Toite- ja väljatõmbeventilatsioon puhastes ruumides. Kliimaseadmed haiglate, apteekide ja kliinikute jaoks. Puhaste ruumide ventilatsiooniprojektide väljatöötamine ja elluviimine

Puhas tuba (puhas nr oom) on ruum, kus õhus levivate osakeste kontsentratsiooni jälgitakse, ehitatakse ja kasutatakse nii, et minimeerida osakeste sissepääsu, emissiooni ja kinnipidamist ruumis ning võimaldada vajadusel jälgida muid parameetreid, näiteks temperatuuri , niiskus ja rõhk.

Sellistes ruumides sisu õhusaasteained, seina- ja laepindadele tuleks viia miinimumini.

Määratud osakesed võib esineda selliseid materjale nagu tolm, anesteetilised heitgaasid ja mikroorganismid.

Äärmiselt puhta siseõhu saab saavutada ainult siseõhu eemaldamise ja filtreeritud, nihkunud konditsioneeritud õhu tarnimisega.

Lisaks, nagu ka klassikalises süsteemis, tuleb reguleerida mugavustingimuste parameetreid, nagu temperatuur, suhteline niiskus, müratase, õhurõhk ja kiirus, samuti minimaalne välisõhu vool.

Puhta ruumi tehnoloogia teenib järgmisi eesmärke:

• toodete kaitsmine saastumise eest;
• keskkonna kaitsmine reostuse eest;
• ruumis viibivatele inimestele kaitsva keskkonna loomine;
• kaitsta ruumis viibivaid inimesi mikroobide eest;
• keskkonna kaitsmine ohtlike toodete eest;
• kaitsta keskkonda inimeste poolt levivate mikroobide eest.

Puhas ruum eeldab puhast õhkkonda, puhas gaas, puhtad pinnad, puhtad seadmed, puhtad tooted ja puhas tehnoloogia.

Enne puhta ruumi hügieeninõuete kindlaksmääramist ei tohiks projekte ega investeeringuid ellu viia.

On vaja tagada garanteeritud hügieeniline kvaliteet ja säilitada ruumis õhu nõutav puhtusaste (mitte tingimata kõrgeim võimalik).

Kõrge hügieenilise kvaliteedi saab tagada kalli kaitseprojektiga.

Põhiline lähenemisviis peaks olema tagada, et hügieeninõudeid täidetakse vajaduse korral võimalikult odavalt ja tõhusalt, kuid ainult konkreetse asukoha jaoks vajalikul määral.

Vajalike tingimuste rakendamist mõjutavad parameetrid võib jagada kahte rühma: eraldamise parameetrid mugavus ja hügieen.

Mugava õhu parameetrite kriteeriumid on järgmised:

• vastuvõetav temperatuurivahemik;
• vastuvõetav niiskusesisaldus;
• sissepuhkeõhu nõutav voolukiirus (l / s);
• lubatud müratase.

Need parameetrid on olulised soojuse eraldumise assimileerimiseks välistest ja sisemistest allikatest, samuti soojuskadude kompenseerimiseks ja mugavate tingimuste tagamiseks ruumis.

Õhu hügieeni kriteeriumid:

• mikroorganismide kontsentratsiooni tagamine kindlaksmääratud piirides;
• saasteainete, näiteks eraldunud gaaside eemaldamine ruumist;
• õhu liikumise kontroll ruumis.

Hügieenitingimuste säilitamise parameetrid on mikroobide ja saastavate gaaside kontsentratsioon, samuti õhu liikumine ruumide vahel.

Sellega seoses peaks saasteainete kontsentratsioon olema minimaalselt nõutaval tasemel, õhu liikumist ruumide vahel tuleks kontrollida.

aga projekteerimise ajal tuleks neid parameetreid tervikuna arvesse võtta... Liigse soojuse assimileerimiseks nõutava õhukvaliteedi tagamiseks tuleks kontrollida konditsioneeritud õhu kogust ja väljatõrjuva õhu kogust, mis on vajalik mikroorganismi kontsentratsiooni hoidmiseks ruumis alla teatud taseme.

Puhta ruumi rakendused

Puhtaid ruume kasutatakse sellistes valdkondades nagu meditsiin, mikroelektroonika, mikromehaanika ja toiduainete töötlemine.

Meditsiinis puhastatakse tahketest osakestest ja mikroorganismidest operatsiooniruumid, ravimite valmistamise ruumid, biokeemilised ja geneetilised laborid.

Puhtaid ruume kasutatakse mikroelektroonikas, kosmosetehnoloogias, õhukeste kilede tehnoloogias, trükitööstuses ja nendega seotud valdkondades, kus on vaja saasteaineid eemaldada.

Toiduainetööstuses eemaldatakse tootmisrajatistest nii saasteosakesed kui ka mikroorganismid.

Puhas ruum turbulentse õhuvooluga

Puhta ruumi kirjanduses kasutatavad mõisted

Elavad mikroorganismid. Sellesse kategooriasse kuuluvad bakterid, seened ja viirused. Mikroorganismid võivad areneda kolooniatena õhus, vees ja eriti pragudes ja karedatel pindadel. Kõige tavalisem mikroorganismide allikas on inimkeha, mis hävitab umbes 1000 tüüpi baktereid ja seeni.

Muud saasteained peale mikroorganismide. Atmosfääris hõljuvad ained, välja arvatud mikroorganismid, esinevad atmosfääris tuule, maavärinate ja vulkaanilise tegevuse tagajärjel. Tavaliselt nimetatakse neid tolmuks või aerosooliks. Sellesse rühma kuuluvad suitsuosakesed tööstusprotsessidest, hoonete küttesüsteemidest ja sõidukite heitgaasidest. Samasse rühma kuuluvad ka hõljuvad osakesed, mille allikad on puhaste ruumide masinate liikuvad osad. Lisaks eraldub puhtas ruumis viibivate inimeste tegevuse tulemusena selle ruumi õhku umbes 100 000 alla 3 mikroni suurust osakest.

Steriilsus. Seda saab kasutada olukorra kirjeldamiseks ruumis, kus toodetes ja seadmetes pole mikroorganisme.

Steriliseerimine. Tehnika mikroorganismide hävitamiseks või tapmiseks toodetes või seadmetes.

HEPA filtrid (kõrge efektiivsusega tahkete osakeste õhufilter). Need filtrid on omamoodi suure efektiivsusega õhufiltrid. Neid kasutatakse otse ventilatsiooniseadmetes, samuti ruumi õhuvarustuse lõpp -punktides puhastamise viimases etapis. Nende 0,3 -mikroniliste filtrite efektiivsus on vahemikus 97,8% kuni 99,995%. Need filtrid on mõeldud ruumidesse, mille puhtuseklass on 100-100 000.

ULPA filtrid (tuntud ka kui ULTRA-HEPA). Need on väga tõhusad spetsiaalsed õhufiltrid. Nende filtrite efektiivsus 0,3 µm osakeste puhul on vahemikus 99,999 kuni 99,99995%. Need filtrid on mõeldud ruumidesse, mille puhtuseklass on 1-100.

DOP test. HEPA -filtrite tõhususe testimine reaalsetes tingimustes pärast paigaldamist.

Puhastage ruume rahutu õhuvooluga. Nendes puhastes ruumides juhitakse konditsioneeritud õhku läbi HEPA filtrite, mis asuvad otse vahelaes. Õhu tagasivooluavad asuvad põranda tasemel. See puhastusmeetod on mõeldud ruumidele, mille puhtusklass on 10 000-100 000 (joonis 1).

Puhastage ruume laminaarse õhuvooluga. Selle meetodi puhul kannab ühtlase kiirusega õhuvool saasteained tagasivoolukanalisse ja seejärel õhukäitlusseadmesse. See meetod sobib ruumidesse, mille puhtuseklass on 1, 10, 100, 1000

Puhastage ruume laminaarse õhuvooluga

Õhulukk. Puhta ruumi sissepääsu juures peab olema õhulukk, mis tagab juurdepääsu ruumile vastavalt kehtivatele eeskirjadele. Õhulukk on väike kahe uksega kamber, kuhu konditsioneeritud õhk juhitakse läbi kahe HEPA filtri.

Ruumide puhtuse klass. Sõltuvalt puhtas ruumis teostatava tootmise tüübist määratakse kindlaks selle ruumi puhtusklass. Puhaste ruumide klassifitseerimiseks kehtivad erinevad standardid. Praegu kasutab Saksamaa VDI 2083, Prantsusmaa kasutab US 209 AFNOR 44001 ja Inglismaa BS 5295.

Puhtas ruumis peab olema võimalik puhastada, vahetada ja hooldada kõiki seadmeid ja süsteeme (sealhulgas õhukäitlusseadmeid, õhukanaleid, kanalite seadmeid).

