Rene værelser. Renrumsventilation - regler, typer af systemer, deres krav Generelle krav til ventilation

Rent værelse (clea nr oom er et luftbårent partikelkontrolrum designet og brugt til at minimere indtag, emission og tilbageholdelse af partikler i rummet, samtidig med at andre parametre, såsom temperatur, fugtighed, kan kontrolleres efter behov og tryk.

I sådanne lokaler er indholdet forurenende stoffer i luften, på væg- og loftflader bør holdes på et minimum.

Angivne partikler kan omfatte materialer som støv, anæstetiske affaldsgasser og mikroorganismer.

Ekstremt ren indendørsluft kan kun opnås ved at trække indeluften ud og tilføre filtreret, konditioneret udstødningsluft.

Derudover skal der som i det klassiske system styres komfortparametre som temperatur, relativ luftfugtighed, støjniveau, lufttryk og hastighed samt minimum udeluftstrøm.

Teknologi rene værelser varetager følgende opgaver:

• beskyttelse af produkter mod forurening;
• beskyttelse miljø fra forurening;
• skabe et beskyttende miljø for mennesker i rummet;
• beskyttelse af indendørs beboere mod menneskebårne mikrober;
• beskyttelse af miljøet mod farlige produkter;
• beskyttelse af miljøet mod mikrober båret af mennesker.

Et rent rum kræver ren atmosfære , ren gas, rene overflader, rent udstyr, rene produkter og ren teknologi.

Der bør ikke laves projekter eller investeringer, før hygiejnekravene til renrummet er fastlagt.

Det er nødvendigt at sikre garanteret hygiejnisk kvalitet og opretholde den nødvendige renhedsgrad af luften i rummet (ikke nødvendigvis den højest mulige).

Høj hygiejnisk kvalitet kan sikres ved at gennemføre et dyrt beskyttelsesprojekt.

Den grundlæggende tilgang bør være at opfylde hygiejnekravene, hvor det er nødvendigt, mest billige måder og med maksimal effektivitet, men kun i det omfang det er nødvendigt specifikke lokaler.

Implementeringspåvirkende muligheder nødvendige forhold, kan opdeles i to grupper: klargøringsparametre komfort og hygiejne.

Kriterierne for komfortable luftparametre er:

• acceptabelt temperaturområde;
• acceptabelt fugtindhold;
• påkrævet strømningshastighed af tilført luft (l/s);
• tilladt niveau støj.

Disse parametre er vigtige for assimilering af varmeafgivelser fra eksterne og interne kilder, samt for at kompensere for varmetab og for at sikre behagelige forhold i rummet.

Kriterier for hygiejniske luftparametre:

• at sikre koncentrationen af ​​mikroorganismer inden for de specificerede grænser;
• fjernelse af forurenende stoffer fra lokalerne, såsom undslippende gasser;
• kontrol af luftbevægelsen i rummet.

Parametrene for at opretholde hygiejniske forhold er koncentrationen af ​​mikrober og forurenende gasser samt luftens bevægelse mellem rum.

I denne forbindelse bør koncentrationen af ​​forurenende stoffer være på et minimum påkrævet niveau, luftbevægelse mellem rum skal kontrolleres.

Imidlertid under design bør der tages hensyn til disse parametre i deres helhed. Til assimilering af varmeoverskud, tilvejebringelse påkrævet kvalitet luft, bør mængden af ​​konditioneret luft kontrolleres, samt mængden af ​​fortrængende luft, der kræves for at holde koncentrationen af ​​mikroorganismer i rummet under et vist niveau.

Anvendelsesområder for renrum

Renrum bruges inden for områder som medicin, mikroelektronik, mikromekanik og fødevareindustrien.

I medicin renses operationsstuer, lægemiddelforberedelsesrum, biokemiske og genetiske laboratorier for partikler og mikroorganismer.

Renrum bruges inden for mikroelektronik, rumteknologi, tyndfilmsteknologi, industrien for trykte kredsløb og relaterede områder, hvor fjernelse af forurenende stoffer er påkrævet.

I fødevareindustrien fra industrilokaler både forurenende partikler og mikroorganismer fjernes.

Rent rum med turbulent luftstrøm

Udtryk, der bruges i renrumslitteratur

levende mikroorganismer. Bakterier, svampe og vira falder ind under denne kategori. Mikroorganismer kan udvikle sig i form af kolonier i luft, vand og især i revner og på ru overflader. Den mest almindelige kilde til mikroorganismer er menneskekroppen, som spreder omkring 1.000 typer bakterier og svampe.

Andre forureninger end mikroorganismer. Atmosfæriske stoffer og andre stoffer end mikroorganismer er til stede i atmosfæren som følge af påvirkning af vind, jordskælv og vulkansk aktivitet. Disse omtales normalt som støv eller aerosol. Denne gruppe omfatter røgpartikler fra industrielle processer, bygningsvarmesystemer og køretøjers udstødningsemissioner. Samme gruppe omfatter også partikler, som stammer fra de bevægelige dele af maskiner i renrum. Derudover frigives omkring 100.000 partikler mindre end 3 mikron til luften i dette rum som følge af handlinger fra mennesker i et rent rum.

Sterilitet. Sådan kan du karakterisere situationen i rummet, hvor produkter og apparater er fri for mikroorganismer.

Sterilisering. En teknik til at ødelægge eller dræbe mikroorganismer i produkter eller enheder.

HEPA-filtre (højeffektivt partikelluftfilter - højeffektivt aerosolfilter). Sådanne filtre er en slags højeffektive luftfiltre. De anvendes direkte i luftbehandlingsaggregater såvel som ved endepunkterne af lufttilførslen til rummet som det sidste rensningstrin. Effektiviteten af ​​disse filtre til 0,3 µm partikler varierer fra 97,8 til 99,995%. Sådanne filtre er designet til rum med en renhedsklasse på 100-100.000.

ULPA-filtre (også kendt som ULTRA-HEPA). Disse er meget effektive specielle luftfiltre. Effektiviteten af ​​disse filtre for 0,3 µm partikler varierer fra 99,999 til 99,99995%. Sådanne filtre er designet til rum med renhedsklasse 1-100.

DOP test. Test af effektiviteten af ​​HEPA-filtre under virkelige forhold efter installation.

Rene rum med turbulent luftstrøm. I disse renrum tilføres konditioneret luft gennem HEPA-filtre placeret direkte i det sænkede loft. Luftreturåbningerne er i gulvniveau. Denne rengøringsmetode er designet til rum med en renhedsklasse på 10.000-100.000 (fig. 1).

Rene rum med laminær luftstrøm. Ved denne metode fører en luftstrøm, der strømmer med konstant hastighed, forureningen til returluftkanalen og derefter til luftbehandlingsenheden. Denne metode er velegnet til rum med renhedsklasse 1, 10, 100, 1000

Rene rum med laminær luftstrøm

Luftsluse. Ved indgangen til renrummet skal der være en luftsluse, der giver adgang til lokalet efter gældende regler. Luftslusen er et lille kammer med to døre, som forsynes med konditioneret luft gennem to HEPA-filtre.

Renlighedsklasse. Afhængig af typen af ​​produktion, der skal udføres i et rent rum, bestemmes renhedsklassen for dette rum. Forskellige standarder bruges til at klassificere renrum. I øjeblikket bruger Tyskland VDI 2083, Frankrig bruger US 209 i AFNOR 44001, og England bruger BS 5295.

I et renrum skal alt udstyr og alle systemer (inklusive luftbehandlingsaggregater, luftkanaler, kanaludstyr) kunne rengøres, udskiftes og eftersalgsservice.

