ТАЗА БӨЛМЕНІҢ НЕГІЗГІ ТАЛДАУЫ

Кіріспе

Таза бөлме ластануды бақылаудың негізі болып табылады. Таза бөлме болмаса, ластануға сезімтал бөлшектерді жаппай өндіру мүмкін емес. FED-STD-2-де таза бөлме ауаны сүзу, тарату, оңтайландыру, құрылыс материалдары мен жабдықтары бар бөлме ретінде анықталады, онда бөлшектердің тиісті тазалық деңгейіне жету үшін ауадағы бөлшектердің концентрациясын бақылау үшін нақты тұрақты жұмыс процедуралары қолданылады.

Таза бөлмеде жақсы тазалық әсеріне қол жеткізу үшін ауаны кондиционерлеуді тазартудың ақылға қонымды шараларын қабылдауға назар аударып қана қоймай, сонымен қатар технологиялық, құрылыс және басқа мамандықтарға сәйкес шараларды қабылдауды талап ету қажет: ақылға қонымды дизайн ғана емес, техникалық сипаттамаларға сәйкес мұқият құрылыс және орнату, сонымен қатар таза бөлмені дұрыс пайдалану және ғылыми техникалық қызмет көрсету және басқару. Таза бөлмеде жақсы әсерге қол жеткізу үшін көптеген отандық және шетелдік әдебиеттер әртүрлі көзқарастардан түсіндірілді. Шын мәнінде, әртүрлі мамандықтар арасында тамаша үйлестіруге қол жеткізу қиын, ал жобалаушыларға құрылыс пен монтаждау сапасын, сондай-ақ пайдалану мен басқаруды, әсіресе соңғысын түсіну қиын. Таза бөлмені тазарту шараларына келетін болсақ, көптеген дизайнерлер, тіпті құрылыс тараптары көбінесе олардың қажетті жағдайларына жеткілікті назар аудармайды, нәтижесінде тазалық қанағаттанарлықсыз әсер етеді. Бұл мақалада таза бөлмені тазарту шараларында тазалық талаптарына қол жеткізу үшін қажетті төрт шарт қысқаша қарастырылады.

1. Ауа берудің тазалығы

Ауа берудің тазалығы талаптарға сай болуын қамтамасыз ету үшін тазалау жүйесінің соңғы сүзгісінің өнімділігі мен орнатылуы маңызды болып табылады.

Сүзгі таңдау

Тазалау жүйесінің соңғы сүзгісі әдетте гепа сүзгісін немесе суб-гепа сүзгіні қабылдайды. Менің елімнің стандарттарына сәйкес, гепа сүзгілерінің тиімділігі төрт сортқа бөлінеді: А класы ≥99,9%, В класы ≥99,9%, С класы ≥99,999%, D класы (≥0,1μm бөлшектер үшін) ≥99,999% ультра-фильтр ретінде белгілі; суб-гепа сүзгілері (≥0,5μm бөлшектер үшін) 95~99,9%. Тиімділік неғұрлым жоғары болса, сүзгі соғұрлым қымбатырақ. Сондықтан, сүзгіні таңдағанда, біз ауамен жабдықтаудың тазалығы талаптарын қанағаттандырып қана қоймай, экономикалық ұтымдылықты да ескеруіміз керек.

