Русский

Методы расчета объема свежего воздуха и объема подаваемого воздуха в чистых помещениях без пыли

Создано 2024.12.04

Расчеты воздушного потока в чистых помещениях: Оптимизация объема свежего и приточного воздуха для максимальной производительности

В таких отраслях, как производство полупроводников, фармацевтика и прецизионная электроника, чистые помещения играют жизненно важную роль в поддержании среды, свободной от загрязняющих веществ. Однако их эффективность зависит от точного контроля воздушного потока — в частности, от объема свежего воздуха (для персонала и поддержания давления) и объема приточного воздуха (для удаления частиц).
В этом руководстве подробно рассматриваются методы расчета, отраслевые стандарты и практические соображения для оптимизации системы вентиляции вашей чистой комнаты.
Пустая, хорошо освещенная комната с серыми стенами и потолком, кабели на полу.

Почему контроль воздушного потока важен в чистых комнатах

Чистые комнаты полагаются на сбалансированный воздушный поток для:
✔ Поддержания чистоты по классификации ISO (например, ISO 5 для производства микросхем)
✔ Обеспечения безопасности работников (подача кислорода, удаление CO₂)
✔ Предотвращения загрязнения (через положительное давление)
✔ Управления температурой и влажностью (критически важно для чувствительных процессов)
Ключевой вывод: Неправильный расчет воздушного потока может привести к браку продукции, нарушению нормативных требований или усталости работников.

1. Объем приточного воздуха: «Линия жизни» чистых помещений

A. Для дыхания персонала (стандарты OSHA/ASHRAE)

  • Формула
:Свежий воздух (м³/ч) = Количество работников × 30–50 м³/ч на человекаСвежий воздух (м³/ч) = Количество работников × 30–50 м³/ч на человека
  • Пример
    • 20 работников × 40 м³/ч =
800 м³/ч (минимальное требование).
накопление CO₂ и поддерживает уровень кислорода.

B. Для положительного давления (ISO 14644 и рекомендации FDA)

  • Назначение Предотвращает проникновение нефильтрованного воздуха.
  • Перепад давления
    • 5-20 Па
(между чистой комнатой и смежными зонами).
  • Формула
:Воздушный поток утечки (м³/ч) = Объем помещения (м³) × Кратность воздухообмена в час (ACH)Воздушный поток утечки (м³/ч) = Объем помещения (м³) × Кратность воздухообмена в час (ACH)

C. Для компенсации вытяжного воздуха

  • Правило: Приток ≥ вытяжка во избежание отрицательного давления.
  • Пример: Если вытяжка = 500 м³/ч, приток должен быть ≥500 м³/ч.

2. Объем приточного воздуха: "Двигатель" чистоты

A. На основе кратности воздухообмена (стандарты ISO 14644)

Класс чистоты помещения
Кратность воздухообмена/час (ACH)
Типичные области применения
ISO 5 (Класс 100)
500-600
Литография полупроводников
ISO 7 (Класс 10 000)
25-35
Фармацевтическое розлив
ISO 8 (Класс 100 000)
15-20
Сборка электроники
Пример расчета:
  • Помещение: 10м × 8м × 3м = 240 м³.
  • Класс 100K @ 18 ОБ/ч → 240 × 18 = 4 320 м³/ч.

B. Чистые помещения с однонаправленным потоком (критично для фабрик по производству чипов)

  • Вертикальный поток: 0,3–0,5 м/с (например, зоны литографии).
  • Горизонтальный поток: 0,2–0,4 м/с (например, упаковочные зоны).
  • Формула:Приток воздуха (м³/ч) = Скорость ветра (м/с) × Площадь поперечного сечения (м²) × 3600Приток воздуха (м³/ч) = Скорость ветра (м/с) × Площадь поперечного сечения (м²) × 3600
Пример:

C. Поток охлаждающего воздуха для оборудования (центры обработки данных, лазерные лаборатории)

  • Практическое правило: 300–400 м³/ч на кВт тепловыделения.
  • Пример: 10 серверных шкафов по 3 кВт каждый → 30 кВт × 350 м³/ч = 10 500 м³/ч.

3. Динамическая регулировка и реальные проблемы

  • Стареющие чистые помещения: Утечки в воздуховодах могут увеличить потребность в свежем воздухе на 10–20%.
  • Модернизация процессов: Новое оборудование может потребовать более высоких показателей ACH.
  • Энергоэффективность: Системы с переменным расходом воздуха (VAV) могут снизить затраты на 25%.

Контакт
Оставьте вашу информацию, и мы свяжемся с вами.
WhatsApp