百级（千级）洁净室气流组织评估要点

   

世界地球日

千级、百级洁净室的结构与万级及以上的洁净室结构有很大的差别。千级以上洁净室的暖通结构有了严格的四个部分，上技术夹层，洁净区，下技术夹层和回风道。

上技术夹层配置FFU管道，DCC等相关设备。

下技术夹层有管道，高架地板等。

中间是洁净区。

在高等级洁净室中，要求气流组织在洁净室内部是单向流或绝大部分区域是单向流，同时，要求洁净室内和回风道有较大的压差。

关于百级（千级）洁净室气流组织模拟的评估内容主要有以下几点：

1、换气次数评估

千级和百级间的要求比万级要高很多，较大的千级间需要布置高架地板、换气次数，作为一个平均值更不能代表气流组织效率。通常我们会使用空气龄指标来进行评估。

空气龄（AirAge），顾名思义，指空气进入房间后的年龄。以换气次数 40的洁净室为例，意味着，在一个小时之内要换气40次，那么空气在房间内停留的时间不能超过3600/40=90秒。

如上图为一个百级车间的空气龄分布，蓝**域表示空气龄在0-40秒。红**域标识空气龄超过了200秒。从洁净室内看，这个区域的空气龄在120s左右，折算成换气次数，在局部的换气次数大约为36次。可以看到虽然整体流量保证了气流的整体空气净化速度，但是在局部，空气净化质量并没有达到要求。

这需要通过FFU的调整和高架地板，回风口等多角度去优化。

2、单向区域扬尘区分布评估

气流组织中使用气流偏移角来评估乱流分布。

气流偏移角（U_angle）的定义：指气流速度的方向与竖直向下的方向的夹角。

实际在评估中，竖直向下的方向是参考方向，可以根据不同的设计方向要求修改，例如，对于水平流，我们往往会以水平流的气流速度方向和水平方向的夹角来作为气流偏移角。

如下图，是某万级涂覆车间的气流偏移角分布图。图中颜色，从蓝色到红色，分别代表0°到180°的范围。一般来说，气流偏移角超过60°污染风险极具增大，会出现明显的扬尘现象。气流速度方向，60°以上气流将会对气流的净化效果产生非常大的影响，所有的乱流都在这个区域产生。在万级洁净室中有大量的乱流，区分出单向区和扬尘区，可以初步评估气流组织的质量。

根据气流的角度分布，可以分为单向区和扬尘区。

如图，该百级洁净室的单向区分布情况一目了然。

3、滞留区与高速区分布评估

洁净室中，不同场景下对气流有不同的要求。一般期望保持在0.3m/s-0.5m/s之间。对于较高的风速，会很容易破坏气流结构，尤其是在其他障碍物出现时，而，较低的风速，会非常容易形成颗粒物沉降和堆积。就气流组织来说，风速越高，气流组织的结构稳定性越低

洁净室而言，可以将气流分成三个区域：

如下图，可以看到低速区与高速区的分布情况。

4、FFU和高架地板分布评估

保证正压是洁净室净化效率的基本保证。如果FFU分布不合理，高架地板的开孔率和布置不合理，会严重损失掉空气流量。对能耗的影响也非常大。

正压是指高架地板上方和下技术层之间的压差。只有这个压差，才是保证洁净室正常工作的保障。在实际的工作中，往往会把洁净室内与外部大气的压差来作为洁净室正压，这可能会造成较大偏差。

5、多洁净室间的压力分布评估

不同的洁净室通过走廊连接，不同的洁净室与走廊之间的压力分配是保证洁净室洁净度的非常重要的因素。

在设计和施工前的二次设计中，需要评估和优化多洁净室之间的压力分配情况。

6、围绕设备的气流组织结构和颗粒物传播评估

设备附近的气流组织和颗粒物传播评估是保证在设备附近的局部气流的效率。任何一个洁净室，都有不同程度的乱流。而设备附近是乱流最为集中的区域。

7、DCC风速评估

DCC的工作风速有一定的要求，是否满足DCC的风速要求，需要做提前的评估。

8、其他风险区评估

针对洁净室标准根据业主需求的不同而不同。相应对气流组织的要求也各不相同。

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