I rum, der kræver en høj grad af sterilitet, anvendes tre-trins filtrering:

• Første fase filter. Designet til at holde luftbehandlingsenheden ren, placeret i denne enheds indløbssektion. (Klasse F4-F5).
• Andet trins filter. Det bruges som sidste element til at holde luftkanalen ren. (Klasse F7-F9).
• Tredje fase filter. Placeres ved indgangen til et rent rum for at sikre hygiejniske forhold. (Klasse H13-H14).

1. Et hygiejnisk luftbehandlingsaggregat skal på den ene side forhindre indtrængning af mikroorganismer og forurenende stoffer i rummet, og på den anden side skal forhindre dannelse og ophobning af fremmede stoffer i sin udformning.
2. Systemerne skal have en høj grad af tæthed, andelen af ​​luft, der kommer ind i rummet, uden om filterkassetterne, skal være meget lille.
3. Et andet punkt i systemet, der er modtageligt for mikrobiel indtrængning, er afløbsforbindelsen og afløbsledningen fra luftbehandlingssystemet. På dette tidspunkt bør der installeres et sifonsystem med to bøjninger, som ikke har forbindelse til byens kloak.
4. For at eliminere behovet endnu engang for at åbne døren skal der installeres et synsøje i den, derudover skal der forefindes et belysningssystem.
5. For at forhindre ophobning af mikroorganismer og forurenende stoffer skal luftbehandlingsaggregater have meget glatte overflader uden revner eller bølger.
6. Panelsamlinger skal bruge hygiejniske tætningselementer for at forhindre ophobning af forurenende stoffer på disse steder og lette vedligeholdelsesprocedurer. Derudover bør der anvendes differenstrykmålere for at muliggøre visuel kontrol af graden af ​​tilstopning af filtrene.
7. Luftkanaler skal have glatte overflader og være udført i galvaniseret stål, rustfrit stål og lignende materialer.
8. Muligheden for kondens er elimineret det rigtige valg termisk isoleringstykkelse. I kanalsystemet er det vigtigt at have et tilstrækkeligt antal serviceåbninger med en god tætning.
9. Enheder til måling af luftstrømsparametre skal have serviceåbninger med nem adgang. Disse enheder skal levere data om luftstrøm og rumtryk, selv når filtrene er tilstoppede.

Renrumskomponenter

Opstartsprocedurer for renrum. Efter afslutning af testprocedurerne og idriftsættelsen, hvis resultaterne af disse procedurer er positive, kan arbejdet begynde i renrummet.

De vigtigste test for et renrum er: kanaltestning for tæthed, luftbehandlingsenheder for flow, diffusorer for temperatur- og fugtighedsindstillingspunkter, tryktestning og måling af partikler. Instrumenter, der anvendes til disse formål, skal rekalibreres før testning.

Udeluftindtag til ventilationsanlæg, udsugningsspjæld, typeskilte, filtermærkater og alle sektioner af luftbehandlingsanlægget skal være frit tilgængelige, visuelt inspiceret og serviceret.

Et andet vigtigt emne er uddannelse af renrumspersonale. Brug af sterilt tøj af personalet er obligatorisk.

Som med mange tekniske systemer skal regelmæssige procedurer udføres i et rent rum. Vedligeholdelse rettet mod at sikre kontinuerlig drift uden uheld og funktionsfejl. For til enhver tid at opretholde hygiejniske parametre, skal filtrene jævnligt kontrolleres for blokering, før der opstår problemer i systemet.

Luftbehandlingssystemer til rene rum

INTECH-virksomheden udfører hele rækken af ​​arbejder relateret til design, levering af udstyr og materialer, samt direkte installation af tekniske udstyrskomplekser og renrumssystemer til opvarmning, ventilation og aircondition med en flertrins luftfiltrering af høj kvalitet (rensning) system. Brug af specialiseret klimatisk udstyr til vedligeholdelse af renrum i industrier:

• farmaceutiske industri;
• Mikroelektronik;
• Medicinen;
• Bioteknologi;
• Laboratorier og videnskabelig forskning;
• Luftfart og rumindustri;
• Medicinsk industri;
• fødevareindustri;
• Optik.

Renhedsklasser

Rengøringsklasse på værelset- det er klart regulerede krav til niveauet af forskellige slags urenheder og partikler i luften. Renhedsklasser adskiller sig i antallet af kolonidannende bakterier pr. volumenhed.

På eksemplet med rene rum i medicinske institutioner er der etableret 3 klasser af renlighed:

1. Lokaler med førsteklasses renlighed skal have den laveste koncentration af bakterier - højst 10 bakterier/m3. Førsteklasses faciliteter omfatter operationsstuer til transplantationer, kompleks ortopæd- og hjertekirurgi, intensiv pleje og forbrændinger, leukæmibehandling;
2. Den anden klasse af renlighed omfatter lokaler med et lavt niveau af mikrobiel forurening - inden for 50-200 bact/m3. Disse er operationsstuer til akutte operationer, rum til operationsblokke (inklusive korridorer), barselsafdelinger, prænatale afdelinger, afdelinger til for tidligt fødte og tilskadekomne børn;
3. Lokaler af tredje klasse har en koncentration af bakterier på 200-500 stk/m3. Det er intensivafdelinger for mennesker med hjertesygdomme, nyfødte, sterilisation, børneomklædnings- og behandlingsrum.

Klimasystemets opgave for "Rene Værelser"

Teknologiske krav til ventilations- og klimaanlæg til "rene rum" er som følgende:

• Reduktion af spredningen af ​​patogener, hvilket betyder fjernelse af luftforurenende stoffer, tilførsel af ren luft, beskyttelse af rummet mod mikrober og mikropartikler indeholdt i luften, samt at forhindre indtrængning af luft fra nabo til mindre "rene" rum;
• Kontrol af de nødvendige luftparametre: temperatur, fugtighed, mobilitet samt koncentrationen af ​​skadelige urenheder, der ikke overstiger MPC;
• Eliminering af generering og akkumulering af statisk elektricitet for at forhindre den tilhørende risiko for eksplosion.

Problemløsning

Opgaven med at sikre renlighed i rummet løses mest effektivt på basis af en omfattende tilgang, der tager højde for både de specifikke egenskaber ved hvert enkelt rum (rumplanlægningskarakteristika, teknologiske formål, krav til renlighed og klimatiske parametre), og de egenskaber, der karakteriserer rummet som et element af et sæt rum. Denne bestemmelse afspejles i skabelsen af ​​renrumskomplekser, hvis hoveddesignprincipper er:

• sikring af den nødvendige designluftudskiftning;
• forberedelse af tilluft med de nødvendige parametre for fugt, temperatur og mikrobiologisk renhed;
• rationel organisering af luftstrømme fra renere moduler til mindre rene;
• luftfordeling i moduler med tilrettelæggelse af en given retning af dens bevægelse, under hensyntagen til rummets egenskaber og den teknologiske proces;
• højeffektiv indendørs luftrensning.

Design af komplekset er bestemt af det specifikke formål med rene rum, deres konfiguration og dimensioner, handler myndighedskrav til luftmiljø. PÅ generel opfattelse komplekserne, der tilbydes af INTECH, er lavet efter modulprincippet og omfatter følgende funktionelle systemer og elementer:

• luftforberedelse, desinfektion og distributionssystem;
• indeklimastyringssystem.

Modtag et kommercielt tilbud på e-mail.

Raymond K. Schneider, Senior Cleanroom Consultant og CEO for Practical Technology, USA, Fellow of the American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE)

Designet af ventilations- og klimaanlæg til renrum har en række funktioner. Nedenfor er en artikel af en velkendt amerikansk renrumsspecialist, hr. Raymond K. Schneider, som analyserer kravene til ventilationssystemer til rum af forskellige renhedsklasser: fra 1 til 9. De løsninger, forfatteren foreslår, baseret på hans store praktisk erfaring, fortjener omhyggelig undersøgelse og brug, hvor det er muligt.