Ruumides, kus on vaja suurt steriilsust, kasutatakse kolmeastmelist filtreerimist:

• Esimese astme filter. See on mõeldud õhukäitlusseadme puhtana hoidmiseks, see asub selle seadme sisselaskeosas. (Klass F4-F5).
• Teise astme filter. Seda kasutatakse viimase elemendina õhukanali puhtana hoidmiseks. (Klass F7-F9).
• Kolmanda astme filter. Hügieenitingimuste tagamiseks paigutatakse puhta ruumi sissepääsu juurde. (Klass H13-H14).

1. Hügieeniline õhukäitlusseade peab ühelt poolt takistama mikroorganismide ja saastavate osakeste tungimist ruumi ning teiselt poolt välistama oma struktuuris võõrkehade tekke ja kogunemise.
2. Süsteemidel peab olema kõrge tihedus, filtrikassette mööda ruumi siseneva õhu osakaal peab olema väga väike.
3. Süsteemi teine ​​punkt, mis on seotud mikroorganismide sissetungimise võimalusega, on äravooluühendus ja ventilatsioonisüsteemist väljuv äravoolutoru. Siinkohal tuleks paigaldada kahe paindega sifoonisüsteem, millel puudub ühendus linna kanalisatsiooniga.
4. Ukse taasavamise vajaduse välistamiseks tuleb sellesse paigaldada piiluauk, lisaks tuleb varustada valgustussüsteem.
5. Mikroorganismide ja saasteainete kogunemise vältimiseks peavad õhukäitlusseadmed olema väga siledate pindadega, ilma pragude ja laineliste kujudeta.
6. Paneelide liitekohtades tuleks kasutada hügieenilisi tihendeid, et vältida saasteainete kogunemist nendesse piirkondadesse ja hõlbustada hooldust. Lisaks tuleks filtri ummistusastme visuaalseks kontrollimiseks kasutada diferentsiaalrõhumõõtjaid.
7. Õhukanalitel peavad olema siledad pinnad ja need peavad olema valmistatud tsingitud terasest, roostevabast terasest jms materjalidest.
8. Kondensaadi tekkimise võimalus kõrvaldatakse soojusisolatsiooni õige paksuse valimisega. Kanalisüsteemis on oluline piisav arv hästi suletud hooldusavasid.
9. Õhuvoolu mõõteseadmetel peaks olema hõlpsasti juurdepääsetavad teenindusportid. Need seadmed peaksid andma andmeid ruumi õhuvoolu ja rõhu kohta, isegi kui filtrid on ummistunud.

Puhastusruumi komponendid

Puhaste ruumide käivitamisprotseduurid. Pärast katsemenetluste lõpuleviimist ja kasutuselevõtmist, kui need protseduurid on edukad, võib tööd alustada puhtas ruumis.

Puhtruumi kõige olulisemad testid on järgmised: kanalite tiheduse testid, vajaliku voolu tagamiseks õhukäitlusseadmed, difuusorid, et tagada kindlaksmääratud temperatuuri ja niiskuse väärtused, rõhutestid ja võõrkehade osakeste mõõtmised. Nendel eesmärkidel kasutatavad instrumendid tuleb enne katsetamist uuesti kalibreerida.

Õhukäitlussüsteemi sisselaskeseadmed, heitgaasi siibrid, andmesildid, filtrisildid ja kõik ventilatsioonisüsteemi osad peavad olema vabalt juurdepääsetavad ning neid tuleb visuaalselt kontrollida ja hooldada.

Teine oluline teema on puhasruumi töötajate koolitamine. Steriilse riietuse kasutamine on kohustuslik.

Nagu paljude insener-süsteemide puhul, peab ka puhasruum olema korrapäraselt hooldatud, et tagada katkematu ja tõrgeteta töö. Hügieeniliste parameetrite säilitamiseks tuleb enne süsteemi rikete tekkimist filtreid regulaarselt ummistuda kontrollida.

Puhta ruumi õhu ettevalmistussüsteemid

Ettevõte INTECH teostab kõiki töid, mis on seotud projekteerimise, seadmete ja materjalide tarnimisega, samuti inseneritehnikakomplekside ja kütte-, ventilatsiooni- ja kliimaseadmete "puhasruumide" süsteemide otsese paigaldamisega mitmeastmelise, kõrge -kvaliteetne õhu filtreerimise (puhastamise) süsteem. Spetsiaalsete kliimaseadmete kasutamine puhaste ruumide hooldamiseks tööstuses:

• Farmaatsiatööstus;
• Mikroelektroonika;
• Ravim;
• Biotehnoloogia;
• Laborid ja uuringud;
• Lennundus ja kosmosetööstus;
• Meditsiinitööstus;
• Toidutööstus;
• Optika.

Puhtusklassid

Ruumide puhtuse klass- need on selgelt reguleeritud nõuded eri tüüpi lisandite ja osakeste sisalduse kohta õhus. Puhtusklassid erinevad kolooniaid moodustavate bakterite arvu poolest mahuühiku kohta.

Meditsiiniasutuste puhaste ruumide näitel on kehtestatud 3 puhtuse klassi:

1. Esimese puhtuseklassiga ruumides peab olema väikseim bakterite kontsentratsioon - mitte üle 10 bakteri / m3. Esmaklassilised ruumid hõlmavad siirdamisoperatsioone, keerulisi ortopeedilisi ja südamekirurgiaid, intensiivravi- ja põletusravi osakondi, leukeemiaravi;
2. Teise puhtuseklassi kuuluvad ruumid, kus on väike mikroobide saastatus - vahemikus 50-200 bct / m3. Need on operatsiooniruumid kiireloomulisteks operatsioonideks, operatsiooniüksuste ruumid (sh koridorid), sünnitus-, sünnieelsed osakonnad, enneaegsete ja vigastatud laste palatid;
3. Kolmanda klassi ruumides on bakterite kontsentratsioon 200-500 tk / m3. Need on südamehaigustega inimeste intensiivravi osakonnad, vastsündinud, steriliseerimine, laste riietus- ja ravikabinetid.

Kliimasüsteemi ülesanne "Puhtad ruumid"

Tehnoloogilised nõuded "puhaste ruumide" ventilatsiooni- ja kliimaseadmetele on järgmised:

• Patogeenide leviku vähendamine, mis tähendab õhusaasteainete eemaldamist, puhta õhu varustamist, ruumi kaitsmist õhus sisalduvate mikroobide ja mikroosakeste eest, samuti takistatakse õhu sisenemist naabruses asuvatest vähem "puhastest" ruumidest;
• Nõutavate õhuparameetrite kontroll: temperatuur, niiskus, liikuvus, samuti kahjulike lisandite kontsentratsioon, mis ei ületa lubatud piirnormi;
• Kõrvaldage staatilise elektri kogunemine ja kogunemine, et vältida sellega kaasnevat plahvatusohtu.

Probleemide lahendamine

Väljakutse tagada ruumis puhtus seda lahendatakse kõige tõhusamalt tervikliku lähenemisviisi alusel, mis võtab arvesse nii iga konkreetse ruumi eripära (ruumi planeerimise omadused, tehnoloogiline otstarve, puhtusenõuded ja kliimaparameetrid) kui ka ruumi iseloomustavaid omadusi. ruumide terviklikkuse element. See säte kajastub puhaste ruumide komplekside loomises, mille peamised kujunduspõhimõtted on järgmised:

• nõutava arvutatud õhuvahetuse tagamine;
• sissepuhkeõhu ettevalmistamine niiskuse, temperatuuri ja mikrobioloogilise puhtuse jaoks vajalike parameetritega;
• õhuvoolude ratsionaalne korraldamine puhtamatest moodulitest vähem puhaste mooduliteni;
• õhujaotus moodulites koos selle liikumissuuna korraldamisega, võttes arvesse ruumi omadusi ja tehnoloogilist protsessi;
• siseõhu väga tõhus puhastamine.

Konstruktiivne teostus kompleksi määravad puhtate ruumide konkreetne eesmärk, nende konfiguratsioon ja mõõtmed, kehtivad õhukeskkonna regulatiivsed nõuded. Üldiselt on kavandatud INTECH -kompleksid modulaarsed ja sisaldavad järgmisi funktsionaalseid süsteeme ja elemente:

• õhu ettevalmistamise, desinfitseerimise ja jaotamise süsteem;
• ruumi mikrokliima juhtimissüsteem.

Saate kaubandusliku pakkumise e -posti teel.

Raymond K. Schneider, Vanem puhta ruumi konsultant ja praktilise tehnoloogia juht, USA, Ameerika kütte-, külmutus- ja kliimaseadmete inseneride seltsi (ASHRAE) liige

Puhaste ruumide ventilatsiooni- ja kliimaseadmete disainil on mitmeid funktsioone. Allpool on Ameerika Ühendriikide tunnustatud puhta ruumide spetsialisti hr Raymond K. Schneideri artikkel, mis analüüsib erinevate puhtuseklassidega ruumide ventilatsioonisüsteemidele esitatavaid nõudeid: 1 kuni 9. Autori pakutud lahendused, mis põhinevad oma laialdaste praktiliste kogemuste põhjal väärivad nad hoolikat uurimist ja võimaluse korral kasutamist.

