1. Аналіз характарыстык высокіх чыстых памяшканняў
(1). Высокія чыстыя памяшканні маюць свае ўласцівыя характарыстыкі. Як правіла, высокія чыстыя памяшканні ў асноўным выкарыстоўваюцца ў паслявытворчай частцы і звычайна выкарыстоўваюцца для зборкі буйнога абсталявання. Яны не патрабуюць высокай чысціні, а дакладнасць кантролю тэмпературы і вільготнасці невысокая. Абсталяванне не выпрацоўвае шмат цяпла падчас вытворчасці, і ў ім знаходзіцца адносна мала людзей.
(2). Высокія чыстыя памяшканні звычайна маюць вялікія каркасныя канструкцыі і часта выкарыстоўваюць лёгкія матэрыялы. Верхняя пліта, як правіла, не вытрымлівае вялікай нагрузкі.
(3). Утварэнне і размеркаванне пылавых часціц. Асноўная крыніца забруджвання для высокіх чыстых памяшканняў адрозніваецца ад крыніцы забруджвання для звычайных чыстых памяшканняў. Акрамя пылу, які ўтвараецца людзьмі і спартыўным абсталяваннем, значную долю складае павярхоўны пыл. Згодна з літаратурнымі дадзенымі, утварэнне пылу пры нерухомым стане чалавека складае 105 часціц/(мін·чалавек), а ўтварэнне пылу пры руху чалавека разлічваецца ў 5 разоў больш, чым пры нерухомым стане. Для чыстых памяшканняў звычайнай вышыні ўтварэнне пылу на паверхні разлічваецца як утварэнне пылу на паверхні 8 м2 зямлі эквівалентна ўтварэнню пылу чалавекам у стане спакою. Для высокіх чыстых памяшканняў нагрузка ачысткі большая ў ніжняй зоне дзейнасці персаналу і меншая ў верхняй зоне. У той жа час, з-за асаблівасцей праекта, неабходна ўлічваць адпаведны каэфіцыент бяспекі і непрадбачанае забруджванне пылам. Утварэнне пылу на паверхні гэтага праекта заснавана на ўтварэнні пылу на паверхні 6 м2 зямлі, што эквівалентна ўтварэнню пылу чалавекам у стане спакою. Гэты праект разлічаны зыходзячы з таго, што ў змену працуе 20 чалавек, і пылаўтварэнне персаналам складае толькі 20% ад агульнага пылаўтварэння, у той час як пылаўтварэнне персаналам у агульным чыстым памяшканні складае каля 90% ад агульнага пылаўтварэння.
2. Аздабленне чыстых памяшканняў высокіх майстэрняў
Аздабленне чыстых памяшканняў звычайна ўключае падлогі, сценныя панэлі, столі, а таксама дапаможныя сістэмы кандыцыянавання паветра, асвятлення, пажаратушэння, водазабеспячэння і дрэнажу і іншыя элементы, звязаныя з чыстымі памяшканнямі. Згодна з патрабаваннямі, абалонка будынка і ўнутранае аздабленне чыстых памяшканняў павінны выкарыстоўваць матэрыялы з добрай герметычнасцю і малой дэфармацыяй пры змене тэмпературы і вільготнасці. Аздабленне сцен і столяў у чыстых памяшканнях павінна адпавядаць наступным патрабаванням:
(1). Паверхні сцен і столяў у чыстых памяшканнях павінны быць роўнымі, гладкімі, без пылу, без блікаў, лёгка выдаляцца з іх і мець менш няроўных паверхняў.
(2). У чыстых памяшканнях нельга выкарыстоўваць мураваныя і атынкаваныя сцены. Пры неабходнасці іх выкарыстання варта выконваць сухія работы і выкарыстоўваць высакаякасную тынкоўку. Пасля атынкоўкі сцен паверхню фарбы трэба пафарбаваць, выбіраючы вогнеўстойлівую, без расколін, мыйную, гладкую, якая не ўбірае ваду, не псуецца і не цвілее. У цэлым, для аздаблення чыстых памяшканняў у якасці матэрыялаў для ўнутранага аздаблення выбіраюць лепшыя металічныя насценныя панэлі з парашковым пакрыццём. Аднак для буйных фабрык з-за высокай вышыні падлогі ўстаноўка перагародак з металічных насценных панэляў больш складаная, з-за нізкай трываласці, высокага кошту і няздольнасці вытрымліваць вагу. У гэтым праекце прааналізаваны характарыстыкі пылаўтварэння ў чыстых памяшканнях на буйных фабрыках і патрабаванні да чысціні памяшканняў. Традыцыйныя метады ўнутранага аздаблення металічнымі насценнымі панэлямі не выкарыстоўваліся. Эпаксіднае пакрыццё наносілася на першапачатковыя сцены грамадзянскіх інжынерных збудаванняў. Ва ўсёй прасторы не было ўстаноўлена столі для павелічэння карыснай плошчы.
