1 洁净车间结构设计概况与净化要求
洁净车间是生产VCD和DVD电子元件的关键部分,在建筑平面上被安排在厂房的中间(如图1)。厂房为钢结构,生产车间为单层建筑,办公部分为两层建筑,洁净车间的吊顶高度为3.3m,层高为811m。洁净车间吊顶与屋面之间,敷设送风管、回风管、排风管等多种工艺管道和高效过滤器,吊顶由内夹聚氨脂塑料泡沫层的夹心彩钢板组装而成,上人吊顶与墙面之间的缝隙用密封胶填密,地面到吊顶采用埃特板构成回风井道,并和回风管连接。
第1、第2车间面积各为2160m2工作人员各为400人,第3车间面积1080m2,200人;各车间,检测室,卫生室和吹淋通道的温度要求为23℃±2℃,湿度60%±10%,室内正压大于10Pa,吹淋通道净化级别为100级,其余为10万级。
2 净化空调系统的设计
2.1 净化系统的划分
该厂的净化车间,最大单间面积2160m2,空间大,风量大,相邻空调机房的噪声处理困难以及吊顶内的管线多,为此净化空调分设三个独立的系统。
每个净化系统均设初效、中效、高效过滤器。初效过滤器安装在新风管上,中效过滤器安装在空调柜内,高效过滤器安装在吊顶上,见图2。
2.2 洁净车间送风量和新风量的确定
洁净车间送风量根据车间的洁净度要求确定,车间的换气次数为22次/h,并通过下式计算。
G———室内发尘量,粒/(m3・min)
M———大气含尘浓度,粒/L
n———换气次数,次/h
S———回风量和全风量的比
ηn———新风通路上过滤器总效率
ηr———回风通路上过滤器总效率
洁净车间新风量的确定,主要从三个方面考虑;
第一、室内工作人员所需的新风量,每人按40m3/h考虑。
第二、车间内的排气量。
第三、保持正压时的门窗缝隙的漏风量。本工程选择新风量占全风量的12%至15%。正压采用余压阀控制。各车间的送风、排风、新风的参数见表2。
2.3 洁净车间的气流组织
各洁净车间的气流组织均采用上送下回的形式如图3。设计中利用墙体和隔板构成回风道,并与回风管连接。这种做法回风均匀,每个回风口的风量不会有较大的差别。即使吊顶和墙体以及其它围护结构有些不密封之处,渗入的室外空气也只能流向回风管道,而不会污染到室内洁净区。
2.4 消声处理
在空调设计中噪声是一个很重要的问题,对于大面积的洁净车间,它的送风量比一般的空调系统要大得多,且送风的风压也高达116kPa,因此通风机的电机容量也比较大,达90kPa,通风机的声功级为115dB。消声技术在本工程中尤为突出。
通过减噪计算,配置相应的消声器和消声小室,可达到规范所要求的室内噪声标准。工程实践证明,净化工程的消声处理不一定要用价格昂贵的微穿孔板消声
器;在设计中计算出各倍频中心频率的噪声量后,针对其超标的频率噪声,采用廉价的不锈钢板网和中效无纺布、多孔材料制作出消声器,同样能达到消声的目的,节约工程投资。另外,高效过滤器和中效过滤器本身也是一种很好的消声器,在设计计算中应考虑它们的消声量。
2.5 空气处理
为了满足各车间的洁净要求,设计中把洁净车间分成三个系统;第一、第二车间各设一个系统,第三车间、实验室、检测室、卫生室为一个系统。空气处理机由回风段、致冷段、加热段、加湿段、混合段、风机段、中效段、送风段组成。其相应的空气处理过程焓湿图见图4和图5。
图中点1表示室外空气状态点,点2表示室内空气和室外空气混合后的空气状态点,点3表示空气通过致冷器(夏)或加热器(冬)后的空气状态点,点S表示空气通过加热器(夏)或加湿器(冬)后的空气状态点即送风空气状态点,N点为室内空气状态点。
3 效果
工程竣工后经检测数据如下:室内粒径0.5μm的尘核、最大值314个/L,最小值114个/L,平均173个/L;室内温度为22℃、相对湿度为62%、正压力为12Pa、噪声平均为52dB。各项指标达到设计要求,满足生产工艺的净化要求,效果良好。