Puhaste ruumide kliimaseadmed peavad ruumi teatud puhtuse säilitamiseks varustama teatud koguse puhast õhku. Õhku juhitakse puhastesse ruumidesse nii, et vältida seisvate tsoonide teket, kus tolmuosakesed võivad settida ja koguneda. Samuti tuleb õhku temperatuuri ja niiskuse osas konditsioneerida vastavalt ruumi mikrokliima parameetritele esitatavatele nõuetele. Lisaks juhitakse ruumi ülerõhu tekitamiseks täiendavat konditsioneeritud õhku.

Selles artiklis käsitletakse puhaste ruumide kliimaseadmete projekteerimise küsimusi. Materjali esitlemise lihtsustamiseks on ruumide puhtuse tase jagatud kolme kategooriasse: kõva, keskmine ja mõõdukas (vt tabelit).

Õhuvahetus

Hinnanguline puhastatud õhu juurdevool on maksimaalne ruumides, kus on tõsine puhtuserežiim, ja väheneb koristusnõuete vähenedes. Õhuvahetust ruumides väljendatakse reeglina kas õhu liikuvuse kaudu ruumis või kiiruse (pööret / h) kaudu.

Keskmist õhu liikuvust ruumis kasutatakse tavaliselt siis, kui õhku juhitakse läbi filtreerimislae. Aastaid võeti kõrgeima puhtusastme jaoks õhu liikuvust 0,46 m / s ± 20%. See põhines esimestel puhta ruumi kujundustel aastatel 1960–1970 kosmoseprogrammidest.

Hiljuti on tehtud katseid väiksema kiirusega, mis on näidanud, et õhu liikuvus vahemikus 0,35–0,51 m / s ± 20% on sõltuvalt tegevuse liigist ja paigaldatud seadmetest üsna vastuvõetav. Õhu liikuvuse ülempiir vastab personali suurele aktiivsusele ja tolmu eralduvate seadmete olemasolule. Madalamad väärtused on aktsepteeritavad, kui istuvat tööd teeb väike arv töötajaid ja / või tolmu tekitavad seadmed puuduvad.

Sageli määravad teadlikud ja puhta toa kogemustega kliendid madalad õhu liikuvuse väärtused. Ja kliendid ja algajad disainerid, kes ei ole teadlikud madalamate kiiruste vastuvõetavusest, seavad õhu liikuvuse skaala ülemisse otsa. Selle klassifikatsiooni kohaselt ei ole tööstuses heaks kiidetud üheselt määratletud õhu liikuvuse keskmist taset ega õhu vahetuskurssi puhaste ruumide jaoks. Ainsaks erandiks on FDA (Toidu- ja Ravimiamet) õhu liikuvuse väärtus 0,46 ± 0,1 m / s farmaatsiatööstuse steriilsete piirkondade puhul.

Sagedamini on normatiivsed väärtused õhuvahetuseks puhaste ruumide puhul, kus õhu puhtus on keskmine ja mõõdukas. Keskmise puhtustasemega ruumide puhul on soovitatav õhuvahetus vahemikus 30–60 p / min, samas kui mõõduka õhuvahetuse korral saab seda vähendada 20 pööret minutis. Disainer valib õhu vahetuskursi, tuginedes oma kogemustele ja arusaamale tolmuheitest tootmisprotsessis. Viimasel ajal on kalduvus võtta õhuvahetuse madalamaid väärtusi; juhtivatel projekteerimis- ja ehitusettevõtetel ning heaperemehelikel klientidel on selliste parameetritega töötamisel edukas kogemus.

Mikrokliima instituudi juhised (IEST-CC-RP.012.1) sisaldab tabelit iga puhtuseklassi soovitatud õhuvahetusväärtuste kohta; sarnased väärtused avaldati hiljem ISO 14644-1 jaotises 4. Näidatud joonised on toodud tabelis. Mõlemad dokumendid on üksteisega kooskõlas ja esindavad disainerite, ehitajate ja kasutajate ühiseid soovitusi, mida on tõestanud aastatepikkune edukas töö. Kõigis neis dokumentides lasub vastutus parameetrite valiku eest puhaste ruumide "müüjatel" ja "ostjatel", seetõttu on ülaltoodud soovituste kasutamisel soovitatav olla teataval määral ettevaatlik.

Pilt 1.

Joonis 2.

Filtrid

Aastate jooksul on puhta ruumi tehnoloogia arenenud mikroelektroonikatööstuse teenindamiseks. Vajaduse suure efektiivsusega õhufiltrite järele määravad tööstuse ja sellega seotud tööstusharude vajadused. ULPA (Ultra High Purity) filtrit, mille efektiivsus on 99,9995% 0,12 mikroni osakeste juures, on edukalt kasutatud karmides puhastes ruumides. Saadaval on kõrgema efektiivsusega filtrid, kuid need on kallid ja neid ei kasutata laialdaselt. 99,99% ja 99,999% efektiivsusega filtreid on saadaval mitmetelt tootjatelt; kogemus näitab, et neid saab rakendada ka raskete režiimide puhul.

HEPA (High Efficiency Purification) filtrid, mille efektiivsus on 99,97% 0,3 -mikronilistes osakestes, on olnud puhasruumi tööstuse tööhobune juba aastaid. Neid kasutatakse endiselt laialdaselt farmaatsiatööstuses, kus õhu puhtuse nõuded on veelgi rangemad.

Kui filtreid laboratoorselt testiti, et täpselt loendada läbitud osakeste arvu, selgus, et HEPA / ULPA filtrid läbivad enamasti 0,1-0,2 mikroni murdosa. Samal ajal kinnitati filtrite passitõhusust 0,12 ja 0,3 mikroni fraktsioonide puhul ning veelgi suuremat efektiivsust leiti osakeste puhul, mis on näidatud suurustest suuremad ja väiksemad. Puhtuse standardimise range režiimi jaoks on filtri efektiivsuse määramisel tavaks näidata mitte väärtusi 0,12 ja 0,3 mikronit, vaid fraktsiooni osakeste suurust, mis on teistest halvemini filtreeritud (MPPS). MPPS väärtused varieeruvad veidi erinevate filtrite tootjate vahel. Kõige halvemini filtreeritud osakeste suurust peavad mõned disainerid ja tootjad kõige mugavamaks.

Enamik puhta ja raske ja keskmise režiimiga ruume on laes filtritega. Filtreid saab grupeerida ja ühendada ühise toiteplokiga, et neid oleks lihtne lakke paigaldada, või neid saab paigaldada eraldi, eraldi sissepuhkeõhukanalitega. See paigutus, mis meenutab ümberpööratud T -d, moodustab lae alla kärgstruktuuri. Samal ajal on filtrid korpuses hoolikalt suletud, et vältida töötlemata õhu läbipääsu. Lisaks kasutatakse endiselt toitekaameratesse sisseehitatud filtreid. Kuid neid asendavad modulaarsed skeemid võimaldavad paremini kontrollida õhu parameetreid ja liikuvust.

Filtri-ventilaatori seadmeid kasutatakse laialdaselt. Mõne konstruktsiooni puhul on filter vahetatav; muudel juhtudel vahetatakse kogu seade välja pärast selle kasutusiga. Pakume kärgstruktuuri integreerimiseks erinevaid standardsuurusi. Ventilaatorid on varustatud erinevate pingete jaoks mõeldud elektrimootoritega, mis võimaldab kasutada erinevaid toiteskeeme. Mõned keerukad juhtimissüsteemid võimaldavad iga seadet individuaalselt reguleerida, salvestada energiatarbimist, signaalida mootori rikkeid, juhtida filtri ventilaatorirühmi ja muuta ventilaatori kiirust vastavalt kellaajale. Filtrventilaatoreid kasutatakse kõigi puhaste ruumide klasside jaoks.

Laefiltrite eesmine õhukiirus võib sõltuvalt projektist olla vahemikus 0,66 kuni 0,25 m / s. Kuna T-tüüpi filtrite rakulise paigutusega süsteem võtab lae pindalast 20%, vastab filtrite eesmine kiirus 0,51 m / s keskmisele tööruumi kiirusele 0,41 m / s .

HEPA / ULPA filtrite paigaldamine otse puhaste ruumide lakke on tingitud kavatsusest minimeerida või kõrvaldada tolmu kogunemise võimalus mis tahes pindadel (näiteks õhukanalite seintel) mööda õhuteed filtrist kuni puhas tuba. HEPA -filtrite kaugpaigaldus on tüüpiline mõõduka režiimi puhastele ruumidele, kuna pärast filtrite eemaldamist õhukanalite seintelt väljapuhutud osakeste hulk on lubatud piirides. Erandiks on olukorrad, kus standardne kliimaseade, mis ei ole sertifitseeritud puhaste ruumide jaoks, muudetakse selleks vastavalt standardile ISO 14644. Sellisel juhul tuleb pärast filtreid kõik õhukanalid põhjalikult puhastada.