3. Арганізацыя паветранага патоку ў высокіх чыстых памяшканнях
Згодна з літаратурай, для высокіх чыстых памяшканняў выкарыстанне сістэмы кандыцыянавання паветра ў чыстых памяшканнях можа значна паменшыць агульны аб'ём падачы паветра. Пры памяншэнні аб'ёму паветра асабліва важна прыняць разумную арганізацыю паветранага патоку для дасягнення лепшага эфекту кандыцыянавання чыстага паветра. Неабходна забяспечыць раўнамернасць падачы і зваротнага паветра ў сістэме, паменшыць віхравыя патокі і завіхрэнні паветра ў чыстай рабочай зоне, а таксама палепшыць характарыстыкі дыфузіі падачы паветра, каб цалкам рэалізаваць эфект разрэджвання падачы паветра. У высокіх чыстых майстэрнях з патрабаваннямі да чысціні класа 10 000 або 100 000 можна прывесці канцэпцыю праектавання высокіх і вялікіх памяшканняў для камфортнага кандыцыянавання паветра, напрыклад, выкарыстанне фарсунак у вялікіх памяшканнях, такіх як аэрапорты і выставачныя залы. Выкарыстоўваючы фарсункі і бакавую падачу паветра, паветраны паток можа рассейвацца на вялікую адлегласць. Падача паветра з фарсунак - гэта спосаб забеспячэння падачы паветра, абапіраючыся на хуткасныя струмені, якія выдзімаюцца з фарсунак. Ён у асноўным выкарыстоўваецца ў месцах кандыцыянавання паветра ў высокіх чыстых памяшканнях або грамадскіх будынках з вялікай вышынёй падлогі. Паветра ў сопла падаецца збоку, а сопла і выхад зваротнага паветра размешчаны з аднаго боку. Паветра канцэнтравана выкідваецца з некалькіх соплаў, размешчаных у прасторы, з большай хуткасцю і большым аб'ёмам. Струя вяртаецца праз пэўную адлегласць, так што ўся зона кандыцыянавання знаходзіцца ў зоне апрацаванага паветра, а затым выхад зваротнага паветра, размешчаны ўнізе, вяртае яго ў кандыцыянер. Яна характарызуецца высокай хуткасцю падачы паветра і вялікай далёкасцю дзеяння. Струя прымушае паветра ў памяшканні моцна змешвацца, хуткасць паступова змяншаецца, і ў памяшканні ўтвараецца вялікі завіхрэны паветраны паток, дзякуючы чаму ў зоне кандыцыянавання паветра ствараецца больш раўнамернае тэмпературнае і хуткаснае поле.
4. Прыклад інжынернага праектавання
Для высокай чыстай майстэрні (даўжынёй 40 м, шырынёй 30 м, вышынёй 12 м) патрабуецца чыстая рабочая зона вышынёй менш за 5 м, з узроўнем статычнай ачысткі 10 000 і дынамічнай 100 000, тэмпературай tn = 22℃±3℃ і адноснай вільготнасцю fn = 30%~60%.