Klimaanlæg til renrum skal levere renset luft i en vis mængde for at opretholde et givet renhedsniveau i rummet. Luft tilføres rene rum på en sådan måde, at der ikke dannes stillestående zoner, hvor støvpartikler kan sætte sig og samle sig. Luften skal også konditioneres med hensyn til temperatur og luftfugtighed i overensstemmelse med kravene til parametrene for rummets mikroklima. Derudover tilføres en ekstra mængde konditioneret luft til rummet for at skabe overtryk.

Denne artikel diskuterer designet af klimaanlæg til rene rum. For at forenkle præsentationen af ​​materialet er niveauet for vedligeholdelse af renlighed i lokalerne opdelt i tre kategorier: hård, medium og moderat (se tabel).

Luftskifte

Den beregnede værdi af tilførslen af ​​renset luft er maksimal for lokaler med et strengt renlighedsregime og falder, efterhånden som kravene til rensning falder. Luftudveksling i rum udtrykkes normalt enten i form af luftmobilitet i rummet eller i form af multiplicitet (rpm/h).

Gennemsnitlig indendørs luftmobilitet bruges normalt, når luften tilføres gennem et filterloft. I mange år blev en luftmobilitet på 0,46 m/s ± 20 % accepteret som det højeste niveau af renhed. Dette var baseret på de første renrumsdesign udført som en del af rumprogrammerne 1960-1970.

For nylig er der udført forsøg med lavere hastigheder, som har vist, at luftmobilitet i intervallet 0,35–0,51 m/s ± 20 % er ganske acceptabelt, afhængig af aktivitetstypen og det installerede udstyr. Den øvre grænse for luftmobilitet svarer til personalets høje aktivitet og tilstedeværelsen af ​​støvproducerende udstyr. Lavere værdier accepteres, hvis der er lidt stillesiddende arbejde og/eller intet støvgenererende udstyr.

Hyppige kyndige kunder med erfaring i renrum vil sætte lave luftmobilitetsværdier. Og kunder og nybegyndere designere, uvidende om gennemførligheden af ​​lavere hastigheder, sætter luftmobilitet i den øverste ende af skalaen. Der er ingen entydigt defineret gennemsnitsniveau for luftbevægelser eller luftudveksling accepteret i industrien for renrum i henhold til denne klassifikation. Den eneste undtagelse er FDA (Food and Drug Administration) luftmobilitetsværdi på 0,46±0,1 m/s for sterile områder i den farmaceutiske industri.

Standardværdierne for luftudskiftning for rene rum med medium og moderat luftrenhed er mere almindelige. For rum med et gennemsnitligt renhedsniveau er den anbefalede luftudskiftning mellem 30 og 60 o/min/t, mens luftskiftet ved et moderat niveau kan reduceres til 20 o/min/t. Designeren vælger luftbytteværdien ud fra hans erfaring og forståelse af støvdannelsen i produktionsprocessen. For nylig har der været en tendens til at tage lavere værdier af luftudveksling; førende design- og byggefirmaer og forsigtige kunder har succesfuld erfaring med at arbejde med sådanne parametre.

PÅ praktiske råd Microclimate Institute (IEST-CC-RP.012.1) har en tabel med anbefalede luftudskiftningsværdier for hver renhedsklasse; lignende værdier blev senere offentliggjort i ISO 14644-1, paragraf 4. Disse data er angivet i tabellen. Begge dokumenter er i overensstemmelse med hinanden og repræsenterer fælles anbefalinger fra designere, bygherrer og brugere, bevist af mange års succesfuldt arbejde. I alle disse dokumenter påhviler ansvaret for valget af parametre "sælgere" og "købere" af renrum, så det er tilrådeligt at udvise en vis forsigtighed, når du bruger ovenstående anbefalinger.

Billede 1.

Figur 2.

Filtre

Renrumsteknologi er i mange år blevet udviklet til at tjene mikroelektronikindustrien. Behovet for højeffektive luftfiltre er dikteret af behovene i denne industri og relaterede industrier. ULPA (Ultra High Purity) filteret, som har en effektivitet på 99,9995% på 0,12 mikron partikler, er med succes blevet brugt i barske renrum. Der findes filtre med højere effektivitet, men de er dyre og ikke udbredt. Filtre med 99,99 % og 99,999 % effektivitet er tilgængelige fra flere producenter; erfaringen viser, at de også kan bruges til hård tilstand.

HEPA (High Efficiency Purification) filtre med 99,97% effektivitet på 0,3 mikron partikler har været arbejdshesten i renrumsindustrien i mange år. De er stadig meget brugt i medicinalindustrien, hvor kravene til luftrenhed er endnu strengere.

Når filtre blev laboratorietestet med nøjagtige partikeltællinger, viste det sig, at HEPA/ULPA-filtre generelt passerede 0,1-0,2 mikron. Samtidig blev paseffektiviteten af ​​filtre til fraktioner på 0,12 og 0,3 mikron bekræftet, og der blev fundet en endnu højere effektivitet for partikler, der er større og mindre end de angivne størrelser. For det strenge regime for renhedsstandardisering, når filtereffektiviteten indstilles, er det sædvanligt at angive ikke værdierne på 0,12 og 0,3 mikron, men partikelstørrelsen af ​​den fraktion, der filtreres dårligere end de andre (MPPS). MPPS-værdier varierer lidt mellem filterproducenter. At specificere effektiviteten ud fra størrelsen af ​​de værst filtrerede partikler anses af nogle designere og producenter for at være det mest bekvemme.

De fleste hårde og mellemstore rene rum er udstyret med filtre i loftet. Filtrene kan grupperes og tilsluttes en fælles forsyningsenhed for nem montering i loftet, eller de kan monteres enkeltvis med individuelle forsyningskanaler. Dette arrangement, der ligner et omvendt "T", danner en bikagestruktur under loftet. Samtidig er filtrene omhyggeligt forseglet i huset for at forhindre passage af uren luft. Derudover bruges stadig filtre indbygget i forsyningskamre. Men de modulære ordninger, der fortrænger dem, gør det muligt bedre at sikre reguleringen af ​​luftparametre og mobilitet.

Blokke "filter-fan" er meget udbredt. I nogle designs er filteret udskifteligt, i andre tilfælde udskiftes hele enheden ved slutningen af ​​dens levetid. Forskellige standardstørrelser tilbydes til levering til indstøbning i en honeycomb struktur. Ventilatorerne er udstyret med elektriske motorer designet til forskellige spændinger, hvilket gør det muligt at bruge forskellige ordninger Strømforsyning. Nogle komplekse systemer styringer giver mulighed for individuel justering af hver enhed, registrering af energiforbrug, signalering af fejlfunktioner på elmotorer, regulering af grupper af filterventilatorer og ændring af ventilatorernes rotationshastighed i henhold til tidspunktet på dagen. Blokke "filter-fan" bruges til alle klasser af renrum.

Frontal lufthastighed for loftfiltre kan være fra 0,66 til 0,25 m/s, afhængig af projektet. Da systemet med cellulær placering af filtre af typen "T" optager 20% af loftsarealet, svarer fronthastigheden af ​​filtrene 0,51 m/s til gennemsnitshastigheden i rummets arbejdsområde 0,41 m/s .

