GOST R 56190-2014
VENEMAA FÖDERATSIOONI RIIKLIKU STANDARD
Puhtad ruumid
Energiasäästu meetodid
Puhasruumid. Energiatõhusus
OKS 13 040,01;
19.020
OKP 63 1000
94 1000
Tutvustuse kuupäev 2015-12-01
Eessõna
1 TÖÖTAS VÄLJA Ülevenemaaline avalik organisatsioon "Mikrosaastetõrjeinseneride ühendus" (ASINCOM) avatud aktsiaseltsi "Tehniliste süsteemide juhtimise ja diagnostika uurimiskeskuse" (JSC "SRC KD") osalusel.
2 TUTVUSTAS Standardimise Tehniline Komitee TC 184 "Tööstusliku puhtuse tagamine"
3 KINNITUD JA JÕUSTUNUD föderaalse tehniliste eeskirjade ja metroloogia agentuuri 24. oktoobri 2014. aasta määrusega N 1427-st
4 ESIMEST KORDA TUTVUSTATUD
Selle standardi rakendamise eeskirjad on kehtestatud aastal GOST R 1.0-2012 (jaotis 8). Teave käesoleva standardi muudatuste kohta avaldatakse iga-aastases (jooksva aasta 1. jaanuari seisuga) teabeindeksis "Riiklikud standardid" ning muudatuste ja muudatuste ametlik tekst avaldatakse igakuises teabeindeksis "Riigistandardid". Käesoleva standardi läbivaatamise (asendamise) või tühistamise korral avaldatakse vastav teade inforegistri "Riiklikud standardid" järgmises numbris. Asjakohane teave, teated ja tekstid on postitatud ka avalikku infosüsteemi - föderaalse tehniliste eeskirjade ja metroloogia agentuuri ametlikule veebisaidile Internetis (gost.ru)
Sissejuhatus
Sissejuhatus
Puhasruume kasutatakse laialdaselt elektroonikas, instrumentides, farmaatsia-, toiduaine- ja muudes tööstusharudes, meditsiiniseadmetes, haiglates jne. Need on muutunud paljude kaasaegsete protsesside lahutamatuks osaks ning inimeste, materjalide ja toodete kaitsmise vahendiks saastumise eest.
Samas nõuavad puhtad ruumid olulist energiakulu, peamiselt ventilatsiooni ja kliimaseadmete jaoks, mis võib tavaruumide energiatarbimist kümneid kordi ületada. Selle põhjuseks on kõrged õhuvahetuskursid ja sellest tulenevalt suured vajadused õhu soojendamiseks, jahutamiseks, niisutamiseks ja kuivatamiseks.
Senine puhaste ruumide loomise praktika on keskendunud kindlaksmääratud puhtusklasside tagamisele, pööramata piisavalt tähelepanu energiaressursside säästmise ülesannetele.
Ruumis etteantud puhtuse säilitamine on raske ja keeruline ülesanne. Vajalik on täpselt teada osakeste emissiooni karakteristikuid ja nende põhjal teha õhuvoolu ja õhuvahetuskiiruste arvutusi, mis ei ole alati võimalik. Osakeste kontsentratsioon õhus on tõenäosuslik ja sõltub paljudest teguritest: inimmõjust, protsessist, seadmetest, materjalidest ja toodetest, mida on raske täpselt hinnata, eriti projekteerimisetapis. Seetõttu tehakse projekteerimisotsuseid suure varuga, et tagada sertifitseerimisel ja käitamisel nõutav puhtusklass.
Hästi kavandatud ja ehitatud puhasruumil on puhtusvaru. Senine puhaste ruumide sertifitseerimise ja käitamise praktika seda reservi ei arvesta, mis toob kaasa tarbetu energiakulu.
Teine põhjus, miks projektides sisalduvad liiga kõrged õhuvahetuskursid, on regulatiivsete nõuete rakendamine, mis sellele rajatisele ei kehti. Näiteks GOST R 52249-2009 “Ravimite tootmise ja kvaliteedikontrolli reeglid” (GMP) lisa 1 sätestab, et puhta ruumi taastumisaeg steriilsete ravimite valmistamisel ei tohi ületada 15-20 minutit. Selle nõude täitmiseks võib õhuvahetuskurss oluliselt ületada püsiolekus puhtusklassi tagamiseks vajalikke väärtusi.
Steriilsete ravimite tootmise nõuete laiendamine mittesteriilsetele ravimitele ja muudele toodetele, sealhulgas mittemeditsiinilistel eesmärkidel, toob kaasa märkimisväärse energiaraiskamise.
Juhised energiasäästu kohta puhastes ruumides on esitatud Ühendkuningriigi standardites BS 8568:2013* ja Saksa Inseneride Ühingu VDI 2083 osas 4.2.
________________
* Juurdepääs siin ja tekstis mainitud rahvusvahelistele ja välismaistele dokumentidele on saadaval veebisaidi http://shop.cntd.ru lingi kaudu. - Andmebaasi tootja märkus.
See standard sätestab nõuded tegeliku võimsusreservi määramiseks sertifitseerimise ja käitamisetappides, lähtudes energiaressursside tegelikust tarbimisest, tagades samas vastavuse antud puhtusklassile. Energiasäästu tuleks tagada mitte ainult puhaste ruumide projekteerimisetapis, vaid ka sertifitseerimise ja kasutamise ajal.
________________
A.Fedotov. - "Energia säästmine puhastes ruumides". Puhta ruumi tehnoloogia. London, august 2014, lk 14-17 Fedotov A.E. "Energiasääst puhastes ruumides" - "Puhutuse tehnoloogia" N 2/2014, lk 5-12 Puhtad ruumid. Ed. A. E. Fedotova. M., ASINKOM, 2003, 576 lk.
Puhaste ruumide sertifitseerimisel ja käitamisel tuleks hinnata tegelikku osakeste emissiooni ning sellest lähtuvalt määrata vajalik õhuvool ja õhuvahetuskiirus, mis võivad olla projektväärtustest oluliselt väiksemad.
See standard pakub paindlikku lähenemist õhuvahetuskursi määramiseks, võttes arvesse tegelikku osakeste emissiooni ja tehnoloogilist protsessi.
1 kasutusala
See standard määrab kindlaks puhaste ruumide energiasäästu meetodid.
Standard on mõeldud kasutamiseks puhaste ruumide projekteerimisel, sertifitseerimisel ja käitamisel, et säästa energiaressursse. Standard arvestab puhaste ruumide spetsiifikat ja seda saab kasutada erinevates tööstusharudes (raadioelektroonika, instrumentide valmistamine, farmaatsia, meditsiin, toiduained jne).
Standard ei mõjuta patogeensete mikroorganismide, toksiliste, radioaktiivsete ja muude ohtlike ainetega töötamise ohutuse reguleerivate ja juriidiliste dokumentidega kehtestatud nõudeid ventilatsioonile ja kliimaseadmele.
2 Normatiivviited
See standard kasutab normatiivseid viiteid järgmistele standarditele:
GOST R EN 13779-2007 Ventilatsioon mitteeluhoonetes. Tehnilised nõuded ventilatsiooni- ja kliimaseadmetele
GOST R ISO 14644-3-2007 Puhtad ruumid ja nendega seotud kontrollitud keskkonnad. Osa 3. Katsemeetodid
GOST R ISO 14644-4-2002 Puhtad ruumid ja nendega seotud kontrollitud keskkonnad. Osa 4. Projekteerimine, ehitamine ja kasutuselevõtt
GOST R ISO 14644-5-2005 Puhtad ruumid ja nendega seotud kontrollitud keskkonnad. Osa 5. Toimimine
GOST R 52249-2009 Ravimite tootmise ja kvaliteedikontrolli reeglid
GOST R 52539-2006 Õhu puhtus meditsiiniasutustes. Üldnõuded
GOST ISO 14644-1-2002 Puhtad ruumid ja nendega seotud kontrollitud keskkonnad. Osa 1. Õhu puhtuse klassifikatsioon
Märkus - selle standardi kasutamisel on soovitatav kontrollida viitestandardite kehtivust avalikus infosüsteemis - föderaalse tehniliste eeskirjade ja metroloogiaameti ametlikul veebisaidil Internetis või iga-aastase teabeindeksi "Riiklikud standardid" abil. , mis ilmus jooksva aasta 1. jaanuarist ning jooksva aasta igakuise teabeindeksi "Riiklikud standardid" numbrites. Kui dateerimata võrdlusstandard asendatakse, on soovitatav kasutada selle standardi praegust versiooni, võttes arvesse selles versioonis tehtud muudatusi. Kui dateeritud võrdlusstandard asendatakse, on soovitatav kasutada selle standardi versiooni, millel on ülaltoodud heakskiitmise (vastuvõtmise) aasta. Kui pärast käesoleva standardi heakskiitmist tehakse viidatud standardis, millele viidatakse kuupäevaga, muudetakse, mis mõjutab viidatud sätet, on soovitatav seda sätet kohaldada seda muudatust arvesse võtmata. Kui viitestandard tühistatakse ilma asendamiseta, siis soovitatakse sätet, milles sellele viidatakse, rakendada selles osas, mis seda viidet ei mõjuta.
3 Mõisted ja määratlused
Selles standardis kasutatakse termineid ja määratlusi vastavalt standardile GOST ISO 14644-1, samuti järgmisi termineid koos vastavate määratlustega:
3.1 taastumisaeg: Aeg, mis kulub osakeste kontsentratsiooni ruumis vähenemiseks 100 korda võrreldes esialgse, piisavalt suure osakeste kontsentratsiooniga.
Märkus. Taastumisaja määramise meetod on toodud standardis GOST R ISO 14644-3 (punkt B.12.3).
3.2 õhu vahetuskurss N: Õhuvoolu suhe L(m/h) ruumi mahuni V(m), N = L/V, h.