Тазалық талаптары тұрғысынан төмен деңгейлі таза бөлмелер үшін өнімділігі төмен сүзгілерді және жоғары деңгейлі таза бөлмелер үшін жоғары өнімді сүзгілерді пайдалану принципі болып табылады. Жалпы айтқанда: жоғары және орташа тиімді сүзгілерді 1 миллион деңгейге пайдалануға болады; суб-гепа немесе А класы гепа сүзгілері 10 000 кластан төмен деңгейлер үшін пайдаланылуы мүмкін; В класындағы сүзгілерді 10 000-100 сыныптар үшін пайдалануға болады; және C класы сүзгілерін 100-ден 1-ге дейінгі деңгейлер үшін пайдалануға болады. Әрбір тазалық деңгейі үшін сүзгілердің екі түрін таңдауға болатын сияқты. Өнімділігі жоғары немесе төмен өнімді сүзгілерді таңдау нақты жағдайға байланысты: қоршаған ортаның ластануы елеулі болғанда немесе үй ішіндегі шығатын газдардың қатынасы үлкен болғанда немесе таза бөлме ерекше маңызды болып табылады және үлкен қауіпсіздік факторын қажет етеді, осы немесе осы жағдайлардың біреуінде жоғары сыныпты сүзгіні таңдау керек; әйтпесе, өнімділігі төмен сүзгіні таңдауға болады. 0,1 мкм бөлшектерді бақылауды қажет ететін таза бөлмелер үшін бақыланатын бөлшектер концентрациясына қарамастан D класындағы сүзгілерді таңдау керек. Жоғарыда айтылғандар тек сүзгі тұрғысынан. Шындығында, жақсы сүзгіні таңдау үшін таза бөлменің, сүзгінің және тазарту жүйесінің сипаттамаларын толығымен ескеру қажет.

Сүзгі орнату

Ауа берудің тазалығын қамтамасыз ету үшін тек білікті сүзгілердің болуы жеткіліксіз, сонымен қатар мыналарды қамтамасыз ету қажет: a. Тасымалдау және орнату кезінде сүзгі зақымдалмайды; б. Орнату тығыз. Бірінші тармаққа қол жеткізу үшін құрылыс-монтаждау персоналы тазарту жүйелерін орнату бойынша білімі мен білікті орнату дағдылары бар жақсы дайындалған болуы керек. Әйтпесе, сүзгінің зақымданбауын қамтамасыз ету қиын болады. Бұл тұрғыда терең тағылым бар. Екіншіден, орнатудың тығыздығы мәселесі негізінен орнату құрылымының сапасына байланысты. Дизайн бойынша нұсқаулық әдетте мыналарды ұсынады: бір сүзгі үшін ашық типті орнату пайдаланылады, тіпті ағып кету орын алса да, ол бөлмеге ағып кетпейді; Дайын гепа ауа шығатын саңылауды пайдаланып, тығыздықты қамтамасыз ету оңайырақ. Бірнеше сүзгілердің ауасы үшін соңғы жылдары гельдік тығыздау және теріс қысымды тығыздау жиі қолданылады.

Гельдік тығыздағыш сұйық резервуардың қосылысы тығыз болуын және жалпы жақтаудың бір көлденең жазықтықта болуын қамтамасыз етуі керек. Теріс қысымды нығыздау - сүзгі мен статикалық қысым қорабы және жақтау арасындағы қосылыстың сыртқы шеттерін теріс қысым күйіне келтіру. Ашық типтегі қондырғы сияқты, ағып кету болса да, ол бөлмеге ағып кетпейді. Шындығында, орнату жақтауы тегіс болса және сүзгінің соңғы беті орнату жақтауымен біркелкі байланыста болса, сүзгіні орнатудың кез келген түрінде орнатудың тығыздық талаптарына сай ету оңай болуы керек.

2. Ауа ағынын ұйымдастыру

Таза бөлменің ауа ағынын ұйымдастыру жалпы кондиционерленген бөлмеден ерекшеленеді. Ол ең алдымен жұмыс аймағына ең таза ауаны жеткізуді талап етеді. Оның қызметі өңделетін объектілердің ластануын шектеу және азайту болып табылады. Осы мақсатта ауа ағынын ұйымдастыруды жобалау кезінде келесі принциптерді ескеру қажет: жұмыс аймағының сыртынан ластануды жұмыс аймағына әкелмеу үшін құйынды ағындарды барынша азайту; дайындаманы ластау мүмкіндігін азайту үшін шаңның екінші реттік ұшып кетуіне жол бермеуге тырысыңыз; жұмыс аймағындағы ауа ағыны мүмкіндігінше біркелкі болуы керек, ал оның жел жылдамдығы технологиялық және гигиеналық талаптарға сай болуы керек. Ауа ағыны кері ауа шығысына ағып жатқанда, ауадағы шаңды тиімді түрде алып тастау керек. Әртүрлі тазалық талаптарына сәйкес әртүрлі ауа жеткізу және қайтару режимдерін таңдаңыз.

