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洁净室的原理


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类型:新闻资讯 加入时间:2013-1-31 15:06:22 返回列表
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单向流(层流)洁净室原理
洁净室内,从送风口到回风口,气流流经途中的断面几乎没有什么变化,加上进风静压箱和高效过滤器的均压均流作用,全室断面上的流速比较均匀,而至少在工作区内流线单向平行,没有涡流。这也就是单向流洁净室的三大特点。这里的流线单向平行,是指时均流线彼此平行,方向单一。
单向流洁净室的流态从雷诺数判断是紊流的,所以所谓层流洁净室的层流和流体力学上的层流是完全不同的概念。因此,层流洁净室这个名词是不贴切的,国外某些标准和文章也指出这一点,例如英国标准BS-5295就曾把所谓层流洁净室定义为单向流洁净室,只是照顾习惯在括号中注明为层流。前联邦德国标准VDl- 2083则用“非紊流的置换流”这一术语,并在注中指出,层流这一概念只是为了区别早于层流洁净室出现的紊(乱)流洁净室而在当时采用的习惯用语,“层流系统”的确切意思并不是分层流动,而是紊流的置换流,用本章提到的概念是紊流的渐变流。在流体力学中,这种流动状态也可称平行流或单向流。1977年中国在《空气洁净技术措施》中选用了“平行流”这个术语,在该术语后面同时也指出习惯上称“层流”。
在单向流洁净室内,干净气流不是一股或几股,而是充满全室断面,所以这种洁净室不是靠洁净气流对室内脏空气的掺混稀释作用,而是靠洁净气流推出作用将室内脏空气沿整个断面排至室外,达到净化室内空气的目的。所以,前联邦德国有人称单向流洁净室的气流为“活塞流”、“平推流”前苏联称之为“被挤压的弱空气射流”。干净空气就好比一个空气活塞,沿着房间这个“气缸”,向前(下)推进,而使尘粒只能前(下)进,没有返回,把原有的含尘浓度高的空气挤压出房间。
在单向流洁净室以及单向流净化设备中,可以发现沿壁的和两个过滤器搭接处下方的反向气流。这种气流将把下方的污染传输到上部再送下来,破坏了上述“活塞流”的状态,危害极大。对于和外界有开口相通的局部净化设备,例如洁净工作台,这种气流将引射外界污染气流,在设计上一定要减小过滤器边框处所占的无效面积,更要设法使空间的壁面尽量接近过滤器有效迭风截面。
通过上面分析,可以认为保证单向流洁净室特性(高洁净度和快速自净恢复能力)的重要先决条件有两个:①来流的洁净度;②来流的活塞流情况;
对于来流的洁净度,对通过高效以上过滤器送风的单向流洁净室来说是不成问题的,而对于来流的“活塞流”情况,则需作进~步分析。
根据流体力学原理,来流条件对以后的流动状况将有直接的重要影响,送风面出口气流也就是工作区的来流。
来流的紊动性大,则将影响后面的单向流特性;来流未充满流动截面,则将影响后面是否能形成“活塞流”和形成的快慢;而来流未充满流动截面也是来流素动的一个因素。所以,在采用高效过滤器的条件下,保证单向流洁净室特性的必要条件是“活塞流”,而“活塞流”的必要条件则是来流充满流动截面。但是,对一间房间而不是一段管道来说,让气流从头至尾完全充满流动截面也是不现实的。
最初,确实认为这种单向平行的气流应该充满整个洁净室,但这在技术上和经济上都是不利的。随着认识的发展,人们又指出这种单向流只是“在有限的领域内全部空气沿平行流线以等速流动的意思”,并认为能极力抑制涡流的发生。通过全空间的清洁空气的单向流特性占支配地位的那样的房间,也称为单向流洁净室。这就是说,不要求在整个房间都具有单向平行的流线,均匀的速度,没有涡流,而是只要求单向平行流特性在这个房间中占支配地位,例如在整个工作区这一层空间保证了单向流,这个房间就是单向流洁净室。前面介绍过的国内外有关标准、措施中关于单向流洁净室达到的高洁净度,就是指在工作区内达到的洁净度。因此,密集布置的流线型散流器顶送和全孔板顶送,也被作为实现垂直单向流的手段使用。

 

 

 

 

 

 

 

 

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