3.5 õhuvool L: Ruumi juhitava õhu hulk tunnis, m/h.
ventilatsiooni efektiivsus: Ventilatsiooni efektiivsus iseloomustab seost saasteainete kontsentratsiooni vahel sissepuhkeõhus, väljatõmbeõhus ja hingamistsoonis (tööpiirkonna sees) Ventilatsiooni efektiivsus arvutatakse valemiga Kus c- saasteainete kontsentratsioon väljatõmbeõhus; |
4 Energiasäästu põhimõtted puhastes ruumides
4.1 Energiasäästumeetmed
Energiasäästumeetmed võivad olla üldised kõigi hoonete, tööstuse ja HVAC-süsteemide jaoks või spetsiifilised puhaste ruumide jaoks.
4.2 Üldmeetmed
Üldised meetmed hõlmavad järgmist:
- soojuse juurdekasvu ja -kao minimeerimine, hoonete soojustamine;
- soojustagastusega;
- õhu retsirkulatsioon, välisõhu osakaalu viimine miinimumini, kui see ei ole kohustuslike standarditega keelatud;
- energiamahukate tööstusharude paigutamine kliimavöönditesse, mis ei nõua ülemäära suuri kulutusi talvel kütmiseks ja õhuniisutamiseks, suvel jahutamiseks ja niiskuse eemaldamiseks;
- ülitõhusate ventilaatorite, kliimaseadmete ja jahutite kasutamine;
- ebamõistlikult rangete temperatuuri- ja niiskusemuutuste vahemike välistamine;
- siseõhu niiskuse säilitamine talvine periood minimaalsel tasemel;
- liigsoojuse eemaldamine seadmetest eelkõige seadmesse sisseehitatud lokaalsete süsteemide, mitte ventilatsiooni ja kliimaseadmete jms abil.
- kaitsevahendite kasutamine töökohtadel ja tõmbekappidel, mis ei nõua suure õhuhulga eemaldamist ohtlike ainetega töötamisel (näiteks suletud seadmed, piiratud juurdepääsuga süsteemid, isolaatorid);
- võimsusreserviga seadmete (näiteks kliimaseadmed, filtrid jne) kasutamine, pidades silmas, et suurema nimivõimsusega seadmed kulutavad etteantud ülesande täitmiseks vähem energiat;
Märkus. Sama õhuvoolu korral kulutab suurema nimivõimsusega ventilaator (kliimaseade) vähem energiat.
- muud meetmed vastavalt punktile 4.4.2.
4.3 Erimeetmed
Need meetmed võtavad arvesse puhaste ruumide omadusi ja hõlmavad järgmist:
- puhaste ruumide ja muude konditsioneeritud ruumide pindala vähendamine mõistliku miinimumini;
- põhjendamatult kõrgete puhtusklasside kehtestamise välistamine;
- õhuvahetuskursside põhjendamine, vältides ülemäära kõrgeid väärtusi, sh taastumisaja ebamõistlikult rangete nõuete tõttu;
- madala rõhulangusega HEPA ja ULPA filtrite kasutamine, näiteks teflonmembraanfiltrid;
- sulgevate konstruktsioonide liitekohtades lekete tihendamine;
- kohaliku kaitse rakendamine kõrge klassi seadmisel piiratud alal protsessi nõuetest lähtuvalt;
- personali arvu vähendamine või mehitamata tehnoloogiate kasutamine (näiteks suletud seadmete, isolaatorite kasutamine);
- õhukulu vähendamine töövälisel ajal;
- projektiga ette nähtud võimsusreservi tegeliku väärtuse määramine sertifitseerimise ja käitamise etappides;
- töönõuete range järgimine, sh riietus, personalihügieen, koolitus jne;
- tõesti vajalike õhuvooluhulkade määramine katsetamise ja töötamise ajal ning õhuvooluhulkade reguleerimine miinimumväärtustele nende andmete alusel;
- puhta ruumi käitamine vähendatud energiatarbimisega, järgides puhtusklassi nõudeid;
- pideva puhtusekontrolli (seire) ja korduvate sertifikaatide kaudu kinnitus suutlikkuse kohta töötada väiksema energiatarbimisega;
- muud meetmed vastavalt punktile 4.4.2.
4.4 Energiasäästu sammud
4.4.1 Üldine
Energiaressursside nõudeid hinnatakse projekteerimise, sertifitseerimise ja käitamisetapis.
Peamine energiaressursside vajadust määrav tegur on õhu tarbimine (õhu vahetuskurss).
Õhuvool tuleb määrata projekteerimisetapis. Sel juhul on ette nähtud teatav reserv, et võtta arvesse ebakindlust, mis on tingitud täpsete andmete puudumisest osakeste eraldumise kohta seadmete, protsesside ja muudel põhjustel.
Sertifitseerimise etapis kontrollitakse projektlahenduste õigsust ning määratakse ventilatsiooni- ja kliimaseadmete reaalne reserv õhuvoolu osas.
Töötamise ajal jälgitakse puhasruumi vastavust etteantud puhtusklassile.
MÄRKUS See lähenemine erineb praegusest praktikast. Traditsiooniliselt määratakse õhuvool projekteerimisetapis (projektis), ehitatud ruumis kontrollitakse sertifitseerimise käigus õhuvoolu vastavust projektis ettenähtule ning seda õhuvoolu hoitakse töötamise ajal. Sellisel juhul näeb konstruktsioon ette õhuvoolu liiasuse teatud määramatuse olemasolu tõttu, kuid see koondamine ei ilmne testimise käigus. Lisaks käitatakse ruumis liiga kõrge õhuvahetuskiirusega, mis põhjustab liigset energiatarbimist.
See standard näeb ette reaalreservi määramise aastal disainilahendused ja puhaste ruumide käitamine tegelikult vajalike õhuvooluhulkade juures, mis osutuvad katsetamise käigus loodud reservi võrra väiksemaks projekteerimisväärtustest.
Standard näeb ette paindliku protseduuri õhuvahetuskursside määramiseks.
4.4.2 Disain
Üldisi ja spetsiifilisi energiasäästumeetmeid (vt 4.2-4.3) tuleks arvesse võtta, võttes arvesse reaalseid võimalusi.
Koos sellega tuleks esitada järgmine:
- õhuvoolu reguleerimine automaatika abil, sealhulgas töö- ja puhkeaja režiimide seadistamine ja mikrokliima parameetrite pakkumine sõltuvalt konkreetsetest tingimustest;
- üleminek kogu ruumi ulatuses puhtusklassi tagamiselt lokaalsele kaitsele, mille puhul puhtusklass seatakse ja kontrollitakse ainult tööpiirkonnas või tagatakse tööpiirkonnas kõrgem puhtusklass kui ülejäänud ruumis;
- laminaarvoolukappide ja laminaarvoolutsoonide tööarvestus. Sellisel juhul lisatakse õhuvoolule laminaarvoolukapist (tsoonist) tulev õhuvool, et tagada puhtus konditsioneerist;
- ruumide puhul, kus on vaja ainult kohalikku kaitset, tuleks kaaluda horisontaalse õhuvoolu kasutamise otstarbekust vertikaalse õhuvoolu asemel. Mõnel juhul on võimalik tekitada õhuvool nurga all, näiteks lae suhtes 45° nurga all;
- õhuvoolu takistuse vähenemine kõikidel õhuvoolutee elementidel, sealhulgas õhukanalis madala õhukiiruse tõttu.
Energiasäästumeetodid on ühe- ja mitteühesuunalise vooluga ruumide (tsoonide) puhul erinevad.
4.4.2.1 Ühesuunaline õhuvool
Ühesuunalise vooluga tsoonidele võtmetegur on õhuvoolu kiirus. Soovitatav on säilitada ühesuunaline voolukiirus ligikaudu 0,3 m/s, kui eeskirjadega ei ole ette nähtud teisiti. Vastuolude korral esitatakse normatiivdokumentidega kehtestatud kiiruse väärtus. Näiteks GOST R 52249 (lisa 1) näeb ette ühesuunalise õhuvoolu kiiruse vahemikus 0,36-0,54 m/s; GOST R 52539 - 0,24-0,3 m/s (operatsioonitubades ja intensiivravi palatites).
4.4.2.2 Mitteühesuunaline õhuvool
Mitteühesuunalise (turbulentse) vooluga puhaste ruumide puhul on määravaks teguriks õhuvahetus (vt punkt 5).
4.4.3 Tõendamine
Puhaste ruumide sertifitseerimine (testimine) toimub vastavalt standarditele GOST R ISO 14644-3 ja GOST R ISO 14644-4.
Lisaks sellele on vaja kontrollida puhtusklassi säilitamise võimalust vähendatud korduste ja reaalsete osakeste emissiooni väärtuste juures, s.o. määrata ventilatsiooni- ja kliimaseadmete reserv. Seda tehakse puhasruumi varustatud ja töörežiimide jaoks.
4.4.4 Töötamine
Tehnoloogilise protsessi läbiviimisel kindlaksmääratud arvu töötajatega, selle riietuse jms kasutamisel on vaja kinnitada reaalrežiimis vähendatud õhuvahetuskurssidega töötamise võimalus.
Selleks on ette nähtud perioodiline ja/või pidev osakeste kontsentratsiooni monitooring.
Tuleks võtta meetmeid, et vähendada tahkete osakeste eraldumist kõikidest võimalikest allikatest, osakeste sattumist ruumidesse ja tõhus eemaldamine osakesed ruumist, sh personalist, protsessidest ja seadmetest, puhaste ruumide struktuuridest (puhastamise mugavus ja tõhusus).
Peamised meetmed osakeste heitkoguste vähendamiseks on järgmised:
1) personal:
- sobiva tehnilise riietuse kasutamine;
- hügieeninõuete täitmine;
- õige käitumine lähtudes puhtustehnoloogia nõuetest;
- haridus;
- kleepuvate mattide kasutamine puhaste ruumide sissepääsu juures;
2) protsessid ja seadmed:
- koristamine (pesemine, koristamine);
- lokaalse imemise kasutamine (saasteainete eemaldamine nende vabanemise kohast);
- materjalide ja konstruktsioonide kasutamine, mis ei adsorbeeri saastumist ning tagavad puhastamise tõhususe ja mugavuse;
3) puhastamine:
- õige tehnoloogia ja puhastussagedus;
- seadmete ja materjalide kasutamine, mis ei eralda osakesi;
- kontroll koristamise üle.