Installation af HEPA/ULPA-filtre direkte i loftet i renrum er dikteret af intentionen om at minimere eller eliminere muligheden for støvophobning på enhver overflade (f.eks. på væggene i luftkanaler) langs luftens vej fra filteret til renrummet . Fjernplaceringen af ​​HEPA-filtre er typisk for rene rum i moderat tilstand, da mængden af ​​partikler, der blæses af væggene i luftkanalerne efter filtrene, er inden for acceptable grænser. Undtagelsen er, når et standard klimaanlæg, ikke certificeret til renrum, ombygges til dette formål i henhold til ISO 14644. I dette tilfælde skal alle luftkanaler efter filtrene rengøres grundigt.

Til moderat krævende renrum anvendes ofte ventilatorbokse eller mixboxe med HEPA-filtre på afgangssiden. Samtidig når den frontale lufthastighed i HEPA-filtrene op på 2,54 m/s, hvilket svarer til et større tryktab end ved en loftsinstallation. Den aerodynamiske modstand af et rent HEPA-filter med en størrelse på 600x600 mm er 375 Pa ved en frontalhastighed på 2,54 m/s. Med en loftsinstallation er fronthastigheden 0,51 m/s, det aerodynamiske luftmodstand er 125 Pa.

Luftcirkulation i rene rum

Luften, der kommer ind i det rene rum efter at være blevet renset med HEPA- og ULPA-filtre, er praktisk talt fri for suspenderede partikler. Lufttilførslen til rummet er lavet til et dobbelt formål. For det første "opløsningen" (fald i koncentrationen) af støvforurening som følge af tilstedeværelsen af ​​mennesker og udførelsen af produktionsprocesser. For det andet opfangning og fjernelse af disse forurenende stoffer fra lokalerne.

Der er tre typer indendørs luftcirkulation:

1. Ensrettet ordnet strømning (tidligere kaldet "laminær"), når strømlinjerne for alle luftstråler er parallelle.

2. Uordnet flow (tidligere kaldet "turbulent"), når strømlinjerne ikke er parallelle.

3. Blandet flow, når luftstrålerne i den ene del af rummet kan være parallelle, men ikke i den anden del.

Renrum i hård tilstand bruger typisk ensrettet flow. Dette opnås ved at installere HEPA / ULPA-filtre i hele loftsområdet og installere et perforeret hævet gulv. Luften bevæger sig lodret fra loftet til gulvet, fjernes gennem perforeringen ind i udsugningskammeret under gulvet. Den recirkulerede luft føres derefter tilbage til rummet gennem de perifere recirkulationskanaler.

Hvis renrummet er smalt (4,2-4,6 m), anvendes vægmonterede aftræksriste monteret i bunden i stedet for et hævet gulv. Luft tilføres ovenfra og bevæger sig lodret til et niveau på 0,6-0,9 m, hvorefter strømmen spredes mod ristene. En sådan cirkulation anses for acceptabel for værelser med et strengt regime, især i tilfælde, hvor der har været en konvertering af rummet til et rent rum i nærværelse af støv i den øvre zone.

I rum med en ordnet cirkulation påvirker placeringen af ​​møbler og udstyr strukturen af ​​luftstrømmen. For at reducere indvirkningen af ​​disse genstande på rummets renlighed er det nødvendigt at placere dem på en sådan måde, at der ikke dannes stillestående zoner med støvophobning.

Tilfældige luftbevægelser er almindelige i mellemstore rene rum. HEPA-filtre placeres jævnt over loftets overflade. Luftstrømmen er generelt rettet fra top til bund. Retningen af ​​individuelle jetfly er dog forskellig og passer ikke ind i et bestemt mønster. Mens indblæsningsluften praktisk talt ikke indeholder suspenderede partikler, afhænger deres udseende og akkumulering i arbejdsområdet i rene rum af mængden af ​​partikler, der genereres i selve rummet; fra at reducere koncentrationen af ​​støv på grund af luftudskiftning; intensiteten af ​​medrydelse af partikler fra arbejdsområdet. Generelt kan man sige, at jo større luftudskiftning, jo renere er luften i rum med medium tilstand, dog spiller strukturen af ​​luftstrømmene i rummet også en rolle.

Luftfjernelsesordningen for rum med forstyrret cirkulation er meget vigtig. I sådanne rum er vægmonterede udstødningsgitre udbredt. De skal være jævnt fordelt rundt i rummets omkreds. Dette krav kan være i konflikt med det accepterede layout af udstyr langs væggene. Hvor det er muligt, skal udstyr flyttes væk fra vægge for at tillade luft at strømme bagved. Det er også tilrådeligt at hæve udstyret over gulvet ved at placere det på en platform, så luften passerer nedefra. I de fleste tilfælde tilstræber renrumsdesignere at lede luftstrømmen fra bordpladen til gulvet og derefter til de lave udstødningsgitre. Med denne ordning fjernes partikler fra rummet og sendes til filtrene, hvor de fanges. En undtagelse kan være sådanne tilfælde, når partikler af forurening genereres af udstyr over arbejdsområdet. Så skal der bruges en eller anden enhed til at fange fjernelsen og partiklerne øverst. I det generelle tilfælde anbefales det at bruge en top-down luftfordelingsordning.

I rum med et middel renhedsniveau er det rimelig praksis at begrænse de vandrette sektioner af luftstrømmen. De anbefalede værdier af vandrette sektioner er ikke mere end 4,2-4,8 m. I et rum med en bredde på ikke mere end 8,4-9,6 m er det således tilladt at installere udstødningsgitre langs væggenes omkreds. Denne begrænsning er dikteret af frygten for sekundær forurening under aflejring eller anden overførsel af partikler til arbejdsområde fra udvidede vandrette strømme.

I bredere rum er det sædvanligt at installere aftræksriste og luftkanaler i kanaler monteret langs søjlerne. Hvis der ikke er søjler i rummet, skabes lodrette skakter af et passende materiale.

I rum med moderat renlighed med fjerninstallation af HEPA-filtre kan standardloftsluftudtag fra klimaanlæg anvendes. Luftcirkulationsordningen ligner også den, der anvendes i værelser med aircondition.

I henhold til ”top-down” cirkulationsordningen i praksis for renrum anbefales her også bundmontering af vægmonterede udsugningsriste. Når udstødningsgitrene er placeret i toppen, kan der dannes områder med en høj koncentration af suspenderede partikler i det rene arbejdsområde, især i perioder med intensivt arbejde. I de kendte tilfælde af installation af loftsudsugningsriste i moderate renrum skyldtes succesen højst sandsynligt det lave niveau af partikeldannelse i rummet snarere end effektiviteten af ​​luftfordelingssystemet.

Blandet cirkulation anvendes, når der arbejdes i samme rum med kritiske og ikke-kritiske krav til luftens renhed. Hvis det er umuligt at sikre udførelsen af ​​arbejde med kritiske krav i et separat rum, kan et fælles renrum med renhedszonering anvendes. Zoner oprettes ved passende gruppering af loftfiltre. I zonen med kritiske forhold for renhed er antallet af filtre større, i zonen med ikke-kritiske forhold - færre. Derudover kan tilførslen af ​​frisk luft ske på en sådan måde, at den først tilføres gennem luftkanalerne til den kritiske zone, og derefter kommer ind i resten af ​​rummet. Afhængigt af renrummets højde kan der også monteres et 0,6 m højt plexiglasskjul eller et plastikgardin, der ikke når gulvet 304–457 mm.

Retningen af ​​udsugningsluftstrømmene reguleres af den passende placering af udsugningsristene på en sådan måde, at det forhindrer overførsel af forurenende stoffer i hele rummet. Det hævede gulv med udsugningsluftsamleren installeret under det vil være i dette tilfælde meget effektiv. Anvendelsen af ​​en sådan løsning kan dog blive hindret af kundens begrænsede budget, som vælger det blandede cirkulations-zonede renrumsdesign netop på grund af dets lave omkostninger.

