喷雾等方法不能用在生物洁净室中,只能采用干蒸汽加湿和电极(电热)式加湿。还有一个值得注意的问题是,近些年来我国南方如佛山、广州以及华东的上海、苏州等地冬季室外空气相对湿度较“规范”给出的室外空调计算相对湿度要低,例如:冬季室外计算相对湿度佛山无尘室、广州均为70%,上海和苏州为75%,而这些年实测的室外相对湿度有时只有30%左右,因此,建起来运行的洁净室的加湿量不足,室内相对湿度偏低,达不到设计要求。有的工厂为了简便和省钱,在原空调器内增加湿膜或喷雾进行加湿以加大加湿量。但是,事与愿违,不但加不进去湿量而且加进去的还会很快饱和变为凝结水析出来,而达不到加湿目的。因为,湿膜和高压喷雾属等焓加湿过程,加湿前的空调空气必须加热到一定温度后再加湿才能达到加湿目的。如果不进行加热是不可行的。在加湿问题上还有一个应注意的问题就是空调器内空气流动带水的问题。有的工程中由于加湿的带水问题没有处理好,结果后面的中效过滤器甚至高效过滤器都被携带的水打湿了。对于干蒸汽加湿器也要注意蒸汽管和凝结水管的坡度和坡向问题,要使凝结水迅速地排到空调器外。若加湿器设在空调器的风机段内,还应采取措施避免凝结水滴到电机上,造成电机短路断电。
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