5 Õhuvahetuskurss
5.1 Õhu vahetuskursi seadistamine
Võttes arvesse õhuvoolu võtmerolli energiatarbimises, tuleks õhuvahetuskursse hinnata kõigi neid mõjutavate tegurite suhtes:
a) välisõhu nõuded vastavalt sanitaarstandarditele;
b) kohtväljalaske (imemise) hüvitamine;
c) diferentsiaalrõhu säilitamine;
d) liigse kuumuse eemaldamine;
e) etteantud puhtusklassi tagamine.
Tuleks võtta meetmeid õhuvoolude vähendamiseks, mis ei ole seotud puhtusega ( nimekirjad a-d) väärtustele, mis on väiksemad kui puhtuse tagamiseks vajalik (e).
Ventilatsiooni- ja kliimaseadme arvutamiseks võetakse halvima (suurima) väärtuse kordsus.
Õhuvahetuse (õhuvoolu) nõutav sagedus sõltub puhtusklassi (õhus leiduvate osakeste suurim lubatud kontsentratsioon) ja taastumisajast esitatavatest nõuetest.
Puhtuse tagamiseks õhuvahetuskursi arvutamise meetod on toodud lisas A.
5.2 Puhtusklassi tagamine
Puhaste ruumide klassifikatsioon on toodud standardis GOST ISO 14644-1.
Puhtusklasside nõuded kehtestatakse vastavalt normatiivdokumentidele (ravimite tootmiseks - vastavalt GOST R 52249, meditsiiniasutustele - vastavalt GOST R 52539) või puhta ruumi projekteerimisülesandele (arenduse tehniline ülesanne) tehnoloogilise protsessi spetsiifikast ning tellija ja teostaja vahelisel kokkuleppel.
Projekteerimisetapis saab osakeste emissiooni intensiivsust ainult ligikaudselt hinnata, seetõttu tuleks varustada õhuvahetuskursside reserv.
5.3 Taastumisaeg
Taastumisaeg võetakse vastavalt regulatiivsed nõuded selles sätestatud juhtudel. Näiteks GOST R 52249 määrab steriilsete ravimite tootmiseks taastumisajaks 15-20 minutit. Muudel juhtudel saavad tellija ja töövõtja konkreetsete tingimuste alusel määrata muud taastumisaja väärtused (30, 40, 60 minutit jne).
Tahkete osakeste kontsentratsiooni vähendamise ja taastumisaja arvutamise metoodika on toodud A lisas.
Õhus lenduvate osakeste kontsentratsiooni ja taastumisaegu mõjutavad tugevalt personali riietus ja muud töötingimused (vt näidet lisas B).
Kui ruumis on ühesuunalise õhuvooluga ala, tuleks arvestada selle mõju õhupuhtusele (vt lisa A).
Lisa A (informatiivne). Osakeste kontsentratsiooni ja taastumisaja sõltuvus õhuvahetuskursist
Lisa A
(informatiivne)
Peamine saasteallikas puhtas ruumis on inimene. Paljudel juhtudel on seadmetest ja konstruktsioonidest lähtuvad saasteainete heitkogused võrreldes inimeste heitkogustega väikesed ja neid võib tähelepanuta jätta.
Osakeste kontsentratsioon C sissepuhkeventilatsiooniga ruumide õhus t arvutatakse (üldjuhul) valemiga
Kus C- osakeste kontsentratsioon alghetkel (ventilatsioonisüsteemi sisselülitamisel või pärast saasteainete sattumist õhku) t=0, osakesed/m;
n- osakeste emissiooni intensiivsus siseruumides, osakesed/s;
V- ruumi maht, m;
k- valemi (A.2) abil arvutatud koefitsient;
k- valemi (A.3) abil arvutatud koefitsient.
kus on ventilatsioonisüsteemi efektiivsuskoefitsient, mitte ühesuunalise (turbulentse) vooluga puhaste ruumide puhul eeldatakse = 0,7;
K- tarbimine toiteõhk, Prl;
q- lekke (õhu imbumise) tõttu ruumi tungiva õhu maht, m/s;
- tsirkuleeriva õhu osakaal;
- retsirkuleeriva õhu filtreerimise efektiivsus.
kus on välisõhu filtreerimise efektiivsus;
C- osakeste kontsentratsioon välisõhus, osakesed/m;
C on osakeste kontsentratsioon infiltratsiooni tõttu sisenevas õhus, osakesi/m.
Valem (A.1) sisaldab kahte terminit: muutuja C ja püsiv C.
C=C+C, (A.4)
kus ,
.
Muutuv osa iseloomustab üleminekuprotsessi, kui pärast ventilatsiooni sisselülitamist või saasteainete tuppa viimist ruumiõhu osakeste kontsentratsioon väheneb.
Konstantne osa iseloomustab püsiseisundi protsessi, mille käigus ventilatsioonisüsteem eemaldab ruumis (personali, seadmete jms poolt) tekkivad ja väljast (sissepuhkeõhuga, infiltratsiooni tõttu) ruumi sisenevad osakesed.
Praktilistes arvutustes võtame:
- õhu infiltratsioon on võrdne nulliga, q=0;
- filtreerimise efektiivsus on võrdne 100%, s.o. =0 ja =0.
Siis on koefitsiendid võrdsed
k=
Q = 0,7 Q,
k=0
Valem (A.1) on lihtsustatud
Kus N- õhuvahetuskurss, h;
Q = N·V.(A.6)
Näide A.1 Puhasruum varustatud seisukorras (personali pole, protsess pole pooleli)
Kaaluge puhast ruumi järgmiste parameetritega:
- maht V =100 m
;
- ISO puhtusklass 7; varustatud olek; määratud osakeste suurus 0,5 µm (352000 osakest/m
);
0,5 µm siseruumides
=10
osakesed/osakesed;
-
KOOS
=10
osakesed/m
, mõõtmetega osakesed
0,5 um;
- õhu vahetuskurss N, vastab seeriale 15*, 10, 15, 20, 30;
___________________
- õhuvool Q, m
/s, arvutatud valemi (A.6) abil
kus 3600 on sekundite arv 1 tunnis;
- mitteühesuunalise (turbulentse) vooluga puhaste ruumide ventilatsioonisüsteemi efektiivsuskoefitsient on aktsepteeritud
=0,7.
Osakeste kontsentratsiooni vähenemine aja t järel arvutatakse valemi (A.5) abil:
Kus .
Märkus. Arvutamisel tuleb aega väljendada sekundites.
Arvutusandmed on toodud tabelis A.1.
Tabel A.1 – osakeste kontsentratsiooni muutumine suuruse järgi
0,5 µm õhus sõltuvalt õhuvahetuse sagedusest aja jooksul varustatud olekus
Tabeli A.1 andmed on graafiliselt näidatud joonisel A.1.*
___________________
* Dokumendi tekst vastab originaalile. - Andmebaasi tootja märkus.
Tabelist A.1 ja jooniselt A.1 on selgelt näha, et alla 15-20 minutilise taastumisaja tingimus (õhus olevate osakeste kontsentratsiooni vähendamine 100 korda) on täidetud õhuvahetuskursside 15, 20 korral. ja 30 tundi
. Kui lubame taastumisajaks 40 minutit, siis saab õhuvahetuse sagedust vähendada 10 tunnini
. Töötamisel tähendab see ventilatsioonisüsteemide lülitamist töörežiimile 40 minutit enne töö alustamist.
Joonis A.1 – Vähemalt 0,5 mikroni suuruste osakeste kontsentratsiooni muutus õhus sõltuvalt õhuvahetuse sagedusest aja jooksul varustatud olekus
Joonis A.1 – osakeste kontsentratsiooni muutus koos suurusega
0,5 µm õhus sõltuvalt õhuvahetuse sagedusest aja jooksul varustatud olekus
Näide A.2. Puhas ruum töökorras
Puhasruum on sama, mis näites A.1.
Tingimused:
- tööseisund;
- personali arv 4 inimest;
- suurustega osakeste vabanemise intensiivsus
0,5 mikronit ühe inimese poolt võrdub 10-ga
osakesed/osakesed (kasutatakse puhast ruumi riietust);
- seadmetest ei eraldu praktiliselt osakesi, s.t. arvesse võetakse ainult personali poolt eralduvaid osakesi;
- n
=4·10
osakesed/osakesed;
- KOOS
=10
osakesed/m
.
Arvutame valemite abil osakeste kontsentratsiooni vähenemise ajas
,
Arvutustulemused on toodud tabelis A.2.
Tabel A.2 – osakeste kontsentratsiooni muutumine suuruse järgi
Tabeli A.2 andmed on graafiliselt näidatud joonisel A.2.
Joonis A.2 – Vähemalt 0,5 mikroni suuruste osakeste kontsentratsiooni muutus õhus sõltuvalt õhuvahetuse sagedusest aja jooksul (kasutatakse puhaste ruumide riideid)
Joonis A.2 – osakeste kontsentratsiooni muutus koos suurusega 0,5 mikronit õhus sõltuvalt õhuvahetuse sagedusest aja jooksul (kasutatakse puhta ruumi riideid)
Nagu on näha näitest A.2, õhuvahetuskursiga 10 tundi
ISO klass 7 saavutatakse 35 minutit pärast ventilatsioonisüsteemi tööle hakkamist (kui muid saasteallikaid ei ole). ISO puhtusklassi 7 usaldusväärne hooldus on tagatud varuga 15-20 tunnise õhuvahetuse juures
.
Lisa B (informatiivne). Rõivaste mõju hindamine saastetasemele
Lisa B
(informatiivne)
Vaatleme riiete mõju õhus olevate osakeste kontsentratsioonile järgmistel juhtudel:
- puhaste ruumide tavaline riietus - jope/püksid, osakeste emissiooni kiirus 10 osakest/s;
- suure jõudlusega riietus - kombinesoonid puhastesse ruumidesse, osakeste emissiooni intensiivsus 10 osakest/s.
Tabeli B.1 andmed saadi lisas A toodud metoodika abil.