Mõõdukate puhaste ruumide jaoks kasutatakse sageli ventilaatorialuseid või HEPA -filtriga segamis- ja jaotuskambreid tühjenduspoolsel küljel. Samal ajal ulatub eesmise õhu liikumiskiirus HEPA filtrites 2,54 m / s, mis vastab suuremale rõhulangusele kui lakke paigaldamisel. Puhta HEPA -filtri aerodünaamiline takistus mõõtmetega 600x600 mm on 375 Pa eesmise kiirusega 2,54 m / s. Ülaosas paigaldamisel on eesmine kiirus 0,51 m / s, aerodünaamiline takistus 125 Pa.

Õhuringlus puhastes ruumides

Õhk, mis siseneb puhastusruumi pärast puhastamist HEPA- ja ULPA -filtritega, praktiliselt ei hõlma hõljuvaid osakesi. Õhu juurdevool ruumi toimub kahel eesmärgil. Esiteks inimeste kohalolekust ja tootmisprotsesside rakendamisest tuleneva tolmureostuse "lahustumine" (kontsentratsiooni vähenemine). Teiseks nende saasteainete püüdmine ja eemaldamine ruumidest.

Siseõhuringlust on kolme tüüpi:

1. Ühesuunaline järjestatud vool (varem nimetati "laminaarseks"), kui kõigi õhujoa voolujooned on paralleelsed.

2. Häiritud vool (varem "turbulentne"), kui voolujooned ei ole paralleelsed.

3. Segavool, kui ruumi ühes osas võivad õhujoad olla paralleelsed ja teises osas mitte.

Jäigad puhtad ruumid kasutavad tavaliselt ühesuunalist voolu. See saavutatakse HEPA / ULPA filtrite paigaldamisega kogu laepinnale ja perforeeritud kõrgendatud põranda paigaldamisega. Õhk liigub vertikaalselt laest põrandani ja väljutatakse perforatsioonide kaudu põranda all asuvasse väljalaskekambrisse. Seejärel suunatakse ringlusõhk perifeersete ringlussevõetud õhukanalite kaudu ruumi tagasi.

Kui puhastusruum on kitsas (4,2–4,6 m), kasutatakse ülestõstetud põranda asemel seinale paigaldatud väljalaskevõresid. Õhk tarnitakse ülalt ja liigub vertikaalselt tasemele 0,6–0,9 m, seejärel levib vool restide suunas. Sellist ringlust peetakse kõva režiimiga ruumide jaoks vastuvõetavaks, eriti juhtudel, kui ülemises tsoonis on tolmu olemasolul ruumi muudetud puhtaks ruumiks.

Hästi korraldatud ringlusega ruumides mõjutab mööbli ja seadmete paigutus õhuvoolu struktuuri. Nende esemete mõju vähendamiseks ruumi puhtusele on vaja need paigutada nii, et tolmu kogunenud tsoonid ei tekiks.

Häiritud õhu liikumine on tavaline keskmise koormusega puhastes ruumides. HEPA -filtrid paiknevad laepinnal ühtlaselt. Õhuvool suunatakse tavaliselt ülevalt alla. Üksikute jugade suund on aga erinev ja ei mahu kindlasse mustrisse. Kuigi sissepuhkeõhk praktiliselt ei hõlma hõljuvaid osakesi, sõltub nende välimus ja kogunemine puhaste ruumide tööpiirkonda ruumis endas tekkivate osakeste hulgast; õhuvahetusest tingitud tolmu kontsentratsiooni vähendamisest; osakeste tööpiirkonnast eemaldamise intensiivsus. Üldiselt võib öelda, et mida suurem on õhuvahetus, seda puhtam on õhk keskmise suurusega ruumides, kuid teatud rolli mängib ka ruumis olevate õhuvoolude struktuur.

Häiritud ringlusega ruumide õhu eemaldamise skeem on väga oluline. Sellistes ruumides on laialt levinud seinale paigaldatud väljalaskevõred. Need peavad olema ühtlaselt jaotatud ruumi ümbermõõdule. See nõue võib olla vastuolus seadmete heakskiidetud paigutusega mööda seinu. Võimaluse korral tuleks seadmed seintest eemale viia, nii et õhk saaks selle taga liikuda. Samuti on soovitatav seadmed põrandast üles tõsta, asetades need platvormile, et õhk saaks altpoolt voolata. Enamasti kipuvad puhta ruumi disainerid suunama õhuvoolu tööpinnalt põrandale ja seejärel madalatesse väljalaskevõredesse. Selle skeemi kohaselt eemaldatakse osakesed ruumist ja saadetakse filtritesse, kus need jäädvustatakse. Erandiks võib olla olukord, kus tööpiirkonna kohal asuvad seadmed tekitavad mustuseosakesi. Siis tuleks eemaldada eemaldamise ja ülaosas olevate osakeste püüdmiseks mingisugune seade. Üldiselt on soovitatav kasutada õhu jaotamise skeemi "ülalt alla".

Keskmise puhtusastmega ruumides on hea tava piirata õhuvoolu horisontaalseid osi. Horisontaalsete sektsioonide soovitatavad väärtused on mitte rohkem kui 4,2–4,8 m. Seega, kuni 8,4–9,6 m laiuses ruumis on lubatud paigaldada väljalaskevõred seinte ümbermõõdule. Selle piirangu tingib hirm sekundaarse saastumise hirmus settimise ajal või muul viisil osakeste ülekandmisel tööpiirkonda pikendatud horisontaalsetest voogudest.

Laiemates ruumides on tavaks paigaldada väljalaskevõred ja õhukanalid kanalitesse, mis on paigaldatud piki sambaid. Kui ruumis pole veerge, luuakse sobivast materjalist vertikaalsed võllid.

Mõõdukalt puhastes ruumides, kus on kaugjuhtimispuldiga HEPA, saab kasutada tavalisi laeõhu hajutiid. Õhuringluse muster on samuti sarnane konditsioneeriga ruumides kasutatavale.

Vastavalt praktikas kehtivale ülalt alla ringlusskeemile puhaste ruumide puhul on siin soovitatav paigaldada ka seinale paigaldatud väljalaskevõred. Kui väljalaskevõred asetatakse pea kohale, võivad puhtas tööpiirkonnas, eriti intensiivse töö perioodidel, tekkida hõljuvaine sisaldusega piirkonnad. Teadaolevatel juhtudel, kui paigaldati lagede väljalaskevõred mõõdukatesse puhastesse ruumidesse, oli edu tõenäoliselt tingitud sellest, et ruumis ei olnud osakesi, vaid õhujaotussüsteemi tõhususest.

Segatsirkulatsiooni kasutatakse juhul, kui kriitiliste ja mittekriitiliste õhupuhtusnõuetega tööd tehakse samas ruumis. Kui ei ole võimalik tagada, et kriitiliste nõuetega tööd tehakse eraldi ruumis, siis võib kasutada ühist puhast ruumi, mille puhtus on tsoneeritud. Tsoonid luuakse laefiltrite sobival rühmitamisel. Piirkonnas, kus on kriitilised puhtustingimused, on filtrite arv suurem, mittekriitiliste tingimustega piirkonnas - vähem. Lisaks saab õhu juurdevoolu teostada nii, et see juhitakse kõigepealt õhukanalite kaudu kriitilisse tsooni ja seejärel siseneb ülejäänud ruumi. Sõltuvalt puhastusruumi kõrgusest võib paigaldada ka 0,6 m kõrguse pleksiklaasist varjualuse või plastkardina, mis ei ulatu põrandani 304–457 mm võrra.

Väljatõmbeõhu liikumissuunda reguleeritakse väljalaskevõrede sobiva paigutusega nii, et vältida saasteainete ülekandumist kogu ruumi. Tõstetud põrand, mille all on väljatõmbeõhu koguja, on sel juhul väga tõhus. Sellise lahenduse rakendamist võib aga takistada kliendi piiratud eelarve, kes valib tsoneeritud puhta ruumi projekti segaringlusega just selle odavuse tõttu.

Puuduliku õhuringluse puuduseks puhastes ruumides on kõrge tolmusega alade loomine. Sellised alad võivad eksisteerida piiratud aja jooksul ja seejärel kaduda. See juhtub siis, kui tootmistegevusest tulenevad õhuvoolud suhtlevad korrastamata toitejugadega. Ühesuunalist ringlust on püütud reprodutseerida, korraldades vahelae-õhujaoturi ja luues põhi- ja vahelae vahele kõrgendatud rõhu tsooni. Selleks kasutati perforeeritud plast- või alumiiniumpaneele ning kootud ja mittekootud materjalidest sõela.