Ауа ағынының әртүрлі ұйымдарының өзіндік сипаттамалары мен ауқымы бар:

(1). Тік бір бағытты ағын

Төмен қарай біркелкі ауа ағынын алудың, технологиялық жабдықты орналастыруды жеңілдетудің, күшті өзін-өзі тазарту қабілетінің және жеке тазалау қондырғылары сияқты жалпы қондырғыларды жеңілдетудің жалпы артықшылықтарына қоса, төрт ауа беру әдісінің де өз артықшылықтары мен кемшіліктері бар: толық жабылған гепа сүзгілерінің артықшылығы төмен қарсылық пен ұзақ сүзгіні ауыстыру циклінің артықшылықтары бар, бірақ төбенің құрылымы күрделі; Бүйірден жабылған гепа сүзгінің үстіңгі жеткізілімінің және толық тесігі бар пластинаның үстіңгі жеткізілімінің артықшылықтары мен кемшіліктері толық жабылған гепа сүзгісінің үстіңгі жеткізіліміне қарама-қарсы. Олардың ішінде толық тесігі бар тақтайшаның үстіңгі жеткізілімі жүйе үздіксіз жұмыс істемейтін кезде саңылау тақтасының ішкі бетіне шаң жинауға оңай және нашар техникалық қызмет көрсету тазалыққа біршама әсер етеді; тығыз диффузордың үстіңгі жеткізілімі араластырғыш қабатты қажет етеді, сондықтан ол тек 4 м-ден жоғары биік таза бөлмелер үшін жарамды және оның сипаттамалары толық тесігі бар пластинаның үстіңгі жеткізіліміне ұқсас; екі жағында торлары бар және қарама-қарсы қабырғалардың түбінде біркелкі орналастырылған кері ауа шығатын саңылаулары бар пластина үшін кері ауа әдісі тек екі жағындағы тор аралығы 6 м-ден аз таза бөлмелер үшін ғана жарамды; бір бүйірлік қабырғаның төменгі жағында орналасқан кері ауа шығатын саңылаулар қабырғалардың арасындағы қашықтық аз (мысалы, ≤<2~3м) таза бөлмелер үшін ғана жарамды.

(2). Көлденең бір бағытты ағын

Тек бірінші жұмыс орны 100 тазалық деңгейіне жетуі мүмкін. Ауа екінші жаққа өткенде шаң концентрациясы біртіндеп артады. Сондықтан, ол бір бөлмеде бір процесс үшін әртүрлі тазалық талаптары бар таза бөлмелер үшін ғана жарамды. Ауа беру қабырғасында гепа сүзгілерінің жергілікті таралуы гепа сүзгілерін пайдалануды азайтуға және бастапқы инвестицияларды үнемдеуге мүмкіндік береді, бірақ жергілікті жерлерде құйындылар бар.

(3). Турбулентті ауа ағыны

Саңылау тақталарын жоғарыдан жеткізу және тығыз диффузорларды жоғарыдан жеткізу сипаттамалары жоғарыда айтылғандармен бірдей: бүйірлік жеткізудің артықшылығы құбырларды реттеу оңай, техникалық аралық қабат қажет емес, арзан және ескі зауыттарды жаңартуға қолайлы. Кемшіліктері жұмыс аймағында желдің жылдамдығы үлкен, ал желдің төмен жағындағы шаң концентрациясы желге қарсы жаққа қарағанда жоғары; гепа сүзгілерінің розеткаларының жоғарғы жеткізілімі қарапайым жүйенің артықшылығына ие, гепа сүзгісінің артында құбырлар жоқ және таза ауа ағыны жұмыс аймағына тікелей жеткізіледі, бірақ таза ауа ағыны баяу таралады және жұмыс аймағындағы ауа ағыны біркелкі болады; дегенмен, бірнеше ауа шығатын тесіктер біркелкі орналастырылған кезде немесе диффузорлары бар гепа сүзгі ауа ағындары пайдаланылғанда, жұмыс аймағындағы ауа ағыны да біркелкі болуы мүмкін; бірақ жүйе үздіксіз жұмыс істемесе, диффузор шаң жиналуға бейім.