Tabel B.1 – 0,5 mikroni suuruste osakeste kontsentratsioonid õhus erinevat tüüpi rõivaste puhul puhastes ruumides õhuvahetuskursiga 10 tundi
Märkus - Eeldatakse, et töötajad järgivad puhaste ruumide hügieeni-, käitumis-, riietumis- ja muude töötingimuste nõudeid vastavalt standardile GOST R ISO 14644-5.
Tabeli B.1 andmed on graafiliselt näidatud joonisel B.1.
Joonis B.1 – Vähemalt 0,5 mikroni suuruste osakeste kontsentratsioon õhus erinevat tüüpi rõivaste puhul õhuvahetuskiirusel 10 h_(-1)
Joonis B.1 – 0,5 mikroni suuruste osakeste kontsentratsioon õhus erinevat tüüpi rõivaste puhul õhuvahetuskiirusel 10 tundi
Tabelist B.1 ja jooniselt B.1 on näha, et suure jõudlusega rõivaste kasutamisega on võimalik saavutada ISO klassi 7 puhtuse tase õhuvahetuse kiirusega 10 tundi ja taastumisajaga 40 minutit (kui muid pole saasteallikad).
Bibliograafia
Puhta ruumi energia – puhaste ruumide ja puhta õhu seadmete energia parandamise tegevusjuhend |
||
VDI 2083 osa 4.2 | Puhta ruumi tehnoloogia – energiatõhusus, Beuth Verlag, Berliin (aprill 2011) |
UDK 543.275.083:628.511:006. 354 | OKS 13 040,01; | |
Märksõnad: puhtad ruumid, energiasääst, ventilatsioon, konditsioneer, õhuvool, õhuvahetuskurss |
||
Elektroonilise dokumendi tekst
koostatud Kodeks JSC poolt ja kontrollitud:
ametlik väljaanne
M.: Standartinform, 2015
Ventilatsioonisüsteemide projekteerimisel mikroelektroonika tootmisel kasutatavatele puhastele ruumidele, meditsiiniasutuste laboritele, operatsioonisaalidele, aseptikapalatitele ja osakondadele, 3D-printeriga ruumidele jne. - on vaja järgida SNiP standardeid ja GOST nõudeid, lähtudes kliendi soovitustest ja nõutavast puhtusklassist.
Sanitaarstandardid, tehnilised kirjeldused, juhendid ja paigaldusreeglid
- Ventilatsiooni projekteerimise etapid
- Haigla ventilatsioonisüsteemid
- Meditsiinilaborite usaldusväärne ventilatsioon
Kaasaegse "puhta" ventilatsiooni disaineri põhireegel on individuaalne lähenemine, välistades standardlahendused. Õige õhuvahetuse korraldamise aluseks "puhastes" ruumides on järgmised nõuded ja standardid:
- SNiP 41-01-2003(8), mis määravad kindlaks sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni tasakaalu, võttes arvesse ülekandeõhuluku olemasolu või puudumist (vestibüül, aken);
- GOST ISO 14644-1-2002, mis klassifitseerib 9 tüüpi ruumide puhtust, sõltuvalt õhus hõljuvate osakeste suurusest ja arvust.
Puhaste ventilatsioonisüsteemide eesmärk ja klassifikatsioon
Kaasaegsed disainisoovitused lähtuvad kohustuslikust nõudest, et meditsiiniasutuste, laborite, operatsioonisaalide ja aseptikaosakondade ruumidesse ettevalmistatav õhk peab olema steriilne. Sellise projekti elluviimiseks on vaja paigaldada tööstuslikud antibakteriaalsed filtrid, millel on kõrge madalam kahjulike osakeste ja mikroorganismide filtreerimise lävi - HEPA ja ULPA.
Mikroelektroonika tootmisel kasutatakse ühesuunalist ja segatüüpi tsooniventilatsiooni. Sellise objekti puhtusklass varieerub sõltuvalt tsoonist - töö, tehnoloogiline (hooldus), teenindus.
Puhasruumiks on planeeritud eraldi ruum 3D printeriga. Nõutava puhtuse säilitamine tagatakse lisakliimaseadmete, ülekandeakna või õhuluku paigaldamisega.
Õhuvahetus "puhaste" ruumidega kompleksides
Puhasruumide ja ruumide tööstus-, lao-, kontori- ja meditsiinikompleksides kasutatakse modulaarset ventilatsioonisüsteemi, mis hõlmab õhujaoturid, õhufiltrid, ülekandeõhulukud, karbid ja aknad, seire- ja automaatikasüsteemi sõlmed. Ventilatsiooniseadmed ja kliimakanalid viimistletakse spetsiaalsete hermeetikutega. Selliste rajatiste ehitamine toimub spetsiaalsetest materjalidest - plastikust, kipsmetallist seinapaneelid, sandwich-paneelid ripplaed, põrandaliistude ümardamine, tihendatud uksed, aknad ja inventar, põrandad kleepuvate mattidega. Õhusaaste minimeerimiseks valige metallist mööbel. Riideid, jalanõusid ja tehnoloogilisi seadmeid hoitakse isoleeritud kappides ja kastides.
Puhta tehase kujundamise protsessi oluline aspekt on õige Praktika- GMP standard, mis võimaldab mitte ainult arvutada ruumi või ruumide tehnoloogilise keskkonna puhtusklassi, vaid ka vastutustundlikult teostada kliimaseadmete ja ventilatsioonisüsteemide paigaldamist. Rajatis mikroelektroonika, ravimite, meditsiiniseadmed, toit jne. peab mitte ainult läbima kliimaseadme sertifitseerimise, vaid olema ka pideva järelevalve all nende toimimise üle, sealhulgas hooldushooldus, korraline remont, desinfitseerimine ja puhastamine.
Meditsiinikeskuse kliimaprojekt
Meditsiinikeskuses Moscow Doctor projekteerimistööde tegemisel arvutasid, tarnisid ja paigaldasid meie ettevõtte spetsialistid puhaste ruumide ventilatsiooni- ja kliimaseadmed. GOST nõuded täideti vastavalt ISO-2002-le, võttes arvesse hõljuvate osakeste ISO klassi 5 puhtust.
Õhuvarustus viidi läbi tööstusliku sisselaskeseadmega. SHUFT ventilaator, mis juhib õhku läbi mitmeastmelise HEPA filtriga süsteemi. Soojustagastus ja õhu retsirkulatsioon kliinikumi aseptilises puhasruumis viidi läbi Funke soojusvahetiga. Nõutava steriilsusastme säilitas ülekandelukk.
Kliendi soovil koostati ventilatsiooniseadmete 2 töörežiimi. Puhta ventilatsiooni režiim andis õhku läbi eraldiseisva automaatikaploki, mis ei olnud ühendatud raviasutuse hoone teiste ruumidega. Teine režiim võimaldas juhtida õhuvahetust juhtpaneelilt hädaolukordade teavitamiseks, kui hoones polnud personali.
Arstikeskuses projekteeritud aseptikaosakonna otstarve on operatsioonituba ja steriliseerimisruum. Dermatiidi raviprotseduurid tuli läbi viia puhtas ruumis.
Perioraalne dermatiit
Seda tüüpi dermatiit on haruldane nahahaigus. Kõige sagedamini mõjutab see nahahaigus inimkonna õiglase poole esindajaid vanuses 20–40 aastat. Dermatoloogid nimetavad mõnikord perioraalset dermatiiti perioraalseks dermatiidiks või perioraalseks dermatiidiks. Viimane haigus tuleneb selle asukoha nimest, kus see asub.
Perioraalse dermatiidi sümptomid
Väga sageli väljendub perioraalse dermatiidi tekkimine mitmete vistrikutega nahal suu piirkonnas. Patsiendid kurdavad, et tavapäraste hügieenitoodete kasutamine akne ennetamiseks muudab selle ainult hullemaks ja kahjustatud piirkonna pindala suureneb. Järgmiste sümptomite ilmnemisel peate viivitamatult ühendust võtma nahahaigustele spetsialiseerunud meditsiinikeskusega:
Nahk lõual ja suu ümbruses on kaetud väljendunud lööbega. Mõjutatud naha punane lööve, sügelus ja põletustunne. Nahk tundub olevat pingul.
Suu ümbritsevad vistrikud ei hõivata kogu nahapiirkonda, vaid mõnda piirkonda. See tähendab, et need asuvad lokaliseeritud piirkondades.
Mõnikord kaasnevad sellega vistrikud, mis sisaldavad selge vedelikuga täidetud pead. Kui need pead lõhkevad, lekib neis sisalduv vedelik nahale. Punane lööve muutub aja jooksul haavanditeks.
Mõjutatud nahapiirkonnad on kaetud läbipaistvate soomustega, mis perioodiliselt kooruvad pinnalt ja kukuvad maha. Sarnased sümptomid võivad ilmneda ka teiste inimkeha haiguste korral.
Peroraalse nahahaiguse põhjused
Nagu iga dermatiit, on ka see põhjustatud kaitsefunktsiooni vähenemisest nahka. Järgmised tegurid võivad põhjustada naha immuunsüsteemi häireid:
- Ebaõnnestumine organismi hormonaalses taustas (endokriinsüsteem).
- Nahakudede rakulise immuunsuse vähenemine.
- Äkiline kliimamuutus ja pikaajaline kokkupuude otsese nahaga päikesekiired. Ultraviolettkiirgus on nahale halb.
- Allergia, mis on oma olemuselt bakteriaalne.
- Allergilised reaktsioonid kosmeetika- ja hügieenikemikaalidele.
Allergeenide kasutamisel võivad tekkida nahareaktsioonid. Enne mis tahes haiguse ravi alustamist peab arst veenduma, et patsient ei ole allergiline ravimi koostisosade suhtes.
- Geneetiline eelsoodumus allergiatele.
- Riniit, astma.
- Günekoloogilised probleemid, mis põhjustavad naise hormonaalset tasakaalustamatust.
- Suurenenud naha tundlikkus suu ja lõua piirkonnas.
- Hambaproteesid, puhastuspastad, eriti fluori sisaldavad.
