空气洁净技术与工程应用第2版 [冯树根 编著] 2013年版.pdf

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空气洁净技术与工程应用第2版 [冯树根 编著] 2013年版.pdf简介:

《空气洁净技术与工程应用》第2版是由冯树根编著的一本专业书籍,出版于2013年。该书主要围绕空气洁净技术这一主题,深入浅出地介绍了空气洁净工程的设计、施工、检测以及维护等相关知识。内容涵盖了空气洁净技术的基本原理、空气净化设备的选型与安装、空气净化系统的运行管理、洁净室的设计规范、微粒控制、气流组织、空气消毒与杀菌等方面,旨在帮助读者理解和掌握空气洁净技术在工业、医疗、生物实验室、电子制造、食品等领域的应用。

冯树根作为编著者,可能在书中结合了丰富的实践经验,对空气洁净技术的最新发展和趋势也有深入的阐述。本书不仅适合于空气洁净技术的专业人员,也对相关行业的工程技术人员、研究人员和学生具有较高的参考价值。它旨在提升读者在空气洁净工程领域的专业素养,推动行业的健康发展。

空气洁净技术与工程应用第2版 [冯树根 编著] 2013年版.pdf部分内容预览:

级过滤器效率的粒径范围不同,须进行换算。 计数效率和粒径密切相关,美国、日本等国家采用DOP效率。DOP是单分散的邻苯二 甲酸二辛酯微粒,粒径为0.3μm。把DOP(塑料工业常用增塑剂)液体加热成蒸汽,蒸汽 在特定条件下冷凝形成微小液滴,去掉过大和过小的液滴后,留下0.3um左右的颗粒。雾

状DOP进人风道,测量过滤器前后气样的浊度,并由此判断过滤器对0.3μm粉尘的过滤效 率。这种方法曾经是国际上测量高效过滤器最常用的方法。早期,人们认为过滤器对 0.3um的粉尘最难过滤,因此规定使用0.3um粉尘测量高效过滤器的效率。 DOP中含苯环,人们怀疑它致癌,因此许多实验室改用性能类似但不含苯环的替代物 如DOS,但试验方法仍称为“DOP法”。[3] 通过改变发尘参数,可以获得其他粒径的DOP液滴。如欧美国家测量超高效过滤器的 0.1μmDOP法,有时测量仪器也改为凝结核激光粒子计数器。 在对过滤器进行扫描测试时,人们经常使用冷DOP。冷DOP是指LasKin喷管(用压缩空 气在液体中鼓气泡,飞溅产生雾态人工尘)产生的多分散相DOP粉尘。若0.3μmDOP效率为 99.91%,则对0.5μm微粒的效率为99.994%,对大于0.5μm微粒的效率为99.998%~ 99.999%。 高效过滤器试验方法(钠焰法、DOP法、计数扫描法等)不同,所测得效率也不同。 3.过滤器的阻力 过滤器的阻力由滤料阻力和过滤器结构阻力组成。

AP, = AV AP2=Bu AP = AP, + AP, = CVm

3.3.2空气过滤器的使用寿命

过滤器达到额定容尘量的时间作为过滤器的使用寿命。当过滤器达到额定容尘量时,对 于无纺布制作的粗效、中效等过滤器通风与空调设备安装施工工艺标准,可进行清洗(用于生物安全实验室的过滤器除外), 惊于后只要不破摄可以继续使用。对于滤纸制的高效或亚高效过滤器,即需要更换。