Жоғарыда айтылған талқылаудың барлығы тамаша күйде және тиісті ұлттық сипаттамалармен, стандарттармен немесе дизайн нұсқаулығында ұсынылады. Нақты жобаларда ауа ағынын ұйымдастыру объективті жағдайларға немесе дизайнердің субъективті себептеріне байланысты жақсы жобаланбаған. Кең таралғандары мыналарды қамтиды: тік бір бағытты ағын іргелес екі қабырғаның төменгі бөлігінен кері ауаны қабылдайды, жергілікті 100 класс жоғарғы жеткізуді және жоғарғы қайтаруды қабылдайды (яғни, жергілікті ауа шығатын жер астына ілмелі перде қосылмайды) және турбулентті таза бөлмелер гепа сүзгісі ауа шығысының үстіңгі жағын беруді және жоғарғы қайтаруды немесе бір жақты төменгі қайтаруды қабылдайды. тазалығы жобалық талаптарға сай емес. Бос немесе статикалық қабылдауға арналған ағымдағы спецификацияларға байланысты бұл таза бөлмелердің кейбірі бос немесе статикалық жағдайда жобаланған тазалық деңгейіне әрең жетеді, бірақ ластануға қарсы кедергі қабілеті өте төмен және таза бөлме жұмыс күйіне енгеннен кейін ол талаптарға сәйкес келмейді.

Ауа ағынын дұрыс ұйымдастыру жергілікті жерде жұмыс аймағының биіктігіне дейін ілулі перделермен орнатылуы керек, ал 100 000 класы жоғарғы жеткізуді және жоғарғы қайтаруды қабылдамауы керек. Сонымен қатар, қазіргі уақытта зауыттардың көпшілігі диффузорлары бар жоғары тиімді ауа шығатын саңылауларды шығарады, ал олардың диффузорлары тек сәндік саңылау тақталары болып табылады және ауа ағынының диффузиялық рөлін атқармайды. Дизайнерлер мен пайдаланушылар бұған ерекше назар аударуы керек.

3. Ауа беру көлемі немесе ауа жылдамдығы

Желдетудің жеткілікті көлемі үй ішіндегі ластанған ауаны сұйылту және жою болып табылады. Әртүрлі тазалық талаптарына сәйкес таза бөлменің таза биіктігі жоғары болған кезде желдету жиілігін тиісті түрде арттыру керек. Олардың ішінде 1 миллион деңгейлі таза бөлменің желдету көлемі жоғары тиімді тазарту жүйесі бойынша, ал қалғандары жоғары тиімділікпен тазарту жүйесі бойынша қарастырылады; 100 000 класс таза бөлмедегі гепа сүзгілері машина бөлмесінде шоғырланған кезде немесе жүйенің соңында суб-гепа сүзгілері пайдаланылғанда, желдету жиілігін сәйкесінше 10-20% арттыруға болады.

Жоғарыда көрсетілген желдету көлемінің ұсынылған мәндері үшін автор: бір бағытты ағынды таза бөлменің бөлме бөлімі арқылы жел жылдамдығы төмен, ал турбулентті таза бөлмеде жеткілікті қауіпсіздік коэффициенті бар ұсынылған мән бар деп есептейді. Тік бір бағытты ағын ≥ 0,25 м/с, көлденең бір бағытты ағын ≥ 0,35 м/с. Тазалық талаптары бос немесе статикалық жағдайда сыналған кезде орындалуы мүмкін болса да, ластануға қарсы қабілеті нашар. Бөлме жұмыс күйіне енгеннен кейін тазалық талаптарға сай келмеуі мүмкін. Мысалдың бұл түрі оқшауланған жағдай емес. Сонымен қатар, менің елімнің желдеткіш серияларында тазарту жүйелеріне қолайлы желдеткіштер жоқ. Әдетте, конструкторлар жүйенің ауа кедергісінің дәл есептеулерін жиі жасамайды немесе таңдалған желдеткіш сипаттамалық қисық сызықта қолайлы жұмыс нүктесінде тұрғанын байқамайды, нәтижесінде ауа көлемі немесе жел жылдамдығы жүйені іске қосқаннан кейін көп ұзамай жобалық мәнге жете алмайды. АҚШ федералды стандарты (FS209A~B) таза бөлме қимасы арқылы бір бағытты таза бөлменің ауа ағынының жылдамдығы әдетте 90 фут/мин (0,45 м/с) деңгейінде сақталуын және бүкіл бөлмеде кедергі болмаған жағдайда жылдамдықтың біркелкі еместігі ±20% шегінде болуын шарттады. Ауа ағынының жылдамдығының кез келген елеулі төмендеуі жұмыс орындары арасындағы өзін-өзі тазарту уақыты мен ластану мүмкіндігін арттырады (1987 жылдың қазанында FS209C жарияланғаннан кейін шаң концентрациясынан басқа барлық параметр көрсеткіштері үшін ешқандай реттеулер жасалған жоқ).

