根據(jù)潔凈室內(nèi)氣流的流動(dòng)方向,單向流潔凈室的氣流組織形式可以分為垂直單向流氣流組織和水平單向流氣流組織兩大類,每種類型又有多種形式。
1、垂直單向流潔凈室
(1)垂直單向流滿布過(guò)濾器,格柵回風(fēng)。其特點(diǎn)是可以獲得均勻向下的單向平行氣流,自凈能力強(qiáng),能夠達(dá)到高的潔凈度級(jí)別。在潔凈室內(nèi),工藝設(shè)備可以任意布置,可以簡(jiǎn)化人身凈化設(shè)施,例如可以不設(shè)置吹淋室。但是這種潔凈室的頂棚結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用高,過(guò)濾器堵漏比較困難。
(2)垂直單向流滿布孔板,格柵回風(fēng)。垂直單向流的主要缺點(diǎn)是造價(jià)高,其重要原因之一
是采用了頂棚滿布空氣過(guò)濾器。頂棚滿布空氣過(guò)濾器的作用是分布空氣和過(guò)濾微粒。為了使氣流均勻和頂棚美觀,空氣過(guò)濾器下面設(shè)有阻尼層。為了降低潔凈室的造價(jià),可以將空氣過(guò)濾器布置在兩側(cè),頂棚滿布孔板,起到使氣流均勻的作用。但是側(cè)布空氣過(guò)濾器不容易滿足風(fēng)量的要求,因此這種方式可以應(yīng)用于潔凈面積較小、風(fēng)量不大的潔凈室。
(3)垂直單向流滿布阻尼層,格柵回風(fēng)。側(cè)布空氣過(guò)濾器面積不容易滿足風(fēng)量的要求,特別是不容易滿足大于80%額定風(fēng)量的要求。空氣過(guò)能器側(cè)布時(shí),采用金屬孔板作為阻尼層分布空氣。陽(yáng)尼層的作用是要保證其下方為均勻的平行單向流,因此孔板的開(kāi)孔率應(yīng)在60%以上。阻尼層不能用易含塵或本身易帶塵的材料,如一般無(wú)紡布。除金屬孔板外,也可用尼龍紗等透氣性好的材料做阻尼層。例如,可將尼龍紗繃緊在框架上,然后將框架放在輕型金屬材料制作的頂棚骨架上,安裝拆卸都很方便。由于這些材料阻力小,其與空氣過(guò)健器之間不能緊密接觸,因此在空氣過(guò)濾器的內(nèi)表面上容易積塵。
(4)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng),過(guò)濾器送風(fēng)。垂直單向流潔凈室造價(jià)高的另一個(gè)重要原因是使用了格柵地板,這種地板一般用鑄鋁、塑料、鋼材等制作,材料價(jià)格比較高。
(5)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng),孔板送風(fēng)。空氣過(guò)濾器側(cè)布,兩側(cè)下回風(fēng)潔凈室與典型的垂直單向流相比較,從頂棚和地面兩個(gè)方面降低了潔凈室的造價(jià)。
(6)垂直單向流兩側(cè)下回風(fēng),阻尼層送風(fēng)。這是為了降低潔凈室的造價(jià),采取的另一種對(duì)滿布空氣過(guò)濾器送風(fēng),地板回風(fēng)方式的改進(jìn)方法。
(7)垂直單向流周邊壓出式回風(fēng),滿布過(guò)濾器送風(fēng)。是簡(jiǎn)易的垂直單向流潔凈室,氣流平行性不如兩側(cè)下回風(fēng)式,壓出的氣流有利于所在環(huán)境潔凈度的提高。
(8)無(wú)氣幕局部垂直單向流。只在需要平行流的地區(qū)形成局部單向流,投資大為減少。
(9)有圍擋的局部垂直單向流。可延伸垂直單向流的有效長(zhǎng)度,相當(dāng)于加寬了進(jìn)風(fēng)口或縮短了送風(fēng)口至工作區(qū)的距離。
2、水平單向流潔凈室
水平單向流潔凈室根據(jù)送、回風(fēng)口的相互關(guān)系和氣流方向,一般可分為直回式、敞開(kāi)式或隧道式、一側(cè)回風(fēng)式、雙側(cè)回風(fēng)式、雙層壁雙側(cè)回風(fēng)式、上回風(fēng)式、對(duì)送式等不同形式。