式中T一一过滤器便用寿命(d); P一过滤器容尘量(g); Ni一一过滤器前空气的含尘浓度(mg/m²); Q一过滤器的风量(m3/h); t一过滤器一天的工作时间(h); ↑一计算过滤器的计重效率。 当风量为1000m3/h时,一般折叠形泡沫塑料过滤器的容尘量为200~400g,玻璃纤维 过滤器的容尘量为250~300g,无纺布过滤器的容尘量为300~400g,亚高效过滤器的容尘 量为160~200g,高效过滤器的容尘量为400~500g。 在工程应用中,很难采用上述公式计算过滤器的使用寿命。因为公式中的有些参数很难 获得准确值。采用压差测量装置测量过滤器是否达到设计终阻力,是确定过滤器寿命的较好 的方法。只要过滤器达到设计终阻力,就需清洗或更换。也可以采用经验法确定过滤器的使 用寿命,如高效过滤器在正常使用下,2~3年更换一次,但这个数据出人很大。经验数据 只能是在特定的工程中,经过洁净室的运行验证,找到适合该洁净室的经验数据,只能供该 借净室使用。若扩大应用范围,寿命偏差不可避免。如作者检测更换过天输液车间、固体制 剂车间、无菌实验室等洁净室的高效过滤器,使用寿命都在3年以上。所以,过滤器寿命的 经验值,不可任意扩大应用范围。若系统设计不合理,新风处理不到位,洁净室控尘方案不 科学,过滤器的使用寿命肯定较短,有的使用不到1年就得更换。 末端高效过滤器的更换,是一项很费时的工作,更换后需进行调试及检测验证。所以, 在设计时其终阻力不宜小于2倍初阻力。应定时进行过滤器的运行验证,若发现风量减小、 洁净度降低或菌浓度超标,应及时清洗粗、中效过滤器。若清洗后还出现上述情况,就要考 虑更换高效过滤器了。

在一般空气过滤器中,粗效、中效过滤器是人们早已熟悉的过滤器,而高中效过滤器和 亚高效过滤器则是国内新的分类。

图3.7过滤段袋式过滤器排列

滤管容易脱落而影响过滤效果。

3章空气净化与空气过滤器

效三级过滤的净化系统,组合式净化空调机组可配置转速小于等于1450r/min的风机,再

业高效二级过滤的净化系统,组合式净化空调机组可配置转送 配以弹簧减振器,机组噪声很低。作者曾在1万级生物洁净室 的送风末端也使用过亚高效过滤器,经检测除自净时间较长 外,其他指标如洁净度、沉降菌、浮游菌等均能满足要求 (静态)。也有一些技术人员持否定态度,不认同亚高效过滤 器的低阻力优势。有工程实践经验的人员都明白,若三级过滤 器的终阻力都按2倍初阻力考虑,在其他条件都相同的情况 下,亚高效系统比高效系统的阻力要小160~360Pa;若取终 阻力大于2倍初阻力的话,这个阻力差值更大。在选择风机时 这一差值可能使风机转速由1450z/min跳跃至2900r/min,噪 声等级明显不同。 所以,在洁净度小于等于10万级的生物洁净室中,送 风末端采用低阻亚高效过滤器利大于彝,完全可行。低阻亚 高效过滤器的滤管是采用热熔法粘结的,加工质量很关键。

若质量不过关,使用中会产生泄漏现象。所以,应选择质量可靠的产品

空气洁净技术与工程应用

镀锌钢板、不锈钢板制作,滤纸间的分隔物为热熔胶线、丝线、玻璃纤维纸条。 间隙变小,所以在同样送风面积、同样的额定风量下,过滤器厚度由有隔板的 mm)变为65~100mm,使净化设备紧凑轻巧。该过滤器可做成平板型(如图 或“折叠”型 (风量大)。

3.3.4钠焰法与计数扫描法测定效率[3

1.钠焰法测定效率 该方法源于英国,在我国通行。 试验尘源为单分散相氯化钠盐雾,主要仪器为光 度计。 盐水在压缩空气的搅动下飞溅,经干燥形成微小盐雾

并进人风道。在过滤器前后分别采样,含盐雾气样使氢气火焰的颜色变蓝、亮度增加。以火 焰亮度来判断空气的盐雾浓度,并以此确定过滤器对盐雾的过滤效率。 国家标准规定的盐雾颗粒平均直径为0.4μm,但对国内现有装置的实测结果为0.5μm。 2.计数扫描法测定效率 这种方法欧洲通用,美国类似,其他国家紧跟。是自前国际上高效过滤器的主流试验方 法。 主要测量仪器为大流量激光粒子计算器或凝结核计数器。用计数器对过滤器的整个出风 面进行扫描检验,计数器给出每一点粉尘的个数和粒径。这种方法不仅能测量过滤器的平均 效率,还可以比较各点的局部效率。 试验中使用尘源为Laskin喷管产生的多分散相液滴,或确定粒径的固体粉尘。有时, 过滤器广商要按照用户的特殊要求,使用大气粉尘或其他特定粉尘。若测试中使用的是凝结 核计数器,就必须采用粒径已知的单分散相试验粉尘。 计数扫描法是测试高效过滤器最严格的方法,用这种方法替代其他各种传统方法是大势 所趋。