Осы себепті автор бір бағытты ағын жылдамдығының қазіргі отандық жобалық мәнін тиісті түрде арттыру орынды деп санайды. Біздің бөлімше мұны нақты жобаларда жасады және нәтиже салыстырмалы түрде жақсы. Турбулентті таза бөлме салыстырмалы түрде жеткілікті қауіпсіздік коэффициенті бар ұсынылған мәнге ие, бірақ көптеген дизайнерлер әлі де сенімді емес. Нақты конструкцияларды жасағанда олар 100 000 класты таза бөлменің желдету көлемін 20-25 есе/сағ, 10 000 класты таза бөлмені 30-40 есе, 1000 сыныпты таза бөлмені 60-70 есе/сағ дейін арттырады. Бұл жабдықтың сыйымдылығы мен бастапқы инвестицияларын арттырып қана қоймайды, сонымен қатар болашақта техникалық қызмет көрсету және басқару шығындарын арттырады. Шындығында, бұлай етудің қажеті жоқ. Менің елімдегі ауаны тазалаудың техникалық шараларын құрастыру кезінде Қытайдағы 100-ден астам таза бөлме зерттелді және өлшенді. Көптеген таза бөлмелер динамикалық жағдайларда сынақтан өтті. Нәтижелер 100 000 класты таза бөлмелердің ≥10 рет/сағ, 10 000 таза бөлмелердің ≥20 рет/сағ және 1000 класты таза бөлмелердің ≥50 рет/сағ. желдету көлемдері талаптарға жауап бере алатынын көрсетті. АҚШ федералды стандарты (FS2O9A~B) мыналарды қарастырады: бір бағытты емес таза бөлмелер (сынып 100,000, сынып 10,000), бөлме биіктігі 8~12 фут (2,44~3,66 м), әдетте бүкіл бөлмені кем дегенде 3 минут сайын (яғни 20 рет/сағ) желдету керек деп есептейді. Сондықтан дизайн спецификациясы үлкен артық коэффициентті ескерді және дизайнер желдету көлемінің ұсынылған мәніне сәйкес қауіпсіз таңдай алады.

4. Статикалық қысым айырмашылығы

Таза бөлмеде белгілі бір оң қысымды сақтау таза бөлменің жобаланған тазалық деңгейін ұстап тұру үшін ластанбауын немесе азырақ ластанбауын қамтамасыз етудің маңызды шарттарының бірі болып табылады. Теріс қысымды таза бөлмелер үшін де, теріс қысымды таза бөлменің тазалығын сақтау үшін белгілі бір оң қысымды ұстап тұру үшін оның деңгейінен төмен емес тазалық деңгейі бар көрші бөлмелер немесе люкс бөлмелері болуы керек.

Таза бөлменің оң қысым мәні барлық есіктер мен терезелер жабылған кезде ішкі статикалық қысым сыртқы статикалық қысымнан жоғары болған кездегі мәнді білдіреді. Тазарту жүйесінің ауаны беру көлемі кері ауа көлемінен және шығарылатын ауа көлемінен жоғары болатын әдіспен қол жеткізіледі. Таза бөлменің оң қысым мәнін қамтамасыз ету үшін беру, қайтару және шығару желдеткіштері жақсырақ блокталады. Жүйе қосылған кезде алдымен қоректендіру желдеткіші іске қосылады, содан кейін қайтару және шығару желдеткіштері іске қосылады; жүйе өшірілгенде, алдымен сору желдеткіші өшіріледі, содан кейін жүйені қосу және өшіру кезінде таза бөлменің ластануын болдырмау үшін қайтару және беру желдеткіштері өшіріледі.