(1)水平單向流直回式。該種形式是典型的水平單向流潔凈室。送風(fēng)墻滿布空氣過(guò)濾器水平送風(fēng),全墻面回風(fēng)。這種潔凈室的回風(fēng)墻一般安裝中效過(guò)濾器。但是對(duì)于某些用途的潔凈室(例如制藥用潔凈室、細(xì)菌培養(yǎng)用潔凈室等),為了避免室內(nèi)操作過(guò)程發(fā)生的特殊微粒污染管道系統(tǒng),或者為了收集這種微粒進(jìn)行集中處理,則在全循環(huán)情況下,在回風(fēng)墻上布置過(guò)濾器,而送風(fēng)墻上布置中效過(guò)濾器。這種潔凈室的造價(jià)低于垂直單向流潔凈室。其特點(diǎn)是沿氣流方向,流線略下傾,含塵濃度逐漸增高,潔凈度級(jí)別逐漸下降,適用于工藝過(guò)程有多種潔凈度要求的場(chǎng)所。由于表面沉降微粒少,比較適合于手術(shù)室。
(2)水平單向流隧道式。隧道式潔凈室是為進(jìn)一步提供工作區(qū)的潔凈度,將生產(chǎn)區(qū)和通道分割開(kāi)而建造的由潔凈工作臺(tái)組成的超級(jí)潔凈室,它是在潔凈工作臺(tái)隧道的基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)展而來(lái)的。它與水平單向流直回式氣流組織的不同之處在于:
1)在布置空氣過(guò)濾器的送風(fēng)墻的對(duì)面沒(méi)有回風(fēng)墻,是向外敞開(kāi)的。
2)沒(méi)有管路循環(huán)空氣,即將內(nèi)部空氣相向周圍環(huán)境。
3)在這種形式中,不能采用正壓法防止和排除污染,而需靠空氣的速度防止污染的侵入。
4)這種形式內(nèi)部的溫,濕度宜與環(huán)境溫、配度相同。
顯然,這種單向流潔凈隧道的送風(fēng)方式,比單向流直回式潔凈室造價(jià)低,面且便于移動(dòng),尤其適合一些大型設(shè)備裝配后臨時(shí)檢修時(shí)采用。
單向流隧道式氣流組織的回風(fēng)方式有以下幾種基本形式:
1)全側(cè)墻回風(fēng)式。該氣流組織形式的室內(nèi)回風(fēng)穿過(guò)工作臺(tái)進(jìn)行循環(huán),對(duì)工作臺(tái)臺(tái)面會(huì)造成污染,并且可能會(huì)在界面產(chǎn)生誘導(dǎo)氣流,降低潔凈工作臺(tái)的潔凈等級(jí)。
2)全地板回風(fēng)式。該氣流組織形式的潔凈工作臺(tái)位于潔凈室內(nèi),潔凈室的回風(fēng)全部通過(guò)地板排出。這種回風(fēng)方式可以避免回風(fēng)對(duì)工作臺(tái)產(chǎn)生污染和在界面產(chǎn)生誘導(dǎo)氣流。但是由于隧道回風(fēng)參與全室回風(fēng),容易導(dǎo)致回風(fēng)速度不均勻而引起氣流偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象,不容易維持潔凈度級(jí)別。
3)側(cè)墻和地板組合回風(fēng)式。采用側(cè)墻和地面組合回風(fēng)方式的潔凈隧道可以避免回風(fēng)穿過(guò)工作臺(tái)和室內(nèi)回風(fēng)與工作臺(tái)共用回風(fēng)道帶來(lái)的弊端。
4)水平單向流一側(cè)回風(fēng)式。其主要特點(diǎn)是可縮短房間長(zhǎng)度,回風(fēng)氣流可用于準(zhǔn)備間。
5)水平單向流雙側(cè)回風(fēng)式。其具有水平單向流一側(cè)回風(fēng)式氣流組織的特點(diǎn),并且氣流更為均勻。
6)水平單向流上回風(fēng)式。流線無(wú)下傾現(xiàn)場(chǎng),可縮短房間長(zhǎng)度。
7)水平單向流對(duì)送式。適宜于長(zhǎng)距離凈化房間,回風(fēng)格柵可省去不用。