(1). Вызначэнне арганізацыі паветранага патоку і частаты вентыляцыі
Улічваючы асаблівасці выкарыстання гэтага высокага чыстага памяшкання шырынёй больш за 30 м і без столі, традыцыйны метад падачы чыстага паветра ў майстэрню цяжка задаволіць патрабаванні выкарыстання. Для забеспячэння тэмпературы, вільготнасці і чысціні чыстай рабочай зоны (ніжэй за 5 м) выкарыстоўваецца метад падачы паветра з дапамогай соплаў. Прылада падачы паветра з соплаў для выдзімання раўнамерна размешчана на бакавой сцяне, а прылада выхаду зваротнага паветра з дэмпфіруючым пластом раўнамерна размешчана на вышыні 0,25 м ад падлогі ў ніжняй частцы бакавой сцяны майстэрні, утвараючы форму арганізацыі паветранага патоку, пры якой рабочая зона вяртаецца з сопла і вяртаецца з канцэнтраванага боку. Адначасова, каб прадухіліць утварэнне мёртвай зоны ў нечыстай рабочай зоне вышэй за 5 м з пункту гледжання чысціні, тэмпературы і вільготнасці паветра, знізіць уздзеянне халоднага і цеплавога выпраменьвання ад столі звонку на рабочую зону, своечасова выдаляць часціцы пылу, якія ўтвараюцца верхнім кранам падчас працы, і максімальна выкарыстоўваць чыстае паветра, рассейванае на адлегласць больш за 5 м, у нечыстай зоне кандыцыянавання паветра размешчаны шэраг невялікіх выпускных адтулін для зваротнага паветра, якія ўтвараюць невялікую цыркуляцыйную сістэму зваротнага паветра, што можа значна знізіць забруджванне верхняй нечыстай зоны ў ніжнюю чыстую рабочую зону.
У адпаведнасці з узроўнем чысціні і выкідамі забруджвальных рэчываў, у гэтым праекце выкарыстоўваецца частата вентыляцыі 16 гадзін/г для чыстай зоны з кандыцыянаваннем паветра ніжэй за 6 м, а для верхняй нечыстай зоны выкарыстоўваецца адпаведная выцяжка з частатой вентыляцыі менш за 4 гадзіны/г. Фактычна, сярэдняя частата вентыляцыі ўсёй устаноўкі складае 10 гадзін/г. Такім чынам, у параўнанні з чыстым кандыцыянаваннем паветра ўсяго памяшкання, метад падачы паветра праз чыстае шматслаёвае сопла не толькі лепш гарантуе частату вентыляцыі чыстай зоны з кандыцыянаваннем паветра і адпавядае арганізацыі паветранага патоку вялікапралётнай устаноўкі, але і значна эканоміць аб'ём паветра сістэмы, астуджальную магутнасць і магутнасць вентылятара.
(2). Разлік падачы паветра ў бакавую фарсунку
Розніца тэмператур прыточнага паветра
Частата вентыляцыі, неабходная для кандыцыянавання паветра ў чыстых памяшканнях, значна вышэйшая, чым для звычайнага кандыцыянавання паветра. Такім чынам, поўнае выкарыстанне вялікага аб'ёму паветра ў кандыцыянерах чыстых памяшканняў і зніжэнне розніцы тэмператур прыточнага паветра можа не толькі зэканоміць магутнасць абсталявання і эксплуатацыйныя выдаткі, але і зрабіць больш спрыяльным забеспячэнне дакладнасці кандыцыянавання паветра ў чыстым памяшканні. Розніца тэмператур прыточнага паветра, разлічаная ў гэтым праекце, складае ts = 6℃.
Чыстае памяшканне мае адносна вялікі пралёт, шырынёй 30 м. Неабходна забяспечыць патрабаванні да перакрыцця ў сярэдняй зоне і пераканацца, што рабочая зона знаходзіцца ў зоне зваротнага паветра. Адначасова неабходна ўлічваць патрабаванні да шуму. Хуткасць падачы паветра ў гэтым праекце складае 5 м/с, вышыня ўстаноўкі сопла - 6 м, а паток паветра накіроўваецца з сопла ў гарызантальным кірунку. У гэтым праекце разлічаны паток падачы паветра ў сопла. Дыяметр сопла складае 0,36 м. Згодна з літаратурай, лік Архімеда разлічаны як 0,0035. Хуткасць падачы паветра ў сопла складае 4,8 м/с, восевая хуткасць у канцы - 0,8 м/с, сярэдняя хуткасць - 0,4 м/с, а сярэдняя хуткасць зваротнага патоку менш за 0,4 м/с, што адпавядае патрабаванням выкарыстання працэсу.