- Probleemid seedesüsteemiga, eriti seedetraktis.
- Stressiolukorrad, depressiivsed seisundid, see tähendab kõik olukorrad, mis põhjustavad inimkeha närvisüsteemi häireid.
Puhta ruumi ventilatsiooni projekteerimise maksumus on alates 199 rubla. 1 m2 kohta
Puhta ruumide ventilatsiooni "puhtad" hinnad
Kliimakontrollifirma StroyEngineering LLC hakkab ellu viima rajatiste projekte Toitlustamine(sööklad, kohvikud, restoranid), tootmistsehhid (keevituskohad, pihustuskabiinid), töökojad (ehted, mikroelektroonika), tervishoiuasutused (meditsiini- ja profülaktikakompleksid, apteegid, ujulad, sünnitusmajad, laborid), kontori-, serveri-, elu-, lao- ja kaubanduspinnad ( kaubanduskeskused, kauplused) - vastavalt kaasaegsetele nõuetele, vastavalt GOST parameetritele ja SNiP standarditele.
Nõuab kõrgtehnoloogilist, mugavat ja praktiline skeemõhupuhastus era- ja avalikele meditsiinikeskustele, renditud ja "oma" puhtad ruumid Moskvas ja piirkonnas - koos lähetamisega? Pakume ausaid ja “puhtaid” hindu (ilma juurdehindlusteta) projekteerimis- ja paigaldustöödel koos hilisema hooldusega ehitus- ja remondiorganisatsioonidele, spordiklubide omanikele, üürnikele, tervishoiuasutustele ja toitlustusasutustele!
Meie organisatsiooni teenuste hulka kuulub õhulukkude ja ülekandeakende eriseadmete valik ja paigaldamine. Tööstuslikud kliimaseadmed, filtrid, õhujaoturid, juhtplokid, rekuperaatorid jne. loob optimaalsed tingimused mis tahes ülesannete täitmiseks teie "puhastes" ruumides.
Puhasruumide ventilatsiooniprojektide väljatöötamine ja elluviimine
- Näide ventilatsiooni paigaldamisest kliinikus vastavalt SanPiN-ile
- Ventilatsioonistandardid ultraheli-, röntgeni-, füsioteraapia-, massaažiruumides
- Röntgeniaparaadiga hambaravi ventilatsiooninõuded
- SNiP apteegi ventilatsioon
- Näide spordihalli ventilatsioonist koos jõusaali ja ujulaga
- Keemilise puhastuse ventilatsiooni projekt tarbijateenindusettevõttes
Eelmine materjal - eluruumide ventilatsioon!
Raymond K. Schneider, puhasruumi vanemkonsultant ja praktilise tehnoloogia direktor, USA, Ameerika kütte-, külmutus- ja kliimaseadmete inseneride ühingu (ASHRAE) liige
Puhaste ruumide ventilatsiooni- ja kliimaseadmete projekteerimisel on mitmeid funktsioone. Allpool on kuulsa Ameerika puhaste ruumide spetsialisti hr Raymond K. Schneideri artikkel, mis analüüsib erinevate puhtusklassidega ruumide ventilatsioonisüsteemidele esitatavaid nõudeid: 1 kuni 9. Autori pakutud lahendused põhinevad oma ulatusliku praktilise kogemuse põhjal väärivad hoolikat uurimist ja võimaluse korral kasutamist.
Puhta ruumi konditsioneerimissüsteemid peavad tagama teatud koguse puhastatud õhku, et säilitada ruumi teatud puhtuse tase. Õhk juhitakse puhastesse ruumidesse nii, et ei tekiks paigalseisvaid tsoone, kus tolmuosakesed võivad settida ja koguneda. Samuti peab õhk olema konditsioneeritud temperatuuri ja niiskuse jaoks vastavalt ruumi mikrokliima parameetrite nõuetele. Lisaks tarnitakse ruumi täiendavalt konditsioneeritud õhku, et tekitada ülerõhku.
Selles artiklis käsitletakse puhaste ruumide kliimaseadmete disaini. Materjali esitluse lihtsustamiseks jaotatakse ruumide puhtuse säilitamise tase kolme kategooriasse: kõva, keskmine ja mõõdukas (vt tabelit).
Õhuvahetus
Arvestuslik puhastatud õhu juurdevool on maksimaalne range puhtusrežiimiga ruumide puhul ja väheneb puhastusnõuete vähenedes. Õhuvahetus ruumides väljendub reeglina kas õhu liikuvuses ruumis või paljususe (rpm/h) kaudu.
Keskmist siseõhu liikuvust kasutatakse tavaliselt siis, kui õhk tarnitakse läbi filtri lae. Paljude aastate jooksul on kõrgeima puhtuse tasemena peetud õhu liikuvust 0,46 m/s ± 20%. See põhines esimestel puhta ruumi projektidel kosmoseprogrammid 1960–1970
Viimasel ajal on tehtud katseid väiksemate kiirustega, mis on näidanud, et õhu liikuvus vahemikus 0,35–0,51 m/s ± 20% on olenevalt tegevuse liigist ja paigaldatud seadmetest täiesti vastuvõetav. Õhu liikuvuse ülempiir vastab personali suurele aktiivsusele ja tolmu tekitavate seadmete olemasolule. Madalamaid väärtusi aktsepteeritakse, kui tööd teeb väike arv töötajaid. istuv töö ja/või puuduvad tolmu tekitavad seadmed.
Sageli seavad puhta ruumi kogemusega teadlikud kliendid õhu liikuvuse väärtused madalamale tasemele. Ja kliendid ja algajad disainerid, kes pole teadlikud väiksema kiiruse lubatavusest, määravad õhu liikuvuse skaala ülemisse otsa. Selle klassifikatsiooni kohaselt ei ole puhaste ruumide puhul tööstuses aktsepteeritud selgelt määratletud keskmist õhu liikuvuse taset ega õhuvahetuskurssi. Ainsaks erandiks on FDA (Food and Drug Administration) määratud õhu liikuvuse väärtus 0,46±0,1 m/s farmaatsiatööstuse steriilsetele aladele.
Levinumad standardsed õhuvahetuse väärtused on keskmise ja keskmise õhupuhtuse tasemega puhaste ruumide jaoks. Keskmise puhtuse tasemega ruumide puhul on soovitatav õhuvahetuskiirus vahemikus 30–60 p/min, mõõduka taseme korral võib õhuvahetust vähendada 20 p/min. Projekteerija valib õhuvahetusväärtuse oma kogemuste ja arusaamade põhjal tootmisprotsessis tekkivatest tolmuheitmetest. Viimasel ajal on kaldutud kasutama madalamaid õhuvahetusväärtusi; juhtivatel projekteerimis- ja ehitusfirmadel ning mõistlikel klientidel on selliste parameetritega töötamise edukas kogemus.
IN praktilisi soovitusi Mikrokliima instituudis (IEST-CC-RP.012.1) on iga puhtusklassi õhuvahetuse soovitatavate väärtuste tabel; sarnased väärtused avaldati hiljem standardi ISO 14644-1 punktis 4. Need andmed on toodud tabelis. Mõlemad dokumendid on üksteisega kooskõlas ja esindavad projekteerijate, ehitajate ja kasutajate ühiseid soovitusi, mis on aastate jooksul tõestatud edukas töö. Kõigis neis dokumentides on vastutus parameetrite valiku eest pandud puhaste ruumide "müüjatele" ja "ostjatele", mistõttu on soovitatav ülaltoodud soovituste kasutamisel olla ettevaatlik.
Pilt 1.
Joonis 2.
Filtrid
Aastate jooksul on puhaste ruumide tehnoloogia mikroelektroonikatööstuse teenindamiseks arenenud. Kõrge efektiivsusega õhufiltrite vajadus on tingitud selle tööstuse ja sellega seotud tööstusharude vajadustest. ULPA (Ultra High Purification) filtri efektiivsus on 99,9995% 0,12 mikroni suuruste osakeste puhul ja seda on edukalt kasutatud karmides puhastes ruumides. Suurema efektiivsusega filtrid on olemas, kuid need on kallid ja neid ei kasutata laialdaselt. 99,99 ja 99,999% efektiivsusega filtreid on saadaval mitmelt tootjalt; kogemus näitab, et neid saab kasutada ka rasketel töödel.
HEPA (High Efficiency PA) filtrid, mille efektiivsus on 99,97% 0,3 mikroni suurustel osakestel, on olnud puhaste ruumide tööstuse tööhobune juba aastaid. Neid kasutatakse endiselt laialdaselt farmaatsiatööstuses, kus õhupuhtuse nõuded on veelgi karmimad.
Kui filtritele tehti laboratoorsed testid läbitud osakeste arvu täpse loendamisega, selgus, et HEPA/ULPA filtrid läbivad peamiselt 0,1-0,2 mikroni fraktsiooni. Samas kinnitati filtrite passiefektiivsus 0,12- ja 0,3-mikroniliste fraktsioonide puhul ning veelgi suurem efektiivsus avastati etteantud suurusest suuremate ja väiksemate osakeste puhul. Range puhtuse standardimise režiimi jaoks on filtri efektiivsuse määramisel tavaks näidata mitte väärtusi 0,12 ja 0,3 mikronit, vaid teistest halvemini filtreeritud fraktsiooni osakeste suurust (MPPS). MPPS-i väärtused on erinevate filtritootjate lõikes veidi erinevad. Mõned disainerid ja tootjad peavad kõige mugavamaks efektiivsuse määramist kõige vähem filtreeritud osakeste suuruse järgi.
Enamikul kõvadel ja keskmise koormusega puhastel ruumides on filtrid laes. Filtreid saab rühmitada ja ühisele moodulile kinnitada toitesüsteem, mis hõlbustab paigaldamist lakke või saab paigaldada eraldi, individuaalselt toiteõhukanalid. Selline ümberpööratud T-tähe meenutav paigutus moodustab lae alla kärgstruktuuri. Sellisel juhul suletakse filtrid hoolikalt korpusesse, et vältida töötlemata õhu läbipääsu. Lisaks kasutatakse endiselt toitekambritesse ehitatud filtreid. Neid asendavad moodulskeemid võimaldavad aga parameetreid ja õhu liikuvust paremini reguleerida.