Selle tulemusena tekkis ruumis tellitud ühesuunaline vool, mille kiirus oli palju väiksem kui jäiga režiimiga puhastes ruumides. Sissepuhkeõhu väljatõrjumisefekt hoiab ära tolmuste alade tekkimise ja põhjustab üldjuhul kõrgemat puhtust. Määratletud tulemus, nagu eespool märgitud, saavutatakse õhu väiksema liikuvuse korral, kui on näidatud kõva ja keskmise puhtusega režiimi standardites (joonis 1).

Soojuskoormus

Mõistliku soojuse osakaal puhaste ruumide soojuskoormuses ületab tavaliselt 95%. Reeglina on jahutamine vajalik aastaringselt, kuna tehnoloogiliste seadmete ja ringlusventilaatorite elektrimootorite tekitatud soojus siseneb ruumi. Väike osa varjatud soojusest tekib personali juuresolekul. Igale puhtale ruumile on välja töötatud ainulaadne disain, seetõttu tuleb hoolikalt analüüsida kõiki soojuskoormust mõjutavaid tegureid.

Kõva ja keskmise puhtusastmega ruumides ei töödelda olulist osa sissepuhkeõhust kliimaseadmed - see on ringlusõhk. Nõutav mõistlik soojuse eemaldamine viiakse läbi segamis- ja jaotuskambrites, kus osa koguvoolust jahutatakse pinnasoojusvahetites ja suunatakse seejärel ringlusventilaatorite koguvoolu juurde (joonis 2). Õhutemperatuur jäiga režiimiga puhaste ruumide sissepääsu juures võib sissevoolu suure mahu tõttu olla vaid paar kraadi madalam kui väljatõmbeõhu temperatuur. See temperatuurierinevus võimaldab kasutada ülalt alla HEPA / ULPA lakke paigaldatavaid filtreid, ilma et see mõjutaks töötajate mugavust.

Mõõduka puhtusastmega ruumides on õhu jaotamise nõuded ruumis mõnel juhul samad, mis tavapärastes jahutusruumides. Seega võib sisse- ja väljatõmbeõhu temperatuuride erinevus olla 8–11 ° C. Nendel juhtudel kasutatakse ebameeldiva puhumise vältimiseks ja mugava sisekeskkonna tagamiseks tavalisi laehajuteid või muid vahendeid.

Väline õhuvarustus

Välisõhu juurdevool on vajalik väljatõmbe ja filtreerimise kompenseerimiseks, mis toimub alati ülerõhuga puhtates ruumides. Väline sissepuhkeõhk on kallis, kuna seda tuleb enne puhastesse ruumidesse tarnimist mitte ainult puhastada, vaid ka temperatuuril ja niiskusel töödelda. Kuna välisõhu tarnimist ei ole võimalik täielikult kõrvaldada, tuleks üldise ökonoomsuse ja energiasäästu tõttu kaaluda selle kogus miinimumini.

Puhastes ruumides on õhurõhk tavaliselt ümbritseva ala suhtes kõrgem. Tavaliselt on soovitatav rõhkude erinevus 12 Pa. Kõrgem ülerõhk põhjustab pragudesse vilistavat häält ja raskusi uste avamisel. Erinevate puhtuseklassidega puhaste ruumide ühikutes on tavaks säilitada kõrvuti asetsevate ruumide vahel 5 Pa rõhuvahe, kõrgema puhtuseklassiga ruumis aga kõrgem rõhk.

Välisõhu kogus määratakse kõigi tootmisprotsesside kapoti mahu summeerimisel ja sellest tuleneva paljususe suurendamisel 2 pööret tunnis. See pool-empiiriline väärtus on kliimaseadmete valimisel praktikas testitud arvutatud õhuhulk. Tegelik välisõhu kogus varieerub sõltuvalt ukseavadest, lekkest ja õhupuhasti tegelikust töögraafikust.

Välisõhukonditsioneer on loodud järgima puhta ruumi eeskirju. See tähendab, et peab olema võimalik õhku puhastada, eelsoojendada, jahutada, uuesti soojendada, kuivatada ja niisutada.

Range režiimiga puhastes ruumides tehakse sageli välisõhu puhastamise kolme etappi: esialgne - ASHRAE -filter, mille kasutegur on 30%, vahepealne - filter, mille efektiivsus on 95%, ja viimane - HEPA -filter . Keskmise ja mõõduka režiimiga puhastes ruumides on reeglina kaks puhastusetappi: esialgne (30%) ja viimane (95%). Nime järgi on selge, et lõplik puhastusfilter asetatakse kliimaseadme väljalaskeavasse.

Eelsoojendus on vajalik, kui välistemperatuur talvel langeb alla 4 ° C. Kui kastepunkti temperatuur puhtas ruumis on ≥ 5,6 ° C, jahutatakse ja kuivatatakse toiteõhk pinnasoojusvahetis. Kuna rangelt puhaste ruumide töötajad kannavad alati kaitseriietust, ei saa pirni kuiva temperatuuri hoida kõrgemal kui 19 ° C, samal ajal kui regulaatorite reguleerimiseks on minimaalne suhtelise niiskuse väärtus 40%. Teine soojendus on vajalik sissepuhkeõhu temperatuuri tõstmiseks pärast soojusvaheti jahutamist ja kuivatamist. Teise kütte soojushulga arvutamisel võetakse arvesse ringlusventilaatorite soojust. See on karmide režiimidega puhaste ruumide jaoks oluline väärtus.

Soojusvaheti pinnatemperatuuri alandamine tasemeni, mis on vajalik ruumi kastepunkti temperatuuri hoidmiseks alla 5,6 ° C, võib olla keeruline. Kui toiteõhu kuivatamine on vajalik alla 40% suhtelise õhuniiskuse, kasutatakse tavaliselt erinevaid kuivatusaineid.

Siin kirjeldatud süsteemis laetakse välisõhukonditsioneer ruumis varjatud soojuse ja niiskusega. Eeldatakse, et sissepuhkeõhu parameetrid vastavad nõuetele ruumitöötajate tekitatud varjatud soojuse omastamiseks ja niiskuse sissepääsuks puhta ruumi tarade kaudu. Samuti eeldatakse, et varjatud soojuskoormus on enam -vähem konstantne. Neid eeldusi tuleb kontrollida iga konkreetse projekti puhul. Tuleb arvestada tingimusi puhta ruumi ümbritsevates ruumides, väliskliima parameetreid, niiskuse eraldumise võimalust tootmisprotsessidest ruumis.

Väikestes puhastes ruumides, kus välisõhu vajadus on väike, saab eespool käsitletud segamis- ja jaotuskambrite ringlusõhu jahutit kasutada ka välisõhu töötlemiseks. Sellisel juhul töödeldakse välis- ja ringlusõhu segu. Sissepuhkeõhu nende komponentide osakaalu reguleeritakse segamisventiilide abil sõltuvalt rõhust puhtas ruumis. Kui rõhk langeb, avaneb välisõhu siiber ja ringlussevõtu õhuklapp sulgub. Segamis- ja jaotuskambrite õhk juhitakse ringlusventilaatoritesse.

Mõõduka tööga puhastes ruumides võib nõutav sissepuhkeõhu kogus olla ligilähedane konditsioneeritud õhu voolukiirusele. Sellisel juhul ei paigaldata täiendavaid tsirkuleerivaid ventilaatoreid, õhu liikumist läbi süsteemi teostavad ainult ühe või mitme kliimaseadme ventilaatorid.

järeldused

Puhtate ruumide projekteerimise normdokumentides kiputakse usaldama disainerile üldeksperdi ülesandeid, mis on võimelised täitma kõiki kliendi soove (tema teada). Juhendid kasutavad tavaliselt väljendit „ostja ja müüja vahelise kokkuleppe küsimus”, et kaasata klient otsustusprotsessi, kuna iga arendaja saab välja pakkuda erineva kujunduse. Käesolevas artiklis käsitletud disainipõhimõtte tõhusus on praktikas tõestatud; Selline lähenemine võimaldab autori sõnul kokku leppida tehnilistes nõuetes ja nende rakendamise võimalustes. Need soovitused, nagu kõik teisedki, tuleb igal juhul kohandada vastavalt konkreetsetele kasutustingimustele.

Uuesti trükitud ajakirja lühenditega ASHRAE.

Tõlge inglise keelest O. P. Bulycheva.

Teaduslik toimetamine Candi poolt. tech. teadused A. P. Inkov

Tab. 2. Šveitsis kasutatav optimaalne filtrite valimise skeem puhasruumide klasside jaoks vastavalt standardile ISO 14644-1 (GOST R ISO 14644-1)

Praeguseks on inseneripraktika välja töötanud standardlahendused, millest kinnipidamine võimaldab vältida ebatäpsusi ning vältida tarbetuid kapitali- ja tegevuskulusid. Need tüüpilised lahendused on seotud:

• ventilatsiooni- ja kliimaseadmete ehitamise põhimõtted;
• kliimaseadme nõutava struktuuri ja parameetrite määramine;
• filtreerimisetappide arvu ja filtritüüpide valik;
• õhuvahetuse sageduse määramine;
• vajalike temperatuuri- ja niiskustingimuste tagamine ruumis;
• personalile termilise mugavuse loomine.

