潔凈室漏風原因的分析     上海

一個密閉性能良好的潔凈室，在使用過程中，主要的漏風途徑有以下四種：
送風口的漏風；室內門、窗縫隙的漏風；開門過程中的漏風；風淋室、傳遞窗各種凈化設備的漏風；室內配套設備的工藝排風。
1、縫隙漏風量計算
計算方法一：
v=1.29(△P)1/2
△V=S*v
△P：潔凈室內外壓力差(Pa)
v：從縫隙處流過的風速(m/s)
S：縫隙面積(m2)
V：通過縫隙的泄漏風量(m3/h）
例：假設條件：房間正壓20pa，門縫長度3.6m，窗縫長度40m，假設縫隙寬度0.01m。門縫隙面積S1=0.01*3.6=0.072m2，窗縫隙面積S2=0.002*40=0.08m2。泄漏風量V=s*v=(S1+S2)*3600*1.29*(△P)1/2=(0.072+0.08)*3600*1.29*(20)1/2=3157m3/hr。
計算方法二：
壓差法計算方式：
L=0.827×A×(ΔP)1/2×1.25=1.03375×A×(ΔP)1/2
式中L—正壓漏風量(m3/s)；0.827—漏風系數；A—總有效漏風面積(m2)；ΔP—壓力差(Pa)；1.25—不嚴密處附加系數。
2、開門的泄漏風量
假設條件：房間正壓ΔP=20Pa，門面積S3=0.9*2.00=1.8m2，風速v=1.29(△P)1/2=5.77m/s，開啟次數n=1次/hr，開啟時間t=5s。
泄漏風量Q=S3*v*t*n=1.8*5.77*5*1*=51.93m3/h。
每小時開一次門，開5秒，泄漏空氣量51.93m3/h。
3、風淋室與傳遞窗的空氣泄漏量
假設條件：風淋室體積15m3，密閉無縫隙。開閉順序為(1)開→ (1)關→ (2)開→ (2)關。
分析：以風淋室為例：
（1）開時A/S內壓力為常壓101325Pa，關時A/S內壓力為常壓101325Pa，保持不變。
（2）開時A/S內壓力為常壓101325Pa，保持不變，但穩(wěn)定后壓力變?yōu)榕c房間內同樣壓力101325+20pa，關時A/S內壓力為常壓101325+20Pa,保持不變。
結論：所以需要補充的空氣量為15m3的空間壓力變化為20Pa時的密閉空間的補氣量。根據理想氣體方程式PV=mRT，(P氣壓，單位Pa;V體積，單位m3；m氣體質量單位kg；R氣體常數等于287;T氣體開氏溫度，單位K，假設室內溫度25℃，開氏溫度為298K)。需補充空氣質量m=(△P *V)/(R*T)= (20*15)/(287*298)=0.0035kg=3L。
相對來說風淋室及傳遞箱的泄漏量較小(密閉良好的情況下)，可忽略不計。
4、工藝排風泄漏風量
工藝排風泄漏風量即為工藝排風量。以上四種泄漏風量之和即為房間維持正壓所需的送風量。
更為快速的計算方法：潔凈時正壓換氣次數(次/時) ，如表1正壓換氣次數經驗數據表，通過此表，可以更快速的計算正壓送風量,潔凈室漏風原因分析及潔凈室正壓送風量計算方法。
例，潔凈室要求正壓為20Pa(表中第四行)，潔凈室體積為100m3，潔凈室是有外窗、密閉性較好的潔凈室(表中第二列)，那么此潔凈室維持正壓所需的送風量V=換氣次數2.5*100m3=250m3(不包括工藝排風)
為什么有時不能達到理想正壓?
1、新風補充量不足：重新計算新風需求量。
2、泄漏量過大：找出泄漏原因，尋出解決方案。
3、排風量太大：主要是工藝排風量標，重新計算。
4、空調回風量太大：重新調節(jié)風量。
簡單計算法的應用實例—在潔凈室建造中為投資方節(jié)約能源，合理的正壓值對潔凈室各項指標的達標及降低運行成本是重要的。
半導體廠工程設備用電約占全廠用電的49%，冷動機用電占工程設備用電的35%，潔凈室空氣處理機組用電占工程設備用電的23%。潔凈室正壓設定值越大，空氣處理機組送風量越大，冷動機負荷越高，降低電力的耗用，即減少資源的消耗與污染源的制造。所以基于以上分析可知潔凈室內的正壓設定直接關系到廠區(qū)運行成本,潔凈室漏風原因分析及潔凈室正壓送風量計算方法。
例，某廠主要由一個150m2的1000級潔凈室和一個100m2的1級潔凈室組成，正壓設定值為50Pa，現以其1級潔凈室為例計算所需新風量。
計算條件
面積100m2，層高3m，高架地板下部空間1m，FFU滿布加高架地板系統(tǒng)。窗9扇(1m x 1m)，門1扇(1mx2.1m)，每小時開啟一次，每次持續(xù)5秒，風淋室一個，傳遞箱一個(1m3)，工藝排風1000CMH，整個潔凈室氣密性良好，正壓設定為50Pa。
計算過程：
1、縫隙泄漏風量
V=(S1+S2)*3600*1.29*(△P)1/2
(0.01*1*4*9+0.02*1*2+0.02*2.1*2)*3600*50(1/2)*1.29=4642m3/h
2、開門泄漏風量
Q=S3*1.29*(△P)1/2*t*n
(2.1*1)*(50 (1/2)*1.29)*5*1=109m3/h
3、風淋室和傳遞窗密閉良好，假設無漏風
4、工藝排風量為1000CMH
控制50Pa正壓所需的新風量為4624+109+1000=5733 m3/h，若根據經驗值估算，控制50Pa正壓所需風量為5.3*100*4+1000=3120m3/h，取大值5733m3/h，實際余壓閥顯示正壓為65Pa，業(yè)主出于節(jié)能考慮，要求降低正壓至35Pa。
一、針對FFU風速進行改善
改善方式：
1、通過中控電腦，調整FFU馬達轉速降低(original：1,300 rpm)。
2、觀察潔凈室壓力值的變化(original：65Pa)。
3、持續(xù)降低轉速直至壓力為45Pa。
4、記錄FFUzui后的轉速并觀察潔凈室壓力。
二、針對(MAU)風速進行改善
改善方式：
1、通過中控電腦調整MAU馬達轉速(original：45Hz)。
2、觀察潔凈室壓力值的變化(original：45Pa)。
3、持續(xù)降低轉速直至壓力為35Pa。
4、記錄MAUzui后的轉速，并觀察潔凈室壓力。
三、zui終節(jié)能效果
1、降低FFU轉速
（1）FFU轉速由1,300 rpm降至1,100rpm。
（2）共計可節(jié)省FFU馬達耗電：62Kw。
2、降低MAU轉速
（1）調節(jié)潔凈室壓力至35Pa，MAU負載 由45Hz降至41Hz。
（2）共計可節(jié)省MAU馬達耗電：4kW。
（3）降低潔凈室正壓同時可減少室外新風(MA)供應量以節(jié)省能源。