Filter-ventilaatorid on laialt levinud. Mõne konstruktsiooni puhul on filter vahetatav, teistel juhtudel asendatakse kogu seade selle kasutusaja lõpus. Tarnimiseks pakutakse erinevaid standardseid suurusi kärgstruktuuri paigaldamiseks. Ventilaatorid on varustatud erinevatele pingetele mõeldud elektrimootoritega, mis võimaldab kasutada erinevaid toiteskeeme. Mõned keerulised süsteemid reguleerimine annab võimaluse iga seadet eraldi reguleerida, salvestada energiatarbimist, saata signaale elektrimootori tõrgete kohta, reguleerida filtriventilaatorite gruppe ja muuta ventilaatori pöörlemiskiirust vastavalt kellaajale. Filter-ventilaatorseadmeid kasutatakse kõigi puhaste ruumide klasside jaoks.
Laefiltrite eesmise õhu kiirus võib olenevalt projektist olla 0,66-0,25 m/s. Kuna T-tüüpi filtrite mobiilse paigutusega süsteem hõivab 20% laepinnast, vastab filtrite esikiirus 0,51 m/s keskmisele kiirusele ruumi tööpiirkonnas 0,41 m/s. .
HEPA/ULPA filtrite paigaldamine otse puhaste ruumide lakke on tingitud kavatsusest minimeerida või täielikult välistada tolmu kogunemine mis tahes pindadele (näiteks õhukanalite seintele) piki õhuvoolu filtrist puhas tuba. HEPA-filtrite kaugpaigutamine on tüüpiline mõõduka režiimiga puhastele ruumidele, kuna pärast filtreid õhukanalite seintest üheaegselt puhutud osakeste arv on lubatud piirides. Erandiks on siis, kui standardne kliimaseade, millel ei ole puhasruumi sertifikaati, muudetakse selleks otstarbeks vastavalt standardile ISO 14644. Sel juhul tuleb kõik filtritest allavoolu kanalid põhjalikult puhastada.
Mõõduka koormusega puhaste ruumide puhul kasutatakse sageli ventilaatorseadmeid või segamis- ja jaotuskollektoreid, mille väljalaskepoolel on HEPA filtrid. Samal ajal ulatub HEPA-filtrite eesmise õhu kiirus 2,54 m/s, mis vastab suuremale rõhulangusele kui lakke paigaldamisel. Puhta HEPA filtri mõõtmetega 600x600 mm aerodünaamiline takistus on 375 Pa esikiirusel 2,54 m/s. Lakke paigaldamisel on esikiirus 0,51 m/s, aerodünaamiline takistus– 125 Pa.
Õhuringlus puhastes ruumides
Pärast puhastamist HEPA ja ULPA filtrites puhastuppa sisenev õhk praktiliselt ei sisalda hõljuvaid osakesi. Ruumi õhuvarustus toimub kahel eesmärgil. Esiteks inimeste kohalolekust ja tootmisprotsesside rakendamisest tuleneva tolmureostuse “lahustumine” (kontsentratsiooni vähendamine). Teiseks nimetatud saasteainete kinnipüüdmine ja eemaldamine ruumidest.
Siseõhu tsirkulatsiooni on kolme tüüpi:
1. Ühesuunaline järjestatud vool (varem nimetati "laminaarseks"), kui kõigi õhujugade voolujooned on paralleelsed.
2. Häiritud vool (varem nimetati "turbulentseks"), kui voolujooned ei ole paralleelsed.
3. Segavool, kui ühes ruumiosas võivad õhuvoolud olla paralleelsed, teises osas aga mitte.
Raskeveokite puhasruumides kasutatakse tavaliselt ühesuunalist voolu. See saavutatakse HEPA/ULPA filtrite paigaldamisega kogu laealale ja perforeeritud valepõranda paigaldamisega. Õhk liigub vertikaalselt laest põrandale ja eemaldatakse perforatsioonide kaudu põranda all olevasse väljatõmbekambrisse. Seejärel suunatakse ringlusõhk perifeersete retsirkulatsioonikanalite kaudu ruumi tagasi.
Kui puhas ruum on kitsas (4,2–4,6 m), kasutatakse kõrgendatud põranda asemel seinale paigaldatud väljatõmbevõresid. Õhk toidetakse ülevalt ja liigub vertikaalselt 0,6–0,9 m kõrgusele, seejärel levib vool võre poole. Sellist ringlust peetakse vastuvõetavaks rangete tingimustega ruumide puhul, eriti juhtudel, kui ruum on muudetud puhtaks ruumiks ja ülemises tsoonis on tolm.
Korraliku tsirkulatsiooniga ruumides mõjutab mööbli ja seadmete paigutus õhuvoolu struktuuri. Et vähendada nende esemete mõju ruumi puhtusele, on vaja need paigutada nii, et ei tekiks tolmu kogunevaid seisvaid tsoone.
Keskmise koormusega puhastes ruumides esineb sageli ebakorrapärast õhu liikumist. HEPA filtrid asetatakse ühtlaselt üle lae pinna. Õhuvool on üldiselt suunatud ülalt alla. Üksikute joade suund on aga erinev ega sobitu kindlasse mustrisse. Kui sissepuhkeõhk praktiliselt ei sisalda hõljuvaid osakesi, sõltub nende välimus ja kogunemine puhaste ruumide tööpiirkonnas ruumis endas tekkivate osakeste arvust; tolmu kontsentratsiooni vähenemisest õhuvahetuse tõttu; osakeste tööpiirkonnast kaasahaaramise intensiivsus. Üldiselt võib öelda, et mida suurem on õhuvahetus, seda puhtam õhk keskmise koormusega ruumides mängib aga teatud rolli ka õhuvoolude struktuur ruumis.
Häiritud ringlusega ruumide õhu eemaldamise skeem on väga oluline. Sellistes ruumides kasutatakse laialdaselt seinale paigaldatud väljatõmbevõre. Need peaksid olema ühtlaselt jaotatud kogu ruumi perimeetri ümber. See nõue võib olla vastuolus seinaäärsete seadmete aktsepteeritud paigutusega. Võimaluse korral tuleks seadmed seintest eemale viia, et õhk saaks nende taha voolata. Samuti on soovitatav tõsta seadmed põrandast kõrgemale, asetades need platvormile, nii et õhk liiguks altpoolt. Enamikul juhtudel on puhasruumide disainerite eesmärk suunata õhuvool eemale tööpind laud põrandale ja seejärel madalatele väljalaskevõredele. Selle skeemi abil eemaldatakse osakesed ruumist ja suunatakse filtritesse, kus need kinni püütakse. Erandiks võivad olla juhud, kus saasteosakesi tekitavad tööpiirkonna kohal olevad seadmed. Siis tuleks mingi seadmega eemaldada eemaldamine ja ülaosas olevad osakesed kinni püüda. Üldiselt on soovitatav kasutada ülalt-alla õhujaotusskeemi.
Keskmise puhtuse tasemega keskkondades on mõistlik piirata õhuvoolu horisontaalseid lõike. Horisontaalsete sektsioonide soovitatavad väärtused ei ületa 4,2–4,8 m. Seega on ruumis, mille laius ei ületa 8,4–9,6 m, on lubatud paigaldada väljatõmbevõred piki seinte perimeetrit. Selle piirangu tingib hirm sekundaarse saastumise ees, mis on tingitud settimisest või muust osakeste kandumisest tööpiirkonda laiendatud horisontaalsetest vooludest.
Laiemates ruumides on tavaks paigaldada väljatõmbevõred ja õhukanalid mööda sammast paigaldatud kastidesse. Kui ruumis pole veerge, luuakse sobivast materjalist vertikaalsed šahtid.
Mõõdukalt puhastes ruumides, kus on HEPA-filtrite kaugpaigaldus, saab kasutada kliimaseadmete standardseid laeõhujagajaid. Õhuringluse muster on samuti sarnane konditsioneeriga ruumides kasutatavaga.
Praktikas puhaste ruumide tsirkulatsiooniskeemi "ülevalt alla" kohaselt on siin soovitatav paigaldada ka seinale paigaldatavad väljatõmbevõred. Väljatõmbevõrede paigutamine pea kohale puhtas tööpiirkonnas võib tekitada alasid, kus hõljuvate osakeste kontsentratsioon on kõrge, eriti intensiivse töö ajal. Teadaolevatel juhtudel, kui lagede väljatõmbevõre paigaldati mõõdukatesse puhastesse ruumidesse, oli edu põhjuseks pigem madal osakeste teke ruumis kui õhujaotussüsteemi tõhusus.
Segatsirkulatsiooni kasutatakse siis, kui kriitiliste ja mittekriitiliste õhupuhtuse nõuetega tööd tehakse samas ruumis. Kui kriitilisi töid ei ole võimalik teha eraldi ruumis, siis võib kasutada ühist puhastusruumi, kus on puhtuse tsoneerimine. Tsoonid luuakse laefiltrite sobiva rühmitamise teel. Kriitiliste puhtustingimustega piirkonnas on filtreid rohkem, mittekriitiliste tingimustega piirkonnas - vähem. Lisaks saab sissepuhkeõhku juhtida nii, et see juhitakse esmalt õhukanalite kaudu kriitilisse piirkonda ja seejärel voolab see ülejäänud ruumi. Olenevalt puhasruumi kõrgusest võib paigaldada ka 0,6 m kõrguse pleksiklaasist varjualuse või plastkardina, mis ei ulatu põrandani 304–457 mm.
Väljatõmbeõhu voolude suunda reguleeritakse väljatõmbevõrede sobiva paigutusega nii, et oleks välistatud saasteainete edasikandumine kogu ruumi. Kõrgendatud põrand, mille alla on paigaldatud väljatõmbeõhu kollektor, on sel juhul väga tõhus. Sellise lahenduse kasutamist võib aga takistada tellija piiratud eelarve, kes valib segatsirkulatsiooniga tsoneeritud puhta ruumi projekti just selle madala maksumuse tõttu.