Паколькі аб'ём паветра прыточнага патоку вялікі, а розніца тэмператур прыточнага паветра невялікая, ён практычна такі ж, як і ізатэрмічны струмень, таму даўжыню струменя лёгка гарантаваць. Згодна з лікам Архімеда, можна разлічыць адносную далёкасць x/ds = 37 м, што дазваляе задаволіць патрабаванне перакрыцця 15 м прыточнага паветра з процілеглага боку.
(3). Апрацоўка кандыцыянера
Улічваючы вялікі аб'ём прыточнага паветра і невялікую розніцу тэмператур прыточнага паветра ў чыстых памяшканнях, пры летнім ачыстцы паветра ад першаснага прыточнага паветра выкарыстоўваецца максімальная колькасць прыточнага паветра, а першаснае прытокавае паветра выключаецца. Максімальная доля другаснага прыточнага паветра выкарыстоўваецца, прычым свежае паветра апрацоўваецца толькі адзін раз, а затым змешваецца з вялікай колькасцю другаснага прыточнага паветра, тым самым выключаючы паўторны нагрэў і зніжаючы магутнасць і спажыванне энергіі пры эксплуатацыі абсталявання.
(4). Вынікі інжынерных вымярэнняў
Пасля завяршэння гэтага праекта былі праведзены комплексныя інжынерныя выпрабаванні. Усяго на ўсёй установе было ўстаноўлена 20 гарызантальных і вертыкальных пунктаў вымярэння. Поле хуткасці, поле тэмпературы, чысціня, шум і г.д. чыстай устаноўкі былі пратэставаны ў статычных умовах, і фактычныя вынікі вымярэнняў былі адносна добрымі. Вынікі вымярэнняў у праектных умовах працы наступныя:
Сярэдняя хуткасць паветранага патоку на выхадзе складае 3,0~4,3 м/с, а хуткасць на стыку двух процілеглых паветраных патокаў — 0,3~0,45 м/с. Гарантаваная частата вентыляцыі чыстай рабочай зоны складае 15 разоў/г, а яе чысціня вымяраецца ў межах класа 10 000, што добра адпавядае праектным патрабаванням.
Узровень шуму ў памяшканні на выхадзе зваротнага паветра складае 56 дБ, а ў іншых працоўных зонах — ніжэй за 54 дБ.
5. Заключэнне
(1). Для высокіх чыстых памяшканняў з не вельмі высокімі патрабаваннямі можна выкарыстоўваць спрошчаную аздабленне, каб задаволіць як патрабаванні да выкарыстання, так і патрабаванні да чысціні.
(2). Для высокіх чыстых памяшканняў, дзе патрабуецца ўзровень чысціні толькі ў зоне ніжэй за пэўную вышыню класа 10 000 або 100 000, метад падачы паветра з дапамогай чыстых шматслаёвых фарсунак кандыцыянера з'яўляецца адносна эканамічным, практычным і эфектыўным метадам.
(3). У такіх высокіх чыстых памяшканнях у верхняй нечыстай рабочай зоне ўсталёўваецца шэраг стужкавых адтулін для выдалення пылу, які ўтвараецца каля кранавых рэек, і змяншэння ўздзеяння халоднага і цеплавога выпраменьвання ад столі на рабочую зону, што дазваляе лепш забяспечваць чысціню, тэмпературу і вільготнасць рабочай зоны.
(4). Вышыня высокага чыстага памяшкання больш чым у 4 разы перавышае вышыню звычайнага чыстага памяшкання. Пры нармальных умовах утварэння пылу варта адзначыць, што нагрузка на ачыстку памяшкання значна ніжэйшая, чым у звычайным памяшканні з нізкім узроўнем чыстага памяшкання. Такім чынам, з гэтага пункту гледжання частату вентыляцыі можна вызначыць ніжэйшай за частату вентыляцыі чыстага памяшкання, рэкамендаваную нацыянальным стандартам GB 73-84. Даследаванні і аналізы паказваюць, што ў высокіх чыстых памяшканнях частата вентыляцыі змяняецца з-за рознай вышыні чыстай зоны. Як правіла, 30%~80% ад частаты вентыляцыі, рэкамендаванай нацыянальным стандартам, можа задаволіць патрабаванні да ачысткі.
Час публікацыі: 18 лютага 2025 г.