Ulempen ved forstyrret luftcirkulation i rene rum er udseendet af områder med højt støvindhold. Sådanne områder kan eksistere i en begrænset periode, for derefter at forsvinde. Dette sker på grund af vekselvirkningen mellem luftstrømme som følge af produktionsaktiviteter og uordnede forsyningsdyser. Der er blevet gjort forsøg på at genskabe ensrettet cirkulation ved at installere en loft-luftfordeler og skabe en højtrykszone mellem hoved- og underloftet. Hertil perforeret plast el aluminium paneler og en skærm lavet af vævede og ikke-vævede materialer.

Som et resultat blev der dannet en ordnet ensrettet strømning i rummet med hastigheder meget lavere end i rene rum med et hårdt regime. Forskydningseffekten skabt af indblæsningsluftstrømmen forhindrer dannelsen af ​​støvede områder og giver dig generelt mulighed for at opnå mere højt niveau renhed. Det specificerede resultat, som nævnt ovenfor, opnås ved en lavere luftmobilitet end angivet i standarderne for hård og middel renlighed (fig. 1).

Termisk belastning

Andelen af ​​fornuftig varme i renrums varmebelastning er typisk over 95 %. Som regel kræves køling året rundt, da varmen, der genereres af procesudstyret og cirkulationsventilatorernes elektriske motorer, kommer ind i rummet. En lille del af latent varmeproduktion genereres af tilstedeværelsen af ​​personale. Et unikt projekt er udviklet for hvert renrum, så alle de faktorer, der har indflydelse varmebelastning, bør analyseres omhyggeligt.

I rum med strenge og mellemstore renhedsniveauer behandles en væsentlig del af indblæsningsluften ikke af klimaanlæg - dette er recirkuleret luft. Den nødvendige fornuftige varmeafledning udføres i blande- og distributionskamrene, hvor en del af det samlede flow afkøles i overfladevarmevekslere og derefter returneres til det generelle flow til recirkulationsventilatorerne (fig. 2). Indsugningsluftens temperatur til svære renrum kan kun være et par grader lavere end udsugningsluftens temperatur på grund af det store indløbsvolumen. Denne temperaturforskel gør det muligt at bruge loftmontering top-down HEPA/ULPA-filtre uden at gå på kompromis med arbejdskomforten.

I rum med et moderat renlighedsregime er kravene til luftfordeling i rummet i nogle tilfælde de samme som i almindelige kølerum. Temperaturforskellen mellem indblæsnings- og udsugningsluft kan således være 8–11 °C. I disse tilfælde anvendes standard loftspreder eller andre midler til at forhindre ubehagelige sprængninger og sikre behagelige forhold i rummet.

Udendørs lufttilførsel

Tilførsel af udeluft er nødvendig for at kompensere for den udsugning og udsugning, der altid sker i renrum under tryk. Udendørs tilluft er dyrt, for inden den tilføres renrum, skal den ikke kun renses, men også udsættes for temperatur- og fugtbehandling. Da det af hensyn til den samlede økonomi og energibesparelse ikke er muligt helt at eliminere tilførslen af ​​udeluft, bør dens mængde holdes på et minimum.

Lufttrykket i renrum er normalt øget i forhold til de omkringliggende rum. Som udgangspunkt anbefales et trykfald på 12 Pa. Højere overtryk forårsager fløjtende støj i revner og besvær med at åbne døre. I blokke af rene rum med forskellige klasser renlighed er det sædvanligt at holde en trykforskel på 5 Pa mellem tilstødende rum, mens et højere tryk opretholdes i et rum med en højere renhedsklasse.

Mængden af ​​udeluft bestemmes ved at summere udsugningsvolumen for alle produktionsprocesser og øge den resulterende multiplicitet med 2 rpm/h. Denne semi-empiriske værdi er en i praksis bevist beregnet mængde luft til valg af airconditionudstyr. Den faktiske mængde af udeluft vil være variabel, afhængigt af døråbninger, lækager og den faktiske driftsplan for emhætten.

Udendørs klimaanlægget er designet til at bringe dets parametre i overensstemmelse med standarderne for rene rum. Det betyder, at det skal være muligt at rense luften, forvarme, køle, genopvarme, affugte og befugte.

I rene rum med et strengt regime udføres ofte tre faser af udendørs luftrensning: indledende - et ASHRAE-filter med en effektivitet på 30%, et mellemfilter med en effektivitet på 95% og en sidste - et HEPA-filter. I rene rum med et medium og moderat regime er der som regel to trin af rengøring: foreløbig (30%) og endelig (95%). Fra navnet er det tydeligt, at det endelige filter er placeret ved udgangen af ​​klimaanlægget.

Forvarmning er nødvendig, når udetemperaturen falder til under 4 °C om vinteren. Hvis dugpunktstemperaturen for luften i renrummet er ≥5,6 °C, afkøler overfladevarmeveksleren og affugter tilluften. Fordi arbejdere i strenge renrum altid bærer overalls, kan tørpæretemperaturen holdes under 19°C med et minimum relativ luftfugtighed for justering af regulatorerne er 40%. Den anden opvarmning er nødvendig for at øge temperaturen på indblæsningsluften efter afkøling og affugtning i varmeveksleren. Ved beregning af varmemængden til den anden opvarmning tages der højde for varmetilførsler fra recirkulationsventilatorer. Dette er en betydelig værdi for rene værelser med et strengt regime.

Det kan være svært at reducere varmevekslerens overfladetemperatur til det niveau, der kræves for at holde rummets dugpunkt under 5,6°C. Når affugtning af indblæsningsluften under 40 % relativ luftfugtighed er påkrævet, anvendes der almindeligvis forskellige tørremidler.

I det her beskrevne system belastes udendørsklimaanlægget med latent varme og fugt i rummet. Det forudsættes, at indblæsningsluftens parametre opfylder kravene til assimilering af latent varmeudledning indført af rumpersonalet og fugttilstrømning gennem renrumshegnene. Det antages også, at den latente varmebelastning er mere eller mindre konstant. Disse forudsætninger skal kontrolleres for hvert enkelt projekt. Det er nødvendigt at tage hensyn til forholdene i rummene omkring det rene rum, parametrene for udendørsklimaet, muligheden for fugtafgivelse fra produktionsprocesser i rummet.

I renrum med lille volumen med lille udeluftbehov kan recirkulationsluftkølerne i blandekamrene beskrevet ovenfor også bruges til at behandle udeluft. I dette tilfælde behandles en blanding af udendørs og recirkuleret luft. Forholdet mellem disse indblæsningskomponenter styres af blandeventiler afhængig af trykket i renrummet. Hvis trykket falder, åbner udeluftventilen, og recirkulationsventilen lukker. Luften fra blande- og fordelerkamrene tilføres cirkulationsventilatorerne.

I moderate renrum kan den samlede nødvendige tilluft være tæt på den konditionerede luftstrøm. I dette tilfælde er der ikke installeret yderligere cirkulationsventilatorer; luften bevæges kun gennem systemet af ventilatorerne på et eller flere klimaanlæg.