3.3.5高效过滤器尺寸[3]

3.4空气过滤器效率的换算

3. 4. 1 尘一尘换算

空气洁净技术与工程应用

有一定交义的。所以,以≥0.5μm的粒子计数效率换算≥1μm、≥5μm等粒子计数效率时, 实际效率应小于换算所得。以上例而言,1um效率70%所对应的0.5μm效率应大于 12.96%,或0.5um效率为12.96时,1μm效率应小于70%。

菌一尘换算比较复杂,一般按以下两个原则处理:

3章空气净化与空气过滤器

洁净室是特殊的房间,该房间内的空气悬浮粒子浓度、空气温度、湿度、压力等参数均 需要控制。并且它应有减少粒子的诱人、产生及滞留的功效。这就需要通过良好的气流组 织,行之有效的压差控制,符合工艺要求的洁净室形状及装修材料,娴熟的施工技术,科学 的运行管理等各个方面的共同作用来实现。 按用途分类,洁净室可分为工业洁净室和生物洁净室两类。

工业洁净室主要控制无生命的微粒对操作对象的污染。应用领域主要有宇航工业 加工业、集成电路生产企业、胶片生产企业及印刷企业等。

4.2.1一般生物洁净室

生物洁净室主要控制有生命的微粒对操作对象的污染。其壁面材料应能经受各种 蚀,内部一般保持正压。其应用领域有制药企业、食品企业、疾病控制中心、医 手术室、制剂室、无菌配置室等)、实验动物房、相关的科研及教学实验等。

4.2.2生物安全实验室

生物安全实验室又称生物安全洁净室,除了要求控制有生命的微粒对操作对象的污染 外,还要求控制具有潜在危害的操作对象对操作人员及周围环境的污染。因此,在生物安全 实验室中压差的控制更为重要,内部保持负压。可用于细菌、病毒的分析研究及基因重组、 疫苗制备等生物工程[10]。 按气流流型分类,洁净室可分为单向流洁净室(层流洁净室)、非单向流洁净室(乱流 洁净室)、辐(矢)流洁净室、混合流(局部单向流)洁净室。

单向流洁净室(旧称层流洁

从美国联邦标准209C开始,把层流洁净室称为单向流洁净室。其定义是洁净气 截面速度,沿着平行流线以单一方向在整个室截面上通过的洁净室。

净室的定义可知DBJ43T 368-2020 湖南省地源热泵系统工程技术标准.pdf,单向流洁净室是靠送风洁净气流“活塞”般的平推作用

由单向流洁净室的定义可知,单向流洁净室是靠送风洁净气流“活塞”般的平

可见这种洁净室其控制污染的能力很强,减弱了污染物沿垂直于气流方向的扩散。要造 成“活塞”般的平推气流,送风面必须满布高效过滤器,但过滤器有边框,安装过滤器也 需要框架。所以,不可能百分之百地满布过滤器。用满布比来衡量送风高效过滤器的满布 程度。 满布比等于高效过滤器净截面面积除以洁净室布置高效过滤器的截面面积(即送风面 全部截面面积)。而高效过滤器的净截面面积等于其截面积减去边框面积。正常情况下,满 布比达到80%。我国《空气洁净技术措施》规定,垂直单向流洁净室满布比不应小于 60%,水平单向流洁净室不应小于40%。否则,就是局部单向流了。

第4章洁净室的类型及原理

单向流洁净室可达到100级及100级以上的净化效果。所以,在设计天于等于100级的 洁净室时,应采用单向流气流组织方案。虽然采用非单向流(后面介绍)气流组织方案, 当换气次数较大时,在静态下检测,洁净室内某些区域的洁净度也能达到100级的要求,但 它不能称为单向流洁净室。因为从原理、特性指标等方面衡量,均不满足单向流的要求。在

动态条件下,其动静比很大,控制污染的效果明显下降。

单向流洁净室(旧称乱流洁净

从美国联邦标准209C开始《数字社区管理与服务网格划分与编码规则 CJ/T349-2010》,称乱流洁净室为非单向流洁净室。而我国《洁净室施工及 验收规范》(JGJ71一1990)仍然沿用乱流洁净室这一称谓

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