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電子元器件凈化車間的產(chǎn)生負(fù)壓的原因

時間:2020-09-20  來源:車間凈化工程|食品凈化車間|潔凈手術(shù)室|潔凈實(shí)驗(yàn)室-濟(jì)南順奇凈化工程有限公司  瀏覽次數(shù): 197 次
文章簡介:電子元器件凈化車間的產(chǎn)生負(fù)壓的原因, 1 電子元器件凈化車間的負(fù)壓分析 1.1 凈化系統(tǒng)概述 該凈化空調(diào)系統(tǒng)用于滿足某幢生產(chǎn)大樓4 層和5 層凈化間的電子元器件生產(chǎn)工藝的要求,系統(tǒng)采用了

1 電子元器件凈化車間的負(fù)壓分析

1.1 凈化系統(tǒng)概述

該凈化空調(diào)系統(tǒng)用于滿足某幢生產(chǎn)大樓4 層和5 層凈化間的電子元器件生產(chǎn)工藝的要求,系統(tǒng)采用了并聯(lián)送回風(fēng)的方式。由于凈化間必須滿足消防防火規(guī)范的要求,因此,在 4 層和 5 層送回風(fēng)支路均裝設(shè)有電動防火閥。為了更好對系統(tǒng)總送風(fēng)量進(jìn)行控制,在送風(fēng)總管裝設(shè)有送風(fēng)壓力傳感器,并將壓力信號反饋給控制送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻器,以調(diào)控風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)送風(fēng)總量調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)為 4 層送風(fēng)量 20500 m3/h,排風(fēng)量 2250 m3/h;5層送風(fēng)量 13500 m3/h,排風(fēng)量 1900 m3/h。原理示意圖如圖 1 所示。

1.2 凈化系統(tǒng)故障現(xiàn)象

某天,據(jù) 5 層的用戶反應(yīng),在凈化間內(nèi)突然集體感到頭暈、胸悶,且無法緊急推開安全門。相關(guān)人員立即進(jìn)行了系統(tǒng)停機(jī)處理,用戶便能推開安全門,緊急撤離凈化間。當(dāng)推開安全門時,能強(qiáng)烈感受到室外氣流流向凈化間。

1.3 凈化系統(tǒng)故障分析

根據(jù)事件發(fā)生時的現(xiàn)象分析可知,該事件為 5層凈化間內(nèi)產(chǎn)生了負(fù)壓所致。

由圖 1,將該系統(tǒng)當(dāng)作一個研究對象,從系統(tǒng)風(fēng)量的平衡關(guān)系分析可知,5 層形成負(fù)壓的原因有 3 種情況:

1)4 層回風(fēng)防火閥關(guān)閉

2)5 層送風(fēng)防火閥關(guān)閉

3 )新風(fēng)濾網(wǎng)堵塞事后,經(jīng)排查,發(fā)現(xiàn) 4 層回風(fēng)防火閥關(guān)閉。打開4 層回風(fēng)防火閥,重新啟動凈化空調(diào)機(jī)組,系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。下面就4 層回風(fēng)防火閥關(guān)閉引起 5 層產(chǎn)生負(fù)壓做出如下定性分析。

1.3.1 凈化系統(tǒng)正常運(yùn)行時的風(fēng)量平衡關(guān)系 (圖 1)

電子元器件凈化車間的產(chǎn)生負(fù)壓的原因

qin-1= qs1-1+ qs2-1                                            (1)

同時, qin-1= qout-1+ qx-1                      (2)

而 qout-1= qh1-1+ qh2-1                                   (3)

所以, qs1-1+ qs2-1= qh1-1+ qh2-1+ qx-1      (4)

即,(qs1-1- qh1-1)+(qs2-1- qh2-1)= qx-1(5)

系統(tǒng)維持正壓是因?yàn)椋? 層排風(fēng)量 qp1-1= qs1-1- qh1-1> 0 維持正壓。

5 層排風(fēng)量 qp2-1= qs2-1- qh2-1> 0 維持正壓。

可知, qp1-1+ qp2-1= qx-1 (6)

由上可知,系統(tǒng)正壓排風(fēng)量 = 系統(tǒng)新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量。即系統(tǒng)的排出風(fēng)量等于系統(tǒng)的新風(fēng)補(bǔ)充風(fēng)量。此時,凈化間與室外維持正壓差。1.3.2 4層回風(fēng)防火閥關(guān)閉時的風(fēng)量平衡關(guān)系(圖2)