Invari puhta ruumi testimislabori kogemus projektide (DQ etapp) ja ehitatud puhasruumide (IQ, OQ ja PQ etapid) tõendamisel näitas ka tüüpilisi vigu.

Esialgsed andmed ventilatsiooni- ja kliimaseadmete projekteerimisel

Enne disaini alustamist peaksite selgelt sõnastama selle eesmärgi ja määrama lähteandmed. Selles etapis esinevad vead ja ebatäpsused viivad kõigi tööde vale täitmiseni. Sellised lähteandmed hõlmavad järgmist:

• nõuded õhu puhtusele ja puhastele ruumidele - puhtuseklassi määramine vastavalt GOST ISO 14644-1 või GOST R 52249;
• mikrokliima parameetrid tehnoloogilise protsessi jaoks (temperatuur ja niiskus lubatud kõrvalekalletega);
• töötajate arv ruumis;
• soojuse ja niiskuse eraldumine seadmetest ja protsessidest;
• kahjulike ainete eraldumine;
• ruumide pindala ja kõrgus;
• tehnoloogilised nõuded, mis põhinevad tehnoloogiliste protsesside ja teostatud omaduste, kasutatud materjalide ja toodete omadustel;
• rõhk langeb ruumide vahel ja õhuvoolukiirused (vajadusel).

Ventilatsiooni- ja kliimaseadmete struktuur

Ventilatsiooni- ja kliimaseadmetega on seotud mitut tüüpi õhuvoolud:

• väljatõmbeõhk - sundventilatsioonisüsteemi kaudu ruumist väljuv õhk. Osa väljatõmbeõhust (L in) saab eemaldada kohalike väljatõmbeseadmetega otse atmosfääri, osa taaskasutada;
• välistingimustes - ventilatsiooni- ja kliimaseadmete poolt õhku juhitav õhk teenindatava ruumi varustamiseks, L n;
• sissepuhkeõhk - ventilatsiooni- ja kliimaseadme kaudu ruumi tarnitav õhk, L p;
• ringlus - õhk segatakse välisküljega ja suunatakse uuesti ventilatsioonisüsteemi, L p;
• eemaldatud - ruumist võetud õhk, mida selles enam ei kasutata, L у.

Samuti tuleks arvesse võtta õhulekkeid kõrgendatud rõhuga ruumidest (õhu väljafiltratsioon, L e) ja õhu sisseimbumist vähendatud rõhuga ruumi, L ja. Lihtsaim ventilatsiooni- ja kliimaseade on otsevoolusüsteem, kui 100% välisõhust juhitakse ruumi (joonis 1). See süsteem ei ole ökonoomne, kuna kogu ruumi sisenev õhk läbib täieliku ettevalmistustsükli - alates välisõhu parameetritest kuni puhta ruumi õhu nõutavate parameetriteni. Seda süsteemi iseloomustab suur energiatarve ja lühem filtri kasutusiga.

kus ma olen toa number. Teatud määral saab selle süsteemi toimivust parandada soojustagastusega (joonis 2). Taastamise tõttu saavutatakse küttega energiasääst kuni 60%.

L n = L p = ΣL pi = ΣL bi = ΣL bi + L e, L y = ΣL bi,

kus ma olen toa number. Otsese vooluga süsteeme kasutatakse nende ebaefektiivsuse tõttu ainult seal, kus neid vaja on ja kus õhu ringlus on vastuvõetamatu (töö kahjulike ainete, ohtlike patogeensete mikroorganismidega), Ch. 17. Võimaluse korral kasutatakse ringlussevõtu süsteeme, mis võimaldab energiakulusid võrreldes otsevoolusüsteemidega mitu korda vähendada. Ühetasandilise ringlussüsteemi näide on näidatud joonisel fig. 3.

L в = ΣL вi, L у2 = ΣL вмi,

L p = L n + L p = Σ L pk, L y = L y1 + L y2 = L in - L p + L y2 = Σ L in i - L p - ΣL mi, L p = L in - L y1,

kus L vmi on kohaliku imemisseadme õhuvool i-st ruumist; L bi - õhuvool, mis juhitakse kliimaseadmesse i -ndast ruumist. Külmadel talvedel või kuumadel suvedel, samuti mitme kliimaseadmega puhaste ruumide hooldamisel kasutatakse kahetasandilist süsteemi. Selles valmistatakse välisõhk teatud parameetrite järgi eraldi (tsentraalses) kliimaseadmes ette ja juhitakse seejärel ringlussevõtu õhukonditsioneeridesse (joonis 4).

Kohalikke filtreerimis- või ringlusseadmeid kasutatakse laialdaselt (joonis 5), et luua ühesuunalise õhuvooluga tsoone, näiteks operatsiooniruumides ja muudes kriitilistes piirkondades. Antud skeemid annavad üldise lähenemisviisi ventilatsiooni- ja kliimaseadmete projekteerimisele, need ei hõlma kõiki erinevaid lahendusi põhiliste lahenduste jaoks, mis tuleks igal konkreetsel juhul välja töötada lähtuvalt ülesandest madalaimate kapitali- ja tegevuskuludega.

Ülaltoodud õhuvoolude tüübid tuleks määrata iga ruumi ja süsteemi jaoks tervikuna. Selle põhjal arvutatakse õhuvahetuse tasakaal, mille tulemused koostatakse tabeli kujul ja rakendatakse ventilatsiooni ja kliimaseadme põhiskeemile (joonis 6). Õhuvahetuse tasakaalu reguleerimiseks on soovitatav paigaldada ventiilid sisse- ja väljalaskeavale.

Õhuvahetuse tasakaalu loomise eesmärk on kontrollida, kas ruumi siseneva õhu kogumaht peaks olema võrdne ruumist eemaldatava õhu kogumahuga. Selle tingimuse rikkumine toob kaasa võimatuse tagada nõutavaid rõhulangusi, raskusi uste avamisel ja sulgemisel jne. Puhaste ruumide puhul on see eriline roll, kuna erinevates ruumides tuleb säilitada erinev rõhk.

Õhuvahetuse tasakaalu tabelis peavad sisselaskeõhu koguvooluhulk ja väljatõmbeõhu koguvooluhulk olema igas ruumis (tabelirida iga) võrdsed. Iga puhastusruumi jaoks arvutatakse sisse- ja väljatõmbeõhk, samuti võetakse arvesse õhulekkeid (eksfiltratsioon - õhu lekkimine madalama rõhuga ruumidesse, õhu sisseimbumine - õhu sissevõtt kõrgema rõhuga ruumist). Peamised lähteandmed puhaste ruumide ventilatsiooni- ja õhusüsteemi projekti väljatöötamiseks:

1. planeerimislahendused koos puhtuseklasside ja rõhulangute märkimisega;
2. Puhaste ruumide (puhaste alade) eesmärk: toote- ja protsessikaitse, personali- ja keskkonnakaitse;
3. kahjulike ainete eraldumine;
4. soojuse ja niiskuse eraldumine seadmetest;
5. töötajate arv;
6. ehituspiirkonna kliima omadused.

Välisõhu vooluhulk arvutatakse vastavalt vajadusele:

• sanitaar- ja hügieenistandardite järgimine;
• väljatõmbeõhu kompenseerimine (nii üksikutest ruumidest heitgaaside töötamise tõttu kui ka kliimaseadme kaudu eemaldamise teel);
• puhaste ruumide ja keskkonna rõhuerinevustest tingitud lekete hüvitamine.

Kogu ventilatsioonisüsteemi välisõhuvool on võrdne iga ruumi õhuvoolu summaga. Ühe ruumi õhuvool on võrdne kohaliku heitgaasiseadme eemaldatud õhuhulga ja lekete tõttu tekkinud kadude summaga. See kogus ei tohiks olla väiksem kui minimaalne välisõhu tarbimine vastavalt normatiivdokumentidele.

Sissepuhkeõhu arvutamine iga ruumi kohta

Sissepuhkeõhul on järgmised funktsioonid:

• vajaliku puhtusklassi tagamine;
• mikrobioloogilise õhu puhtuse nõuete tagamine seal, kus need on kehtestatud;
• vajaliku koguse välisõhu varustamine;
• liigse kuumuse ja niiskuse eemaldamine ning vajaliku mikrokliima parameetrite säilitamine ruumis;
• rõhulangustest tingitud õhulekete kompenseerimine.

Nõutavat õhuvahetuskiirust mõjutavad kõik ülaltoodud toiteõhu funktsioonid. Igaühe jaoks määratakse kindlaks nõutav õhu vahetuskurss ja projektis määratakse kõrgeim väärtus. Vaatleme kõiki loetletud funktsioone.