Puhaste ruumide korrastamata õhuringluse puuduseks on suure tolmusisaldusega alade teke. Sellised alad võivad eksisteerida piiratud aja ja seejärel kaduda. See tekib õhuvoolude vastasmõju tõttu, mis tuleneb tootmistegevus ja korrastamata toitejoad. Ühesuunalist tsirkulatsiooni üritati taastoota, paigaldades vahelae-õhujaoturi ning tekitades põhi- ja vahelae vahele kõrgsurvetsooni. Selleks kasutati perforeeritud plast- või alumiiniumpaneele ning kootud ja mittekootud materjalidest ekraani.
Selle tulemusena tekkis ruumis korrapärane ühesuunaline vool kiirustel, mis olid palju väiksemad kui range režiimiga puhastes ruumides. Sissepuhkeõhuvoolu tekitatud nihkeefekt takistab kõrgendatud tolmusisaldusega alade teket ja saavutab üldiselt kõrgema puhtuse taseme. Määratletud tulemus, nagu eespool märgitud, saavutatakse madalama õhu liikuvuse korral, kui on ette nähtud rangete ja keskmise puhtuse režiimide standardites (joonis 1).
Termiline koormus
Mõistliku soojuse osakaal puhaste ruumide soojuskoormuses ületab tavaliselt 95%. Tavaliselt on aastaringne jahutus vajalik, sest soojus, mida toodab tehnoloogilised seadmed ja tsirkulatsiooniventilaatorite elektrimootorid. Väike osa varjatud soojusest tekib personali juuresolekul. Igal puhasruumil on unikaalne disain, seega tuleb hoolikalt analüüsida kõiki soojuskoormust mõjutavaid tegureid.
Range ja keskmise puhtuse tasemega ruumides ei töötle olulist osa sissepuhkeõhust kliimaseadmed – see on ringlusõhk. Nõutav mõistlik soojuse eemaldamine toimub segamis- ja jaotuskambrites, kus osa koguvoolust jahutatakse pinnasoojusvahetites ja suunatakse seejärel tagasi üldvoolule re(joonis 2). Kõrgsurvepuhasruumidesse siseneva õhu temperatuur võib suure sissevooluhulga tõttu olla vaid mõne kraadi võrra madalam väljatõmbeõhu temperatuurist. See temperatuuride erinevus võimaldab kasutada lakke paigaldatud HEPA/ULPA filtreid, mille õhuvarustus on ülalt alla, ilma et see kahjustaks töötajate mugavusnõudeid.
Mõõduka puhtusrežiimiga ruumides on siseõhu jaotusele esitatavad nõuded kohati samad, mis tavalistes külmruumides. Seega võib sissepuhke- ja väljatõmbeõhu temperatuuride erinevus olla 8–11 °C. Nendel juhtudel kasutatakse ebameeldiva tuuletõmbuse eest kaitsmiseks ja mugavate sisetingimuste tagamiseks standardseid laeõhujaotureid või muid vahendeid.
Välisõhu juurdevool
Välisõhu sissevool on vajalik, et kompenseerida heitgaasi ja väljavoolu, mis toimub alati rõhu all olevates puhastes ruumides. Väline sissepuhkeõhk on kallis, kuna enne puhastesse ruumidesse suunamist tuleb seda mitte ainult puhastada, vaid ka töödelda temperatuuri- ja niiskustöötlusega. Kuna välisõhu juurdevoolu on üldise säästmise ja energiasäästu huvides võimatu täielikult kõrvaldada, tuleks selle kogust vähendada miinimumini.
Õhurõhk puhastes ruumides on tavaliselt kõrgem kui ümbritsevates ruumides. Reeglina on soovitatav rõhulangus 12 Pa. Kõrgem ülerõhk põhjustab pragudes vilistavat heli ja raskusi uste avamisel. Erinevate puhtusklassidega puhaste ruumide plokkides on tavaks hoida kõrvuti asuvate ruumide vahel rõhuvahet 5 Pa, kõrgema puhtusklassiga ruumis aga kõrgemat rõhku.
Välisõhu hulk määratakse kõigi tootmisprotsesside heitgaaside mahu summeerimisel ja suurendades saadud kordamist 2 p/min võrra. See poolempiiriline väärtus on praktikas testitud arvutuslik õhuhulk kliimaseadmete seadmete valimiseks. Tegelik välisõhu hulk sõltub ukseavadest, leketest ja õhupuhasti tegelikust töögraafikust.
Välikliimaseade on loodud nii, et selle parameetrid vastaksid puhta ruumi standarditele. See tähendab, et õhku peab olema võimalik puhastada, eelsoojendada, jahutada, uuesti soojendada, kuivatada ja niisutada.
Range režiimiga puhastes ruumides tehakse sageli välisõhu puhastamise kolm etappi: esialgne - ASHRAE filter efektiivsusega 30%, vahepealne - filter efektiivsusega 95% ja viimane - HEPA filter. Keskmiste ja mõõdukate tingimustega puhastes ruumides on tavaliselt kaks puhastamisetappi: esialgne (30%) ja lõplik (95%). Nimest selgub, et lõplik puhastusfilter asetatakse konditsioneeri väljalaskeava juurde.
Eelsoojendus on vajalik, kui talvel langeb välistemperatuur alla 4 °C. Kui õhu kastepunkti temperatuur puhtas ruumis on ≥5,6 °C, siis pinnasoojusvaheti jahutab ja kuivatab sissepuhkeõhu. Kuna kõrge turvalisusega puhaste ruumide töötajad kannavad alati kaitseriietust, ei saa õhukuivatustemperatuuri hoida kõrgemal kui 19 °C, samas kui suhtelise õhuniiskuse minimaalne väärtus regulaatorite seadistamisel on 40%. Teine küte on vajalik sissepuhkeõhu temperatuuri tõstmiseks pärast jahutamist ja niiskuse eemaldamist soojusvahetis. Teise kütte soojushulga arvutamisel võetakse arvesse tsirkulatsiooniventilaatorite soojussisend. See on oluline väärtus rangete režiimidega puhaste ruumide puhul.
Soojusvaheti pinnatemperatuuri alandamine tasemeni, mis on vajalik ruumi kastepunkti hoidmiseks alla 5,6 °C, võib olla keeruline. Kui õhuniiskust on vaja kuivatada, kui suhteline õhuniiskus on alla 40%, kasutatakse tavaliselt erinevaid kuivatusaineid.
Siin kirjeldatud süsteemis allub väliskliimaseade koormusele, mis on seotud ruumi varjatud kuumuse ja niiskusega. Eeldatakse, et sissepuhkeõhu parameetrid vastavad ruumipersonali poolt tekitatud varjatud soojuse omastamise ja puhaste ruumide kaitsekesta kaudu siseneva niiskuse omastamise nõuetele. Samuti eeldatakse, et varjatud soojuskoormus on enam-vähem konstantne. Neid eeldusi tuleb kontrollida projektipõhiselt. Arvestada tuleb puhast ruumi ümbritsevate ruumide tingimustega, väliskliima parameetritega, niiskuse eraldumise võimalusega ruumis toimuvatest tootmisprotsessidest.
Väikestes puhastes ruumides, kus välisõhku on vähe vaja, saab välisõhu töötlemiseks kasutada ka eelpool kirjeldatud segamis- ja jaotuskambrites olevaid retsirkulatsiooniõhujahuteid. Sel juhul töödeldakse välis- ja tsirkuleeriva õhu segu. Nende sissepuhkeõhu komponentide vahekorda reguleeritakse segamisventiilidega, sõltuvalt rõhust puhtas ruumis. Kui rõhk langeb, avaneb välisõhu ventiil ja ringlusventiil sulgub. Segamis- ja jaotuskambritest voolab õhk.
Mõõduka koormusega puhastes ruumides võib vajalik sissepuhkeõhu koguhulk olla konditsioneeritud õhuvoolu kiiruse lähedal. Sel juhul täiendavaid tsirkulatsiooniventilaatoreid ei paigaldata, õhku liiguvad süsteemis ainult ühe või mitme kliimaseadme ventilaatorid.
| Tabel | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Uus ISO puhasruumide klassifikatsioon on näidatud vasakul. Samuti on toodud USA föderaalstandardi 209E kohane klassifikatsioon angloameerika ja meetermõõdustiku ühikute süsteemides. Veerus "Soovitused" on kolm kategooriat vastavalt selle artikli autori klassifikatsioonile. Pange tähele, et “Klass 100” võib klassifitseerida raskerežiimiks, kui disain näeb ette tellitud tsirkulatsiooni, või keskmiseks režiimiks, kui korrastamata ringlus on mõeldud mittekriitiliste tingimuste jaoks. Kaks parempoolset veergu annavad soovitusi siseõhu liikumiseks (jalga/min) ja õhuvahetuseks (rpm) keskmiste ja mõõdukate tingimuste korral. |
järeldused
Puhaste ruumide projekteerimist käsitlevates normatiivdokumentides on kalduvus anda projekteerijale üldeksperdi ülesanded, kes on võimelised täitma kõik kliendi soovid (nii palju kui need on talle teada). Juhendid kasutavad tavaliselt fraasi "ostja ja müüja kokkuleppe küsimus", et kaasata klient otsustamisprotsessi, kuna iga arendaja võib pakkuda oma kujunduse versiooni. Käesolevas artiklis käsitletud disainipõhimõtte tõhusus on praktikas tõestatud; Selline lähenemine võimaldab autori sõnul kokku leppida tehnilistes nõuetes ja nende rakendamise võimalikkuses. Neid soovitusi, nagu kõiki teisi, tuleb igal juhul kohandada konkreetsete kasutustingimustega.
Kordustrükk koos lühenditega ajakirjast ASHRAE.
Tõlge inglise keelest O. P. Bulõtševa.
Teadusliku toimetamise viis läbi Ph.D. tehnika. teadused A. P. Inkov
FAVEA projekteerib, tarnib ja paigaldab puhaste ruumide ventilatsiooni- ja kliimasüsteeme, sealhulgas nende süsteemide juhtimis- ja dispetšerseadmeid.