Bord

Klasse- fiktion ISO Federal Standard 209E Federal Standard 209E Anbefalinger Rumluftmobilitet, fod/min (1 fod=0,305 m) Luft- udveksling, rpm/t 1 Ingen tilsvarende Ingen tilsvarende Svært 70-100 2 Ingen tilsvarende Ingen tilsvarende Svært 70-100 3 1 1,5 Svært 70-100 4 10 2,5 Svært 70-100 5 100 3,5 Hård Medium 70-100 225-275 6 1 000 4,5 Gennemsnit Ingen regler 70-160 7 10000 5,5 Gennemsnit Ingen regler 30-70 8 100000 6,5 Moderat Ingen regler 10-20 9 Ingen tilsvarende Ingen tilsvarende Moderat Ingen regler Ved beregning

Den nye ISO-klassificering af renrum er vist til venstre. Klassificeringen i henhold til US Federal Standard 209E i anglo-amerikanske og metriske enheder er også angivet. Kolonnen "Anbefalinger" indeholder tre kategorier i henhold til klassificeringen af ​​forfatteren til denne artikel. Bemærk, at "Klasse 100" kan tildeles til en hård tilstand, når designet sørger for ordnet cirkulation, eller til en gennemsnitlig tilstand, hvis uordnet cirkulation er designet til ikke-kritiske forhold. De to kolonner til højre giver anbefalinger til indendørs luftmobilitet (ft/min) og luftudskiftning (omdrejninger/t) for medium og moderat tilstand.

konklusioner

Der er en tendens i regler for renrumsdesign til at tildele en generel ekspert funktioner til designeren, der er i stand til at opfylde alle kundens ønsker (så vidt han ved). Manualerne bruger normalt udtrykket "en aftale mellem køber og sælger" for at involvere kunden i beslutningsprocessen, da hver udvikler kan tilbyde sin egen version af projektet. Effektiviteten af ​​designprincippet diskuteret i denne artikel er blevet bevist i praksis; Denne tilgang gør det efter forfatterens mening muligt at harmonisere tekniske krav og muligheden for deres gennemførelse. Disse anbefalinger skal, som alle andre, i hvert enkelt tilfælde tilpasses de specifikke brugsbetingelser.

Genoptrykt med forkortelser fra bladet ASHRAE.

Oversættelse fra engelsk O.P. Bulycheva.

Videnskabelig redigering udført af ph.d. tech. Videnskaber A. P. Inkov

Korrekt ventilation af renrum opnås ved at observere visse forhold i udsmykning og et gennemtænkt valg af udstyr. Et renrum er et rum, hvor koncentrationen af ​​stoffer, der er suspenderet i luften, overvåges.

Et rum designet og bygget til at minimere ind- og udløb af partikler, hvilket giver mulighed for kontrol af temperaturændringer, fugtighed og i særlige tilfælde tryk.

Generelle ventilationskrav

Ventilationssystemer forsyning påkrævet beløb luft i henhold til sanitære standarder, fjern skadelige stoffer. Filtrer inputstrømmen til opnå den ønskede renhedsklasse opretholdelse af de specificerede mikroklimaparametre.

For hver faktor luftudskiftningsvolumener estimeres på designstadiet. Når der anmodes om en højere multiplicitet af denne parameter til skade for rengøring, foretages en genberegning for at reducere den.

Hvorfor tages der hensyn til:

• Restitutionstid efter kontaminering
• Lufthastighed
• Temperatur og luftfugtighed
• Fjernelse af skadelige urenheder

De vigtigste typer af ventilationssystemer

Ud fra kravene til renhedsklassen vælges ventilationssystemet til renrum blandt følgende typer:

• Lige igennem
• Med recirkulation
• Direkte flow med varmegenvinding
• med lokalområder
• To-niveau

Valget er begrundet i specifikke faktorer under hensyntagen til kapitalomkostninger og energibesparende forhold. Lokale installationer har normalt en ventilator og kan placeres i selve rummet eller udenfor det. De suppleres med HEPA-filtre, om nødvendigt, kemiske, lugtneutraliserende og andre.

Direkte flow system

Ordningen er enkel, luft tilføres fra gaden, så gennemgår den alle de vigtigste behandlingscyklusser. Økonomisk ikke rentabelt på grund af højt energiforbrug og høje omkostninger til filtreringsforbrugsstoffer.

Med recirkulation

Et-plan system, inkluderer aircondition til rene rum med luft tilbage fra det rensede område til behandlingen. Energiforbruget er gennemsnitligt.

Direkte flow med varmegenvinding

Kan springes over denne mulighed gennem filtrene returnerer luftstrømmen i et lukket kredsløb varme til lokalerne.

To-niveau

Krav til renrumsventilation i dette system retfærdiggør det bedste. Hvis der er flere klimaanlæg, såvel som servicerum, er der en opdeling i den centrale (kun gadeluft kommer ind i den) og recirkulationsklimaanlæg.

Lokal med lokale zoner

Bruges til at lokalisere zoner med høje hygiejnekrav. Oftest er der monteret ventilatormoduler med filtre, nogle gange specielle recirkulationsinstallationer.

Luftbalance

I henhold til normerne skal der i teknologisk rene rum bruges luftventilation, for en afbalanceret udveksling, hætter, lokal og generel udskiftning er der behov for filtre. Ressourceregulering foregår med ventiler. korrigere luftstrømme.

Rengøringsanlæg i rum, der kræver en øget grad af desinfektion af atmosfæren, er flertrins. En speciel tabel angiver forholdet mellem renhedsklasser og filtreringsgraden. Tyndere modeller er beskyttet ved indgangen af ​​store, der ikke vil lukke insekter igennem.
Efterbehandlingsbarrieren er monteret på væggen, loftet i det rene område, dette kræves af teknologien. Ud over at luftkanaler ikke bør afgive små partikler, er det bedre at vælge rustfrit stål.

For at opsummere, i tilfælde af ventilation af lokaler er der standardløsninger og individuelle. Kun specialister kan fuldt ud beregne, hvilken mulighed de skal vælge. Installation under vejledning af fagfolk vil spare tid, nerver og muligvis nogens helbred.

Byggeri video

Renrumsventilation er en af ​​de vigtigste opgaver for at vedligeholde arbejdsmiljøet. Hvorfor er ventilation så vigtig? Det er luftrensning, der giver dig mulighed for at regulere rummets tilstand, hvis normer er foreskrevet i GOST. Der er flere kriterier, hvorefter et rum tildeles en af ​​ni renhedsklasser, som hver er karakteriseret ved graden af ​​luftrensning fra urenheder. Derfor bør der i teknologisk rene rum anvendes ventilation på flere niveauer.

Hvad skal luften være i et rent rum?

Støv og bakterier findes i enhver luft i form af aerosolpartikler. Ventilation af rene rum gør det muligt at opretholde den maksimalt tilladte mængde støv og bakterier for en given klasse af rum.

træk, tør luft el høj luftfugtighed- fjender af det rene rum. Derfor regulerer ventilationssystemet luftens tilstand og skaber optimale forhold at arbejde i dette miljø.

Lufttilførslen reguleres af automatik, hvilket betyder, at der ikke bør være trykfald forårsaget af luftens passage fra et rum til et andet. Således opretholdes steriliteten og tætheden af ​​lokalerne automatisk.

Renrumsluftrensningssystemet er en kompleks automatiseret gruppe af filtre. Renrumsluftfiltre er opdelt i grovfiltre, finfiltre og mikrofiltre.

Luften filtreres fra grove partikler, renses fint og renses derefter ultrafint i mikrofiltre. Således kommer kun luft, der opfylder standarderne for GOST, og derfor fri for støv og mikroorganismer med 99,9%, ind i rummet.

Hvad er mekanismen for ventilation og luftudveksling?

I ethvert rum, før eller siden, ophobes urenheder i form af aerosolpartikler. En frisk portion renset luft kommer ind i rummet på en sådan måde, at strømmen af ​​frisk luft fortrænger urenheder. Dette kaldes laminært flow, da det er rettet i én retning. Flere af disse strømme skaber luftudskiftning i rummet. De er rettet enten parallelt med hinanden, eller, som det ofte er tilfældet i store rum, i forskellige retninger, så strømmene ikke krydser hinanden. PÅ store rum flows reguleres, så luften kommer direkte ind i arbejdsområdet. Luftindtagene er lavere, "snavset" luft bevæger sig mod dem på grund af den skabte ventilation.