Puhtuse klass

Selle tagab mitmeastmeline õhufiltreerimine ja sobivate klasside filtrite valimine, õhuvoolu kiiruse (ühesuunalise õhuvoolu jaoks) ja õhuvahetuse sageduse seadmine.

Õhu vahetuskurss

Seab õhuvoolu ISO klasside 6-9 puhaste ruumide jaoks (tsoonid B, C, D). Tsooni A puhul määratakse õhuvooluhulk ühesuunalise voolukiiruse järgi. Õhu vahetuskursi määramiseks puhtuse tagamiseks on mitu võimalust:

• erinevate soovituste, standardite ja reeglite kasutamine;
• arvutusmeetod.

Liigse kuumuse ja niiskuse eemaldamine

Protsessiseadmed ja personal toodavad soojust ja niiskust, mis tuleb ventilatsiooni- ja kliimaseadmete abil eemaldada. Vajaliku mikrokliima tagamine temperatuuri ja niiskuse säilitamisega on oluline tingimus töötajate normaalse töö tagamiseks puhtates ruumides. Lisaks kehtestavad teatud tehnoloogilised protsessid (näiteks fotolitograafia mikrolülituste tootmisel) ranged nõuded temperatuurile ja niiskusele.

Heitgaaside töö hüvitamine

Määratakse antud ruumi väljatõmbeõhu kogumaht. Jagamine selle ruumalaga jagamisel annab õhupuhasti kompenseerimiseks vajaliku õhuvahetuskursi.

Lekkekompensatsioon

Erinevate ruumide rõhkude erinevus põhjustab õhu eraldumist (lekkimist) ruumist läbi ukseavade pragude ja igasuguseid lekkeid. Lekke määr tuleb arvutada iga ruumi kohta ja seda tuleb õhuvahetusbilansis arvesse võtta. Õhu leke tuleb kompenseerida võrdse koguse välisõhuga sissepuhkeõhus. Õhuvahetuse tasakaalus tuleb arvesse võtta ka õhu sisseimbumist, s.t. õhu sissevõtt kõrvalasuvatest ruumidest.

Õhu vahetuskurss üldruumides

Sellistes ruumides arvutatakse õhu vahetuskurss vastavalt sanitaarnormidele ja liigse kuumuse ja niiskuse arvutustele. Lääneriikides kasutatakse mõnede ruumide puhul järgmisi õhu vahetuskursse (Airflow, Inglismaa andmed) (tabel 1).

Filtritüüpide valimine

Tavaliselt viiakse puhta ruumi õhu ettevalmistussüsteemid läbi kolmes etapis:

• esimene etapp: keskmise efektiivsusega filter F, mis kaitseb kliimaseadet reostuse eest;
• teine ​​etapp: kõrge efektiivsusega filter F, et tagada õhukanalite puhtus;
• kolmas etapp: HEPA- või ULPA -filter tagab garanteeritud kõrge õhu kvaliteedi otse puhastesse ruumidesse.

Lisaks tagab kolmeastmelise õhufiltreerimissüsteemi kasutamine HEPA ja ULPA filtrite pika tööea. Soovitused filtrite optimaalseks valimiseks on esitatud tabelis. 2.

Tüüpilised vead

Puhtusklassid

Kõige tavalisem eksiarvamus on nõue toota mittesteriilseid ravimeid puhtates ruumides. Selle genereerivad kurikuulus ja kirjaoskamatu OST 42-510-98 ja varasemad samalaadsed dokumendid. Kuskil maailmas ei ole nõutud mittesteriilsete vormide tootmist puhtates ruumides! Ainus dokument, mis annab konkreetseid andmeid toiteõhu puhtuse kohta tahkete vormide tootmisel, on Rahvusvahelise Farmaatsiainseneride Organisatsiooni (ISPE) juhised.

See sisaldab soovitusi lõplike filtrite tõhususe kohta protsessi erinevates etappides. Maailmapraktikas kasutatakse neid soovitusi laialdaselt, täpsustamata puhtuseklasse. Keegi ei keela puhaste ruumide kasutamist ning paljud määravad kindlaks tsoonides D tahkete vormide tootmise ja tsoonides C vedelate mittesteriilsete vormide tootmise. Kuid millist viisi valida - kas kasutada puhtaid ruume või lihtsalt teatud sissepuhke puhtuse tase ja suletud konstruktsiooni kvaliteet on kõige kliendi küsimus.

Seda loogikat järgivad ELi hea tootmistava eeskirjad (GOST R 52249) ja USA suunised. Kui keegi soovib ettevõtet sundida valikulist puhtuseklassi rakendama, siis soovitame lihtsat ja tõhusat vahendit: see sund juriidiliselt vormistada, nii et algataja ise kannab selle kulud. Ükski argument (nagu "meie" arenenud "naabrid seda teevad) ei tohiks arvesse võtta.

Samuti on laialt levinud steriilse tootmise puhtuseklasside ülehindamine. Tuleb meeles pidada veel üht tegurit. Teised disainiorganisatsioonid hindavad kunstlikult üle puhtuse klasside ja puhaste tsoonide suuruse. Projekti maksumus ja töövõtjate tasud sõltuvad otseselt puhtuse klassidest ja kulude mahust. Autori praktikas oli projekt, kus töötajate osakeste emissiooni hinnati üle 100 korda!

Põhjendamatult ranged nõuded temperatuurile ja niiskusele

Näiteks on nõutud, et õhutemperatuuri 22 ° C täpsusega ± 1 ° C ja niiskust tuleks hoida 45–50% piires ilma tehnoloogilise protsessi põhjenduseta. Mikrokliima parameetrite reguleerimise piiride lihtne laiendamine olemasolevate standardite raames võib oluliselt lihtsustada kogu süsteemi.

Otsese vooluga süsteemide põhjendamatu kasutamine

Varem kasutati kuluka riigi rahastamise mehhanismi tingimustes otsese vooluga süsteeme laialdaselt isegi seal, kus neid polnud vaja. Maailmapraktikas kasutatakse õhuringlust kõikjal, kus see on ohutuse seisukohast lubatud. Vastasel korral soojendab retsirkulatsioon talvel välisõhku ja suvel jahutab seda. märkimisväärsed kulud lendavad sõna otseses mõttes torusse.

Liigne õhuvahetus Vale filtrite valik

Disainilahendused sisaldavad filtreerimise esimeses etapis sageli madalaid filtriklasse (näiteks G3). See suurendab tolmu koormust allavoolu filtritele ja lühendab nende kasutusiga.

Õhuvahetuse saldode mõiste ja tabel puudub

Ilma nendeta ei saa projekti hinnata. Nende arendamine on vajalik. Need vead on tüüpilised näited ega ammenda praktikas ilmnenud puuduste kogu loetelu.

Tekstis navigeerimine:

Ventilatsioon sellistes ruumides nagu operatsioonituba on hügieenitingimuste säilitamiseks hädavajalik. Puhtad ruumid on keskkond, kus puuduvad mikroorganismid ja kahjulikud ained, mis kahjustavad inimeste tervist. Sellistes tingimustes valmistatakse ravimeid, opereeritakse ja ravitakse patsiente, tehakse vereülekanne, toodetakse kellasid ja optikat, pannakse kokku mikroelektroonika ja töödeldakse toitu. Eriti olulist rolli mängivad sanitaar- ja hügieenitingimuste ning sellistes ruumides kontrollitud kliima tagamine ja säilitamine. Soodsa mikrokliima tagavad ventilatsioonisüsteemid. Siiski ei tohiks ventilatsioon puhastes ruumides olla standardne. Sellise kliimaseadme valik sõltub funktsionaalsest koormusest, suurusest ja puhtusklassist. Viimane vastab teatud nõuetele osakeste ja lisandite taseme kohta õhus.

Puhtad ruumid on jagatud kolme klassi, mis erinevad mikroorganismide arvu kohta ruumalaühiku kohta:

Ventilatsioon puhastes ruumides vähendab mikroorganismide levikut, tagab puhta õhu, takistab saastunud õhu sisenemist ning kontrollib temperatuuri ja niiskust. Kõige tõhusamaks õhujaotussüsteemiks peetakse filtrite seadet kogu laeala perimeetri ulatuses. Reeglina on puhtad ruumid jagatud nelja põhitüüpi, millest igaüks läbib õhuvoolu erinevalt:

• Puhas ruum mitmesuunalise õhuvooluga. Seda on võimalik saavutada tavapärase ventilatsiooniga, mida iseloomustab klassikaline õhujaoturite kaudu varustamise meetod.
• Puhas ruum ühesuunalise õhuvooluga. See tüüp eeldab puhta õhu tarnimist filtrisüsteemi abil, säilitades samas liikumissuuna. Sellist voolu nimetatakse ka "laminaarseks", mis tagab kõrge õhumuutuste väärtuse madalal kiirusel (0,3 m / s kogu tsoonis).
• Puhas ruum segavooluga. Kohtadesse, kus toode on saastunud, on paigaldatud ühesuunalise vooluga laborikapp.