Таза бөлменің оң қысымын ұстап тұру үшін қажетті ауа көлемі негізінен техникалық қызмет көрсету құрылымының герметикалықтығымен анықталады. Менің елімде таза бөлме құрылысының алғашқы күндерінде, қоршау құрылымының нашар герметикалық болуына байланысты, ≥5Па оң қысымды ұстап тұру үшін ауаны беру 2-ден 6 рет/сағ.; қазіргі уақытта техникалық қызмет көрсету құрылымының герметикалығы айтарлықтай жақсарды және бірдей оң қысымды ұстап тұру үшін тек 1-2 рет/сағ ауа беру қажет; және ≥10Па ұстап тұру үшін тек 2-3 есе/сағ ауа беру қажет.

менің елімнің дизайн спецификациялары [6] әртүрлі дәрежедегі таза бөлмелер мен таза аумақтар мен таза емес аумақтар арасындағы статикалық қысым айырмашылығы 0,5 мм H2O (~5 Па) кем болмауы керек, ал таза аймақ пен сыртқы ауа арасындағы статикалық қысым айырмашылығы 1,0 мм H2O (~ 10 Па) кем болмауы керек. Автор бұл мән үш себепке байланысты тым төмен болып көрінеді деп есептейді:

(1) Оң қысым таза бөлменің есіктер мен терезелер арасындағы саңылаулар арқылы үй ішіндегі ауаның ластануын басу немесе есіктер мен терезелер қысқа уақытқа ашылған кезде бөлмеге енетін ластаушы заттарды барынша азайту мүмкіндігін білдіреді. Оң қысымның мөлшері ластануды басу қабілетінің күшін көрсетеді. Әрине, оң қысым неғұрлым көп болса, соғұрлым жақсы (бұл кейінірек талқыланады).

(2) Оң қысымға қажетті ауа көлемі шектеулі. 5Па оң қысым мен 10Па оң қысым үшін қажетті ауа көлемі шамамен 1 рет/сағ ерекшеленеді. Неге жасамасқа? Оң қысымның төменгі шегін 10Па деп қабылдаған дұрыс екені анық.

(3) АҚШ федералдық стандарты (FS209A~B) барлық кірулер мен шығулар жабылған кезде таза бөлме мен кез келген көршілес тазалығы төмен аумақ арасындағы оң қысымның ең аз айырмашылығы 0,05 дюйм су бағанының (12,5Па) болуын талап етеді. Бұл құндылықты көптеген елдер қабылдады. Бірақ таза бөлменің оң қысымының мәні жоғары емес, соғұрлым жақсы. Біздің қондырғының 30 жылдан астам уақыттағы нақты инженерлік сынақтарына сәйкес, оң қысым мәні ≥ 30Па болғанда, есікті ашу қиын. Есікті абайсыз жауып алсаңыз, дірілдейді! Бұл адамдарды қорқытады. Оң қысым мәні ≥ 50~70Pa болғанда, есіктер мен терезелер арасындағы саңылаулар ысқырып, әлсіздер немесе кейбір сәйкес емес белгілері бар адамдар өздерін жайсыз сезінеді. Дегенмен, отандық және шетелдегі көптеген елдердің тиісті техникалық сипаттамалары немесе стандарттары оң қысымның жоғарғы шегін көрсетпейді. Нәтижесінде, көптеген бірліктер жоғарғы шектің қаншалықты көп екеніне қарамастан, тек төменгі шектің талаптарын қанағаттандыруға ұмтылады. Автормен кездескен нақты таза бөлмеде оң қысым мәні 100Па немесе одан да жоғары, бұл өте нашар әсерлерге әкеледі. Шын мәнінде, оң қысымды реттеу қиын нәрсе емес. Оны белгілі бір диапазонда басқаруға толық мүмкіндік бар. Шығыс Еуропаның белгілі бір елінде оң қысым мәнін 1-3мм H20 (шамамен 10~30Па) деп белгілейтін құжат болды. Автор бұл диапазонды неғұрлым орынды деп есептейді.