Tilførsel og udstødning ventilationssystem Renrummet indeholder også varmevekslere og en luftfugter. De skaber et mikroklima, der er behageligt for mennesker og opretholder et optimalt arbejdsmiljø.

Ventilation giver dig mulighed for at opretholde konstante værdier af temperatur, fugtighed, fjerner støv og de fleste mikroorganismer.

Tab. 2. Optimal ordning filtervalg brugt i Schweiz til renrumsklasser i henhold til ISO 14644-1 (GOST R ISO 14644-1)

Til dato har ingeniørpraksis udviklet standardløsninger, som efterfølgende giver dig mulighed for at undgå unøjagtigheder og undvære unødvendige kapital- og driftsomkostninger. Disse typiske løsninger gælder for:

• principper for konstruktion af ventilations- og klimaanlæg;
• bestemmelse af den nødvendige struktur og parametre for klimaanlægget;
• valg af antallet af filtreringstrin og filtertyper;
• bestemmelse af luftvekslingshastigheden;
• at sikre de nødvendige temperatur- og fugtighedsforhold i rummet;
• skabe termisk komfort for personalet.

Erfaringerne fra Invar Clean Rooms Testing Laboratory under certificeringen af ​​projekter (DQ-stadiet) og konstruerede renrum (IQ-, OQ- og PQ-stadier) afslørede også typiske fejl.

Indledende data ved design af et ventilations- og klimaanlæg

Før du starter designet, er det nødvendigt klart at formulere dets formål og bestemme de oprindelige data. Fejl og unøjagtigheder i denne fase vil føre til forkert udførelse af alt arbejde. Disse kildedata omfatter:

• krav til luftrenhed og til rene rum - indstilling af renhedsklassen i overensstemmelse med GOST ISO 14644-1 eller GOST R 52249;
• mikroklimaparametre for den teknologiske proces (temperatur og fugtighed med tolerancegrænser);
• antallet af ansatte i lokalerne;
• frigivelse af varme og fugt fra udstyr og processer;
• frigivelse af skadelige stoffer;
• området og højden af ​​lokalerne;
• teknologikrav baseret på karakteristika ved teknologiske processer og udførte, anvendte materialer og produkter;
• trykforskelle mellem rum og luftmængder (hvis nødvendigt).

Strukturen af ​​ventilations- og klimaanlæg

Flere typer luftstrømme er involveret i ventilations- og klimaanlægget:

• udstødning - luft, der forlader rummet gennem systemet tvungen ventilation. En del af udsugningsluften (L in) kan fjernes direkte i atmosfæren ved lokale udstødninger, en del kan recirkuleres;
• ekstern - atmosfærisk luft, taget af ventilations- og klimaanlægget til forsyning til de servicerede lokaler, L n;
• forsyning - luft leveret til rummet af ventilations- og klimaanlægget, L p;
• recirkulation - luft blandet med ydersiden og igen sendt til ventilationssystemet, L p;
• fjernet - luft taget fra rummet og ikke længere brugt i det, L y.

Der bør også tages hensyn til luftlækage fra rum med højt blodtryk(luftudsugning, L e) og luftindtrængning i rummet med reduceret tryk, L og. Den enkleste ordning Ventilation og klimaanlæg er et system med direkte flow, når 100 % af udeluften tilføres rummet (fig. 1). Dette system er uøkonomisk, fordi al den luft, der kommer ind i rummet, passerer fuld cyklus forberedelse - fra udendørsluftparametre til de nødvendige renrumsluftparametre. Dette system er kendetegnet ved et højt energiforbrug og reduceret filterlevetid.

hvor jeg er værelsesnummeret. Til en vis grad kan ydeevnen af ​​dette system forbedres ved varmegenvinding (fig. 2). På grund af genvindingen opnås energibesparelser til opvarmning op til 60 %.

L n \u003d L p \u003d ΣL pi \u003d ΣL wi \u003d ΣL wi + L e, L y \u003d ΣL wi,

hvor jeg er værelsesnummeret. Direkte strømningssystemer bruges på grund af deres uøkonomiske natur kun, hvor de er nødvendige, og hvor luftrecirkulation er uacceptabel (arbejde med skadelige stoffer, farlige patogene mikroorganismer), kap. 17 . Hvor det er muligt, anvendes anlæg med recirkulation, hvilket gør det muligt at reducere energiomkostningerne med flere gange i forhold til direkte-flow anlæg. Et eksempel på et enkelt-niveau system med recirkulation er vist i fig. 3.

L i \u003d ΣL i i, L y2 \u003d ΣL i i,

L p \u003d L n + L p \u003d ΣL pk, L y \u003d L y1 + L y2 \u003d L in - L p + L y2 \u003d ΣL in i - L p - ΣL in i, L p \u003d L in - L y1,

hvor L vmi er luftstrømningshastigheden for den lokale udsugningsenhed fra det i-te rum; L wi er strømningshastigheden af ​​luft, der leveres til klimaanlægget fra det i-te rum. Under kolde vinter- eller varme sommerforhold, såvel som ved servering af rene rum med flere klimaanlæg, bruges et to-niveau system. I den forberedes udendørsluft til visse parametre i et separat (centralt) klimaanlæg, og derefter tilføres det til recirkulationsklimaanlæg (fig. 4).

Lokale filter-ventilations- eller recirkulationsinstallationer (fig. 5) er meget brugt til at skabe zoner med ensrettet luftstrøm, for eksempel i operationsstuer og andre kritiske områder. Ovenstående diagrammer giver en generel tilgang til design af ventilations- og klimaanlæg, de dækker ikke hele rækken af ​​muligheder for grundlæggende løsninger, som i hvert tilfælde bør udvikles baseret på opgaven til de laveste kapital- og driftsomkostninger.

De ovenfor angivne typer af luftstrømme skal bestemmes for hvert rum og system som helhed. På dette grundlag beregnes luftudskiftningsbalancen, hvis resultater er tegnet i form af en tabel og anvendt på det skematiske diagram af ventilation og aircondition (fig. 6). For at regulere balancen i luftudskiftningen er det tilrådeligt at installere ventiler på tilførsel og udstødning.

Formålet med at bygge en luftudskiftningsbalance er at kontrollere, at den samlede luftmængde, der kommer ind i rummet, skal være lig med den samlede luftmængde, der fjernes fra rummet. Overtrædelse af denne betingelse fører til umuligheden af ​​at give de nødvendige trykfald, vanskeligheder med at åbne og lukke døre osv. For rene rum spiller dette en rolle særlig rolle, fordi det er nødvendigt at opretholde forskelligt tryk i forskellige rum.

I luftudskiftningsbalancetabellen skal det samlede flow af indblæsningsluft og det samlede flow af udsugningsluft være ens for hvert rum (for hver linje i tabellen). For hvert renrum foretages beregning af indblæsnings- og udsugningsluft, ligesom der tages højde for luftlækager (eksfiltrering - luftudslip ind i rum med lavere tryk, luftindtrængning - luftindtag fra et rum med mere højt tryk). De vigtigste inputdata til udvikling af design af ventilations- og luftsystemet til rene rum:

1. planlægningsløsninger, der angiver renhedsklasser og trykfald;
2. formålet med rene rum (rene zoner): beskyttelse af produktet og processen, beskyttelse af personale og miljø;
3. frigivelse af skadelige stoffer;
4. frigivelse af varme og fugt fra udstyret;
5. antal ansatte;
6. karakteristika for klimaet i byggeområdet.