Toite- ja väljatõmbeventilatsioonisüsteemid puhastesse ruumidesse

Puhtad ruumid hõlmavad neid, kus kogutakse mikroelektroonikat, toodetakse ravimeid ja toodetakse kellasid. Nendes ruumides peab mikrokliima olema stabiilne.
Puhta ruumi varustusventilatsioon varustab ruumi puhta õhuga, millel on kindlaksmääratud parameetrid soodsa mikrokliima jaoks. Selline ventilatsioonisüsteem töötleb ja puhastab õhku enne tarnimist, reguleerib niiskuse ja temperatuuri taset. Puhas ruumis asuv väljatõmbeventilatsioon eemaldab saastunud õhu, tagab vajaliku õhuvahetuse ja hoiab ruumis teatud kohtades negatiivse rõhu.

Meie ettevõtte "Vent-m" spetsialistidel on vajalikud teadmised ja praktilised oskused, et töötada ventilatsiooni paigaldamisega puhastesse ruumidesse. Võttes arvesse selliste ruumide kõiki funktsioone, valivad nad teatud tüüpi seadme ja paigaldavad selle kõrgel tasemel.

Ilma puhaste ruumideta on võimatu ette kujutada elektrooniliste mikrolülituste tootmist, farmaatsiatööstust, patsientide tõhusat ravi, uuringuid erinevates meditsiiniharudes ja toidu valmistamist. Tuba loetakse puhtaks, kui aerosooliosakeste ja bakterite arv õhus on vastuvõetaval tasemel. Puhtaid ruume on üheksa klassi, sõltuvalt tolmu ja bakterite kontsentratsioonist õhus. Need on sätestatud standardis GOST ISO 14644-1-2000, mis põhineb rahvusvahelisel standardil ISO 14644-1-99 "Puhtad ruumid ja nendega seotud kontrollitud keskkonnad".

Tavaline õhk (mida me igapäevaelus hingame) sisaldab suures koguses lisandeid (sudu, tolm, lillede õietolm, viirused, seened). Loetletud lisandid on puhaste ruumide jaoks vastuvõetamatud, kuna need mõjutavad negatiivselt töö tulemuslikkust. Seetõttu on ventilatsiooni- ja kliimaseadmete loomine puhtadesse ruumidesse sobiva mikrokliima tagamise hädavajalik komponent.

Puhastatud ruumide ventilatsioonisüsteemi disainifunktsioonid

Puhaste ruumide ventilatsiooni- ja kliimaseadmete projekteerimine ja paigaldamine nõuab oskusi erivahenditega töötamisel, samuti teadmisi puhaste ruumide normidest ja nõuetest.

Puhastes ruumides õhuvahetuse korraldamiseks on kolm skeemi:

• kõik õhuvoolud liiguvad paralleelselt;
• häiritud suund - puhta õhu juurdevool toimub eri suundades;
• segatud suund - täheldatud suurtes ruumides, kui ühes osas liigub õhk paralleelselt ja teises osas on see korrastamata.

Sõltuvalt ruumi suurusest ja tööpiirkonna asukohast valitakse ventilatsioonisüsteemi optimaalne disain, kuid kõige optimaalsem lahendus on ventilatsioon ühesuunalise puhta õhu vooluga.

Puhaste ruumide puhul kasutatakse ainult sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni ning kliimaseadet. Selle olemus seisneb järgmises: ülalt, teatud kiirusel surve all, laenab endasse puhta õhu vool, mis "pigistab" ruumis oleva õhu sisselaskeavadeni.

Jahutatud õhku juhitakse reeglina väikese ülemise kiirusega ruumi ülemisse ossa (umbes 1/4 ruumi mahust) laepaneelide kaudu. Tundub, et see voolab ruumi ümber, alandades tolmu kapoti alla, tekitades samal ajal minimaalse ärritustase. Sellise ventilatsiooni korral ei teki põrandale settinud tuuletõmbusi, tolmukeerisid. Lisaks sellele on sissepuhkeõhk eeltöödeldud vajaliku temperatuuri ja niiskusega.

Ventilatsiooni- ja kliimaseade põhineb retsirkulatsiooniga õhukäitlusseadmel, mis koosneb järgmistest elementidest:

1. raam;
2. filtrid;
3. niisutaja;
4. soojusvahetid;
5. fännid.

   Puhaste ruumide ventilatsioonisüsteemi ülddiagramm.
   

Filtritele kehtivad erinõuded. Filtreerimissüsteem koosneb kolmest filtrite rühmast, mille kaudu õhuvool läbib järjestikku:

• jämefilter (esimene filtreerimisaste) - eemaldab õhust mehaanilised lisandid;
• peenfilter (teine ​​filtreerimisaste) - eemaldab bakterid ja muud mikroorganismid;
• HEPA ja ULPA mikrofilter absoluutse puhastusega (eemaldab 99,999995% mikroorganisme).
  

Jämedad ja peened filtrid asuvad keskses kliimaseadmes ning HEPA- ja ULPA -filtrid otse õhuhajutites.

HEPA ja ULPA filtrid

Sõltuvalt ruumi suurusest, õhurõhust, mööbli paigutusest määratakse kindlaks õhu sisselaskeavade ja õhujaoturite arv ja omadused.

Puhastesse ruumidesse väljatõmbeventilatsiooni projekteerimisel tuleb arvestada mitmete reeglitega:

1. Puhastes ruumides on vaja säilitada positiivne õhurõhu tasakaalustamatus. Rõhulang peab olema suletud ustega vähemalt 10 Pa.
2. Projekteerimisetapis on oluline arvestada lagede kõrgusega. Kui need on kõrgemad kui 2,7 m, siis on ratsionaalsem kasutada töökoha kohaliku ventilatsiooni meetodit. Sellisel juhul läheb puhta õhu voog otse kohale, kus inimene töötab.
3. Tubade jaoks kuni 4,5 m tõstetud põranda asemel paigaldatakse seinavõred kõrgusele 0,6 m kuni 0,9 m ... Suunatud õhuvool ümbritseb ruumi ja liigub restide poole, tõrjudes saastunud õhu järk -järgult välja.
4. "Puhtad" ruumid peaksid asuma nende ruumide lähedal, kus puhtuse tase on võimalikult kõrge.
5. Puhaste ruumide ehitamiseks kasutatakse eranditult kõrge tihedusega ökoloogilisi materjale, mis võimaldavad säilitada stabiilse õhuringluse.
6. Puhtates ruumides on vaja kasutada HEPA -filtreid ja CAV -regulaatoreid: esimesed tagavad õhu kvaliteetse puhastamise ja teised määravad selle juurdevoolu osad.

Allpool on toodud kõige optimaalsemad ventilatsiooni- ja kliimaseadmed puhaste ruumide jaoks.

A) Ühesuunaline vool juhitakse ventilatsioonigrilli kaudu.

B) Õhk on lakke paigutatud hajuti tõttu erinevates suundades.

C) Ühesuunaline vool siseneb ruumi läbi laes asuva perforeeritud paneeli.

D) Õhk juhitakse otse tööpiirkonda läbi laes asuva õhuhajuti.

E) Puhta õhu vool liigub rõngasõhuvoolikute varustuse tõttu vastassuundades.

Nõuded puhaste ruumide ventilatsioonile

Puhaste ruumide ventilatsioonisüsteemidele esitatakse järgmised nõuded:

• Kahjulike lisandite ja bakterite koguse vähendamine, mis hõlmab mitmeid selliseid toiminguid: saastunud eemaldamine ja puhta õhu varustamine, töökoha tarastamine kahjulike lisandite ja mikroorganismide eest, õhuvoolu blokeerimine teistest ruumidest.
• Selliste õhuparameetrite tagamine: temperatuur, liikuvus, niiskus, kahjulike lisandite kontsentratsioon.
• Hoiab ära staatilise elektri kogunemise.

Lisaks on puhaste ruumide ventilatsioonisüsteemi eesmärk "blokeerida" järgmiste efektide ilmumine:

• perioodilised turbulentsed keerised;
• tolmu moodustumine mõnes piirkonnas;
• temperatuurinäitajate kõrvalekalle normist;
• teenindatavate ruumide erinevates piirkondades erinev õhuniiskus.

Õhuvahetuse nõuded

Õhuvahetus ruumis määratakse õhu liikuvuse kaudu, mida mõõdetakse m / s. Ainult farmaatsiatööstuse puhaste ruumide jaoks on nõutava õhuvahetuse selge määratlus - 0,46 m / s ± 0,1 m / s (FDA, USA). Õhuliikuvuse normid puhastes ruumides on vahemikus 0,35 kuni 0,52 m / s ± 20%.

Akende olemasolu mõjutab ka õhuvahetust. Niisiis, suletud ruumis ilma akendeta peaks õhu tootlikkus olema 20% kõrgem kui õhupuhasti ja akendega ruumis - 20%.