Для обеспечения соответствия температуры, влажности, скорости потока воздуха и чистоты в помещении как технологическим требованиям, так и комфорту персонала, необходимо разработать рациональную систему организации воздушного потока, чтобы движение воздуха внутри помещения соответствовало спецификациям чистых помещений.
Организация воздушного потока в чистых помещениях принципиально отличается от традиционной системы кондиционирования воздуха. Основная задача системы кондиционирования в чистых помещениях — подача достаточного количества чистого воздуха для разбавления и замены загрязняющих веществ, образующихся внутри помещения, поддерживая чистоту в допустимых пределах. В отличие от этого, в обычных помещениях с кондиционированием воздуха обычно используются сильно турбулентные потоки, а вентиляция минимальна для обеспечения максимальной равномерности температуры и влажности. Приточный воздух тщательно смешивается с воздухом в помещении, создавая равномерные температурные и скоростные поля. Следовательно, проектирование воздушного потока в чистых помещениях должно соответствовать следующим основным требованиям.
Основные принципы проектирования для однонаправленного воздушного потока
1. Предотвратите утечку из фильтра.
Если фильтры протекают, основное преимущество однонаправленного воздушного потока теряется. Поэтому утечек следует избегать.
2. Обеспечьте равномерный поток подаваемого воздуха.
Увеличьте коэффициент покрытия фильтра, чтобы уменьшить влияние слепых зон рамки.
3. Улучшение равномерности скорости подачи воздуха.
Неравномерная скорость подачи обычно является результатом неравномерного давления на фильтрах и впускных коллекторах, а также чрезмерной скорости потока на входе в коллектор. Ключевые меры противодействия включают:
(1) Тщательно выбирайте высокоэффективные фильтры. Во время установки балансируйте блоки в соответствии с индивидуальным сопротивлением так, чтобы отклонение между сопротивлением любого фильтра и средним сопротивлением группы составляло менее 5%.
(2) Установите демпфирующие слои под фильтрами — при необходимости даже неравномерные демпфирующие слои. Увеличьте высоту пленума, предпочтительно выше 800 мм.
(3) Переход от централизованной подачи воздуха в воздуховод к распределенной подаче воздуха в воздуховод.
(4) Если скорость на входе слишком высока или возможен только односторонний вход, установите регулируемые перегородки на фильтрах рядом с входом. В качестве альтернативы, увеличьте внутреннее сопротивление камеры, разместив перфорированную пластину рядом с выходом.
4. Улучшение равномерности скорости обратного потока воздуха.
Для обратных воздуховодов можно использовать те же меры, что и для подающих воздуховодов: распределенная система воздуховодов, балансировочные заслонки, демпфирующая ткань на обратных решетках, снижение скорости потока на обратной поверхности ниже 5 м/с и регулировка соотношения размеров отверстий в полу.
Основные принципы проектирования для ненаправленного воздушного потока
1. Поддерживайте положительное давление.
(1) Поток воздуха под давлением Поток воздуха под давлением определяется главным образом утечками через ограждающие конструкции. Выражается в воздухообменах в час (ACH), эталонные значения приведены ниже. Для приблизительных оценок используйте 2–3 ACH.
| Давление в помещении (Па) | Требуется ACH (двухдверный вход) | Требуется ACH (одностворчатая дверь) |
| 9,8 (1,0 мм вод. ст.) | 4.0 | 2.6 |
| 14,7 (1,5 мм вод. ст.) | 5.1 | 3.3 |
| 19,6 (2,0 мм вод. ст.) | 6.0 | 4.0 |
| 29,4 (3,0 мм вод. ст.) | 7.5 | 4.9 |
| 44,1 (4,5 мм вод. ст.) | 9.5 | 6.2 |
(2) Контроль давления. Учитывайте прочность ограждающих конструкций и удобство открывания дверей. Как правило, перепад давления с соседними помещениями следует контролировать в диапазоне 5–20 Па (0,5–2,0 мм вод. ст.).
2. Контроль локального образования пыли.
В чистых помещениях с неравномерным направлением воздушного потока турбулентность позволяет пыли распространяться повсюду. Если пыль, образующаяся локально, равномерно воздействует на все помещение, результат крайне нежелателен; даже значительное увеличение воздухообмена дает лишь незначительное улучшение. Наилучший подход заключается в непосредственном решении проблемы организации локального воздушного потока путем изоляции локального пылеобразующего оборудования и обеспечения локальной вытяжки.
3. Выбор напора вентилятора
Ранее применявшаяся практика выбора давления вентилятора с чрезмерным запасом является нецелесообразной. Поскольку в реальных условиях фильтры работают при расходе воздуха ниже номинального, выбор вентилятора с сопротивлением, вдвое превышающим сопротивление фильтра, создает чрезмерный начальный запас давления, что приводит к избыточному расходу и скорости воздуха. Слишком сильное срабатывание дроссельных заслонок затем приводит к значительному шуму. Если сопротивление системы можно рассчитать детально, конечное сопротивление от фильтров грубой очистки до высокоэффективных фильтров можно принять равным начальному сопротивлению плюс 50–120 Па. Если сопротивление системы трудно рассчитать или требуется лишь приблизительная оценка, можно по-прежнему использовать традиционный метод удвоения начального сопротивления.
4. Выбор болельщиков
Выбирайте высокоэффективные и малошумные вентиляторы. Крайне важно, чтобы рабочая точка находилась на более крутом участке кривой производительности вентилятора, и чтобы сама кривая была крутой, а не пологой. Это гарантирует, что большие изменения давления приведут к минимальным колебаниям воздушного потока, избегая существенного влияния на работу вентилятора.
Краткое содержание
В заключение, организация воздушного потока является важнейшим аспектомпроектирование чистых помещенийВо многих приложениях для анализа воздушных потоков требуется программное обеспечение для CFD-моделирования, позволяющее использовать визуализацию результатов моделирования для проверки правильности конструкции.
Дата публикации: 15 мая 2026 г.