Udeluftstrømmen beregnes ud fra behovet:

• opfyldelse af sanitære og hygiejniske standarder;
• kompensation for den fjernede luft (både fra individuelle rum på grund af driften af ​​udstødningsenheder og fjernet gennem klimaanlægget);
• kompensation for utætheder på grund af trykforskelle mellem renrum og miljø.

Udeluftgennemstrømning for hele ventilationsanlægget er lig med summen luftstrøm for hvert rum. Luftforbruget for et individuelt rum er lig med summen af ​​de luftmængder, der fjernes af lokalt udstødningsenheder, og tab på grund af lækager. Dette beløb bør ikke være mindre minimum flow udeluft efter forskrifter.

Indblæsningsberegning for hvert rum

Tilluften udfører følgende funktioner:

• sikring af den krævede klasse af renlighed;
• sikring af kravene til luftens mikrobiologiske renhed, hvor de præsenteres;
• tilførsel af den nødvendige mængde udendørs luft;
• fjernelse af overskydende varme og fugt og opretholdelse af de nødvendige parametre for mikroklimaet i rummet;
• kompensation for luftlækager på grund af trykfald.

Den nødvendige luftudvekslingshastighed påvirkes af alle de ovennævnte tilluftfunktioner. For hver af dem bestemmes den nødvendige luftudvekslingshastighed og højeste værdi indgår i projektet. Lad os tage et kig på hver af disse funktioner.

Renlighedsklasse

Det leveres af flertrins luftfiltrering og valg af filtre af de relevante klasser, indstilling af luftstrømningshastigheden (for ensrettet luftstrøm), luftudvekslingshastighed.

Luftvekselkurs

Indstiller luftstrømningshastigheden for ISO klasse 6-9 renrum (zone B, C, D). For zone A er luftstrømmen bestemt af hastigheden af ​​den ensrettede strøm. Der er flere metoder til at bestemme luftvekslingshastigheden for at sikre renlighed:

• brug af forskellige anbefalinger, standarder og forskrifter;
• beregningsmetode.

Fjernelse af overskydende varme og fugt

Teknologisk udstyr og personale genererer varme og fugt, som skal fjernes ved hjælp af et ventilations- og klimaanlæg. Sikring af det nødvendige mikroklima med opretholdelse af temperatur og fugtighed - vigtig betingelse sikring af personalets normale arbejde i rene rum. Derudover stiller visse teknologiske processer (for eksempel fotolitografi ved produktion af mikrokredsløb) strenge krav til temperatur og fugtighed.

Udsugningsanlæg kompensation

Det samlede volumen af ​​udsugningsluft for dette værelse. Kvotienten ved at dividere den med rummets volumen giver den luftudvekslingshastighed, der er nødvendig for at kompensere for emhætterne.

Lækagekompensation

Trykforskellen mellem forskellige rum forårsager udsivning (lækage) af luft fra rummet gennem hullerne i dørpartierne og forskellige utætheder. Mængden af ​​lækage skal beregnes for hvert rum og tages i betragtning i luftskiftebalancen. Luftlækagen skal kompenseres med en lige stor mængde udeluft i den tilførte tilluft. Der skal også tages højde for luftindtrængning i balancen af ​​luftskifte, dvs. luftindtag fra naborum.

Luftkurser i almindelige lokaler

I sådanne rum udføres beregningen af ​​luftudvekslingshastigheden i overensstemmelse med sanitære standarder og i henhold til beregningerne af overskydende varme og fugt. Vestlige lande bruger følgende værdier luftudvekslingskurser (data fra Airflow, England) for nogle rum (tabel 1).

Valg af filtertyper

Typisk udføres luftforberedelsessystemer til rene rum i tre trin:

• første trin: middeleffektiv type F-filter for at beskytte klimaanlægget mod forurening;
• andet trin: højeffektivt filter type F for at sikre renhed i luftkanalerne;
• tredje trin: HEPA- eller ULPA-filter for at garantere høj luftkvalitet direkte til renrum.

Derudover garanterer brugen af ​​et tre-trins luftfiltreringssystem en lang levetid for HEPA- og ULPA-filtre. Anbefalinger for det optimale valg af filtre er vist i tabel. 2.

Typiske fejl

Renhedsklasser

Den mest almindelige misforståelse er kravet om at fremstille ikke-steril lægemidler i rene rum. Det blev genereret af den berygtede og analfabet OST 42-510-98 og tidligere dokumenter af samme art. Ingen steder i verden er der et krav om at frigive ikke-sterile former i rene rum! Det eneste dokument, der giver specifikke data om renheden af ​​tilluften ved fremstilling af faste former, er retningslinjerne fra International Organization of Pharmaceutical Engineers (ISPE).

Den giver anbefalinger om ydeevnen af ​​endelige filtre til forskellige procestrin. I verdenspraksis anvendes disse anbefalinger i vid udstrækning uden at specificere renhedsklasser. Ingen forbyder brugen af ​​renrum, og mange specificerer produktion af faste former i zone D, og ​​flydende ikke-sterile former - i zone C. Men hvilken vej man skal vælge - at bruge renrum eller blot begrænse sig til et vist niveau af renlighed af indblæsningsluften og kvaliteten af ​​den indkapslede struktur er op til din kunde.

Denne logik følges af EU's GMP-regler (GOST R 52249) og amerikanske retningslinjer. Hvis man ønsker at tvinge et anlæg til at anvende en valgfri renhedsklasse, anbefaler vi en enkel og effektivt middel: lovliggør denne tvang, så omkostningerne ved den afholdes af initiativtageren selv. Ingen argumenter (såsom "vores "avancerede" naboer gør dette") bør ikke tages i betragtning.

Overvurderingen af ​​renhedsklasser i sterilproduktion er også udbredt. Der er en faktor mere at huske på. Andre designorganisationer puster kunstigt op i renhedsklasser og størrelser af rene zoner. Omkostningerne ved projektet og honorarerne til de udøvende kunstnere afhænger direkte af renhedsklasserne og omfanget af omkostningerne. I forfatterens praksis var der et projekt, hvor frigivelsen af ​​partikler fra personalet blev overvurderet med 100 gange!

Urimeligt strenge temperatur- og luftfugtighedskrav

Der er for eksempel krav om at opretholde en lufttemperatur på 22 ° C med en nøjagtighed på ± 1 ° C og luftfugtighed inden for 45-50 % uden begrundelse fra den teknologiske proces. En simpel udvidelse af grænserne for regulering af mikroklimaparametre inden for rammerne af eksisterende standarder kan forenkle hele systemet markant.

Ubegrundet brug af engangssystemer

Tidligere, under betingelserne for en kostbar offentlig finansieringsmekanisme, blev direkte-flow-systemer i vid udstrækning brugt, selv hvor de ikke var nødvendige. I verdenspraksis anvendes luftrecirkulation overalt, hvor det er tilladt ud fra et sikkerhedssynspunkt. Ellers opvarmer recirkulation udeluften om vinteren og køler den om sommeren, dvs. betydelige omkostninger flyver bogstaveligt talt ind i røret.

Overvurdering af luftudvekslingen Forkert valg af filtre

Projekter omfatter ofte lave filterklasser (f.eks. G3) i det første filtreringstrin. Dette øger støvbelastningen på nedstrømsfiltrene og forkorter deres levetid.

Mangel på et kredsløbsdiagram og en tabel over luftudvekslingsbalancer

Det er umuligt at bedømme projektet uden dem. Deres udvikling er påkrævet. Disse fejl er typiske eksempler og udtømmer ikke hele listen over mangler, man støder på i praksis.