Русский
Проектирование воздушных душей для чистых помещений: ключевые принципы и инженерные соображения
Создано 02.05
Воздушные души являются критически важным компонентом систем контроля загрязнений в чистых помещениях. Расположенные на границе между неконтролируемой и контролируемой средами, воздушные души удаляют частицы с поверхности персонала или материалов перед входом в чистые зоны. Хорошо спроектированный воздушный душ не только повышает производительность чистых помещений, но и способствует соблюдению требований стандартов ISO 14644 и GMP. В данной статье изложены ключевые принципы и инженерные аспекты эффективного проектирования воздушных душей для применения в чистых помещениях.
1. Роль воздушных душей в контроле загрязнений в чистых помещениях
Перемещение персонала является одним из основных источников загрязнения твердыми частицами в чистых помещениях. Даже при использовании надлежащей спецодежды частицы, прикрепленные к одежде и открытым поверхностям, могут быть занесены в критические зоны.
Воздушные души функционируют следующим образом:
Подача воздуха с высокой скоростью, прошедшего через HEPA-фильтр, для удаления частиц
Создание контролируемой переходной зоны между классами чистоты помещений
Снижение количества частиц перед входом персонала или материалов в чистое помещение
Правильная конструкция воздушного душа обеспечивает эффективность, повторяемость этого процесса и отсутствие нарушения баланса давления в чистом помещении.
2. Принципы проектирования воздушных потоков
2.1 Скорость и эффективность воздушного потока
Скорость воздуха является ключевым фактором, определяющим эффективность удаления частиц. Типичные проектные параметры включают:
Скорость воздуха из сопел: 20–25 м/с
Эффективное время воздушного душа: 10–20 секунд на цикл
Цель состоит в том, чтобы создать достаточную силу сдвига для удаления частиц, не вызывая дискомфорта или повторного попадания загрязнителей.
2.2 Расположение и охват форсунок
Равномерное покрытие воздушным потоком имеет решающее значение. Инженерные соображения включают:
Многонаправленное расположение форсунок (боковые стенки, углы или потолок)
Перекрывающиеся воздушные потоки для устранения мертвых зон
Регулируемые форсунки для адаптации к различным чистым помещениям
Неправильное расположение форсунок может привести к неравномерной очистке и снижению эффективности контроля загрязнений.
3. Проектирование системы фильтрации
3.1 Требования к HEPA-фильтрации
Воздушные души обычно используют HEPA-фильтры (H13 или H14) для обеспечения высокой чистоты воздуха:
H13: ≥99,97% эффективности при 0,3 мкм
H14: ≥99,995% эффективности при 0,3 мкм
Выбор фильтра должен соответствовать классу чистоты нижестоящего чистого помещения.
3.2 Рециркуляция воздуха по сравнению с вытяжной конструкцией
Большинство воздушных душей работают по принципу рециркуляции:
Воздух фильтруется, подается через форсунки, затем возвращается и повторно фильтруется
Минимизирует энергопотребление при сохранении чистоты
В средах с высоким риском могут использоваться конструкции с частичным вытяжным вентилятором для дальнейшего снижения переноса загрязнений.
4. Конструктивные особенности и планировка
4.1 Размер и вместимость
Размеры воздушного шлюза должны определяться на основе:
Количество пользователей за смену
Пропускная способность персонала
Частота входа в чистую комнату
Типичные конфигурации включают:
Индивидуальные воздушные шлюзы
Двухместные или туннельные воздушные шлюзы для зон с высокой проходимостью
4.2 Системы блокировки дверей
Для поддержания целостности давления и предотвращения перекрестного загрязнения:
Входные и выходные двери должны быть электрически или механически заблокированы
Во время работы может открываться только одна дверь
Для обеспечения безопасности должны быть предусмотрены механизмы аварийного сброса
Логика блокировки является ключевой инженерной деталью, которая часто проверяется во время аудитов GMP.
5. Давление и интеграция с системами ОВК чистых помещений
Воздушные души должны быть интегрированы в общую стратегию контроля воздушного потока и давления в чистых помещениях:
Обычно проектируются как зона с нейтральным или слегка положительным давлением
Не должны нарушать каскад давления в чистом помещении
Объемы приточного и вытяжного воздуха должны быть тщательно сбалансированы
Координация между конструкцией воздушного душа и основной системой ОВК имеет важное значение для предотвращения нестабильности давления.
6. Системы управления и пользовательский интерфейс
Современные воздушные души оснащены интеллектуальными системами управления, в том числе:
Программируемое время циклов
Визуальные и звуковые индикаторы работы
Сенсорные панели или интерфейсы с кнопками
Опциональная интеграция контроля доступа
Четкий, интуитивно понятный интерфейс повышает соблюдение пользователями правил и операционную эффективность.
7. Соображения по установке и вводу в эксплуатацию
Даже лучшая конструкция требует правильной установки и валидации:
Герметичная установка для предотвращения утечек в обход
Тестирование целостности HEPA-фильтра (PAO/DOP тест)
Проверка скорости и схемы воздушного потока
Функциональное тестирование блокировок и систем управления дверями
Данные ввода в эксплуатацию должны быть задокументированы как часть пакета квалификации чистых помещений.
8. Соответствие стандартам и нормативным актам
Конструкция воздушного душа должна соответствовать соответствующим стандартам, включая:
ISO 14644 (Классификация и эксплуатация чистых помещений)
Требования GMP для фармацевтических и медицинских чистых помещений
Специфические для объекта правила биобезопасности или отраслевые руководства
Хотя воздушные души не всегда явно предписаны, они широко признаны передовой практикой в контролируемых средах.
Заключение
Проектирование воздушных душей — это междисциплинарная инженерная задача, сочетающая динамику воздушных потоков, технологию фильтрации, конструктивное проектирование и интеграцию с чистыми помещениями. Сосредоточившись на ключевых принципах — эффективном воздушном потоке, надлежащей фильтрации, надежной блокировке и системной интеграции — воздушные души могут значительно улучшить контроль загрязнений и производительность чистых помещений.
Для проектов чистых помещений в фармацевтической, биотехнологической, электронной промышленности и учреждениях по исследованию животных правильно спроектированный воздушный душ является не просто аксессуаром, а критически важным элементом надежной стратегии контроля загрязнений.
Контакт
Оставьте вашу информацию, и мы свяжемся с вами.
WhatsApp