電子元器件凈化車間的產(chǎn)生負(fù)壓的原因

此種情況下,假定系統(tǒng)各支路送風(fēng)量與正常運(yùn)行情況下的送風(fēng)量相等,新風(fēng)量不變

排風(fēng)量:qp-2=(qs1-2-0)+(qs2-2-qh2-2)(7)

顯然,此時的排風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常情況下的排風(fēng)量。此時,排風(fēng)量 qp-2≥新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量 qx-2。因此,系統(tǒng)要達(dá)到平衡,則只有降低排風(fēng)量,即增大5 層回風(fēng)量(qout_2=qh2-2)和增大新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)量 qx-2。

當(dāng) qh2-2增大到>qs2-2時(即此時 qs2-2-qh2-2< 0),5層回風(fēng)風(fēng)量大于送風(fēng)風(fēng)量時,5 層凈化間則產(chǎn)生了負(fù)壓。因?yàn)?,此時4層凈化間只有送風(fēng),沒有回風(fēng),即排風(fēng)風(fēng)量一直>0,故 4 層凈化間一直維持正壓,且正壓值較正常運(yùn)行情況下有所增大。

1.3.3 從管路系統(tǒng)阻力變化分析4層回風(fēng)防火閥關(guān)閉時5 層凈化間產(chǎn)生負(fù)壓的原因

△P01= P0?P1= S01× qx-22(8)

因 P0= 0,故 P1= -S01× qx-22(9)

△P21= P2?P1= S21× qh2-2(10)

綜合公式 1-8~1-10,即得:P2= - S01× qx-22+ S21× qh2-22(11)

P2= △ P21- △ P01(12)

式中:△ P01為室外與混合點(diǎn) 1 處的壓差;△ P21為室內(nèi)回風(fēng)口 2 處與混合點(diǎn) 1 處的壓差;P0、P1、P2分別為相應(yīng)點(diǎn)處的壓力;S01為0點(diǎn)到1點(diǎn)管段的阻抗;S21為 2 點(diǎn)到 1 點(diǎn)管段的阻抗。

由式(1-12)可知,當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(P2為正),此時△ P21>△ P01;當(dāng)系統(tǒng)非正常運(yùn)行時(如,4 層回風(fēng)閥關(guān)閉時,P2為負(fù)),此時△P21<△ P01。由式(1-11)分析,我們可認(rèn)為系統(tǒng)正常與非正常運(yùn)行時,其阻抗基本不變。而造成因 4 層回風(fēng)閥關(guān)閉,5 層為負(fù)壓(P2為負(fù))的原因是因?yàn)樾嘛L(fēng)風(fēng)量增大,而系統(tǒng)回風(fēng)風(fēng)量較正常有所減少造成。

同理,5 層送風(fēng)防火閥關(guān)閉,新風(fēng)濾網(wǎng)堵塞形成負(fù)壓的原因也可同上分析之。

2 解決措施

將回風(fēng)防火閥與凈化空調(diào)主機(jī)聯(lián)動,回風(fēng)防火閥關(guān)閉時,凈化空調(diào)主機(jī)自動關(guān)閉。同時,為確保系統(tǒng)更加安全。分別在 4 層、5 層凈化間內(nèi)安裝壓差開關(guān)及報警器,當(dāng)壓差開關(guān)所測壓差達(dá)到設(shè)定報警值時,聯(lián)動報警器報警,以使得凈化間內(nèi)人員及時做出按動急停按鈕,停止凈化空調(diào)主機(jī)。經(jīng)改造后,系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

3 結(jié)語

從上述個案情況,我們可以知道,凈化空調(diào)系統(tǒng)由于管路系統(tǒng)中某一閥件的故障,可能會造成部分凈化區(qū)域產(chǎn)生負(fù)壓,而對于相對密閉的凈化區(qū)域而言,這種負(fù)壓不僅會對凈化區(qū)域的產(chǎn)品造成嚴(yán)重不良后果,甚至還會威脅到凈化區(qū)域人員生命安全。由本個案推而廣之,當(dāng)一套凈化空調(diào)主機(jī)同時滿足物理隔斷的不同的凈化區(qū)域使用時,設(shè)計師在設(shè)計時一定要考慮到送、回風(fēng)支路上的閥門關(guān)閉時,對相應(yīng)的凈化區(qū)域產(chǎn)生的負(fù)壓影響

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