Üldised põhimõtted
Ventilatsiooni- ja kliimaseadmete peamine ülesanne on luua ja säilitada puhastes ruumides järgmised parameetrid:
Õhu puhastamine
Enne puhastesse ruumidesse suunamist läbib õhk 4-astmelise filtreerimissüsteemi. Jäme- ja peenfiltrid asuvad keskkliimaseadmes. Ülipeened filtrid ehk nn HEPA ja ULPA filtrid asuvad otse õhujaoturites, st. enne õhu sisenemist puhtasse ruumi. Need filtrid on võimelised püüdma osakesi suurusega kuni 0,01 µm.
Laminaarne õhuvool
Kohalike puhaste tsoonide loomiseks kasutatakse ühesuunalist (laminaarset) õhuvoolu. Selles voolus toimub õhu liikumine ühes suunas ja "tõrjub" aerosooliosakesed puhtast tsoonist välja. Samuti ei esine laminaarses voolus turbulentse ega õhuvoolude segunemist, mis võimaldab osakestel vooluväljas minimaalselt püsida.
Laminaarne vool tagatakse spetsiaalsete laminaarsete õhujaoturite ja laminaarlagede kasutamisega, mis on osa ventilatsiooni- ja kliimasüsteemist.
Tsentraalne konditsioneer puhaste ruumide jaoks
Iga ventilatsiooni- ja kliimaseadme põhielement on keskkliimaseade - seade, milles enne selle ruumidesse tarnimist teostatakse täielik õhu ettevalmistamine.
Puhaste ruumide jaoks kasutatakse spetsiaalse "hügieenilise" disainiga keskkliimaseadmeid.
Standardne keskkliimaseade koosneb korpusest, mis sisaldab järgmisi elemente: filtrite komplekt, soojusvahetid õhu soojendamiseks, jahutamiseks ja kuivatamiseks, õhuniisutaja, ventilaatorid õhu varustamiseks ja õhu eemaldamiseks ruumist.
Ventilatsiooni- ja kliimaseadmete automatiseerimine ja dispetšer
Tsentraalsete kliimaseadmete, aga ka kogu ventilatsiooni- ja kliimasüsteemi juhtimiseks on kompleksis ette nähtud automaatsed reguleerimis-, juhtimis- ja dispetšersüsteemid.
Automaatne reguleerimis- ja juhtimissüsteem võimaldab:
- säilitada ja reguleerida põhilisi süsteemi tööparameetreid, nagu temperatuur, niiskus, ventilaatori kiirus, rõhulangused;
- kaitsta keskkliimaseadmete soojusvahetiid madalal välistemperatuuril külmumise eest;
- anda märku hädaolukordadest, nagu ventilaatori rike või vajadus filtri väljavahetamiseks.
Selliste süsteemide töö korraldamiseks kasutatakse peamiselt erinevaid andureid, releesid ja programmeeritavaid kontrollereid, mis on iga kaasaegse ventilatsiooni- ja kliimaseadme lahutamatu osa.
Dispetšersüsteemi kasutatakse kontrollerite süsteemi tööandmete kuvamiseks personaalarvuti ekraanil koos võimalusega juhtida süsteemi parameetreid sellest arvutist.
FAVEA rakendab väljasaatmise juhtimissüsteeme automatiseeritud süsteemide osana ja integreerub väliste süsteemidega, nagu toiteallikas, valgustus, tulekahju ja valvesignalisatsioon, liftiseadmed jne. Dispetšersüsteemid pakuvad muuhulgas mitmetasandilist kasutaja autoriseerimist, kõigi protsesside parameetrite maksimaalse detailsusega salvestamist, kontrolleritega suhtlemise pidevat jälgimist, kaugjuurdepääsu võimalust Interneti või kohaliku võrgu kaudu ilma spetsiaalse lisatarkvarata ja mitmekeelset liides.
Automatiseeritud süsteemid on ehitatud maailma juhtivate tootjate, nagu Siemens, Sauter, Schneider Electric, Eaton, Legrand, Danfoss, Belimo ja paljude teiste kaasaegsete kontrollerite, andurite, juhtventiilide ja ajamite ning elektrikomponentide baasil. jne.
Meie süsteemid on kõrge energiasäästlikkuse tõttu tänu suurele tähelepanule regulaatorite kõige täpsemale reguleerimisele, kaasaegsete juhtimisalgoritmide kasutamisele ning võimalusele seada üksikasjalikke töögraafikuid ja automaatselt muuta seatud väärtusi.
Meie spetsialistidel on laialdased edukad kogemused erinevate seadmete mittestandardsete automaatikaprobleemide lahendamisel, kontseptsioonide ja keerukate juhtimisalgoritmide väljatöötamisel, et rahuldada kõiki kliendi nõudmisi ja soove.
Tabel 2. Šveitsis puhaste ruumide klasside jaoks kasutatav optimaalne filtrivaliku skeem vastavalt standardile ISO 14644-1 (GOST R ISO 14644-1)
Tänaseks on inseneripraktikas välja töötatud standardlahendused, mille järgimine võimaldab vältida ebatäpsusi ning vältida tarbetuid kapitali- ja tegevuskulusid. Need tüüpilised lahendused on seotud:
- hoone ventilatsiooni- ja konditsioneerimissüsteemide põhimõtted;
- kliimaseadme vajaliku struktuuri ja parameetrite määramine;
- filtreerimisetappide ja filtritüüpide arvu valimine;
- õhu vahetuskursi määramine;
- vajalike temperatuuri- ja niiskustingimuste tagamine ruumis;
- soojusliku mugavuse loomine personalile.
Iseloomulikud vead tõid esile ka Invar Cleanroom Testing Laboratory kogemused projektide (DQ etapp) ja ehitatud puhaste ruumide (IQ, OQ ja PQ etapid) sertifitseerimisel.
Algandmed ventilatsiooni- ja kliimaseadme projekteerimisel
Enne projekteerimise alustamist peaksite selgelt sõnastama selle eesmärgi ja määrama lähteandmed. Vead ja ebatäpsused selles etapis põhjustavad kogu töö ebaõiget lõpetamist. Sellised esialgsed andmed hõlmavad järgmist:
- nõuded õhu puhtusele ja puhastele ruumidele - puhtusklassi määramine vastavalt standardile GOST ISO 14644-1 või GOST R 52249;
- tehnoloogilise protsessi mikrokliima parameetrid (temperatuur ja niiskus koos lubatud hälbe piiridega);
- töötajate arv ruumis;
- soojuse ja niiskuse eraldumine seadmetest ja protsessidest;
- kahjulike ainete vabanemine;
- ruumide pindala ja kõrgus;
- tehnoloogilised nõuded, mis põhinevad tehnoloogiliste protsesside ja teostatavate, kasutatavate materjalide ja valmistatud toodete omadustel;
- ruumide rõhkude erinevused ja õhuvoolu kiirused (vajadusel).
Ventilatsiooni- ja kliimaseadmete ehitus
Ventilatsiooni- ja kliimaseadmesüsteemis on mitut tüüpi õhuvoolu:
- heitgaas - süsteemi kaudu ruumist väljuv õhk sundventilatsioon. Osa väljatõmbeõhust (L in) saab kohalike õhupuhastite abil otse atmosfääri eemaldada, samas kui osa saab tsirkuleerida;
- väline - atmosfääriõhk, võetud ventilatsiooni- ja kliimasüsteemi poolt hooldatavatesse ruumidesse tarnimiseks, L n;
- sissepuhkeõhk - ventilatsiooni- ja kliimaseadmega ruumi tarnitav õhk, L p;
- retsirkulatsioon - õhk segatakse välisõhuga ja suunatakse uuesti ventilatsioonisüsteemi, L p;
- eemaldatud - ruumist võetud õhk, mida selles enam ei kasutata, L y.
Arvestada tuleks ka õhulekkeid kõrgrõhuga ruumidest (õhu väljafiltreerimine, L e) ja õhu imbumist madala rõhuga ruumidesse, L i. Lihtsaim skeem ventilatsioon ja kliimaseade on otsevoolusüsteem, kui ruumi juhitakse 100% välisõhust (joonis 1). See süsteem on ebaökonoomne, kuna kogu ruumi sisenev õhk läbib täieliku ettevalmistustsükli – välisõhu parameetritest kuni puhta ruumiõhu vajalike parameetriteni. Seda süsteemi iseloomustab suur energiatarve ja lühendatud filtri kasutusiga.
kus i on toa number. Teatud määral saab selle süsteemi jõudlust parandada soojustagastusega (joonis 2). Tänu rekuperatsioonile saavutatakse kütteenergia kokkuhoid kuni 60%.
L n = L p = ΣL рi = ΣL вi = ΣL вi + L e, L у = ΣL вi,
kus i on toa number. Otsevoolusüsteeme kasutatakse nende ebaökonoomse olemuse tõttu ainult seal, kus neid vajatakse ja kus õhu retsirkulatsioon on vastuvõetamatu (töötamine kahjulike ainete, ohtlike patogeensete mikroorganismidega), Ch. 17. Võimaluse korral kasutatakse retsirkulatsioonisüsteeme, mis vähendavad energiakulusid mitu korda võrreldes otsevoolusüsteemidega. Ühetasandilise retsirkulatsioonisüsteemi näide on näidatud joonisel fig. 3.
L в = ΣL вi , L у2 = ΣL вмi ,
L p = L n + L p = ΣL pk, L y = L y1 + L y2 = L in - L p + L y2 = ΣL in - L p - ΣL in mi, L p = L in - L y1,
kus Lbmi on i-ndast ruumist lähtuva kohaliku väljatõmbeseadme õhuvoolukiirus; Lвi on i-ndast ruumist õhukonditsioneerile antav õhuvooluhulk. Külma talve või kuuma suve tingimustes, samuti mitme kliimaseadmega puhaste ruumide teenindamisel kasutatakse kahetasandilist süsteemi. Selles valmistatakse välisõhk teatud parameetritele ette eraldi (keskses) kliimaseadmes ja suunatakse seejärel (joonis 4).
Lokaalseid filtriga ventilatsiooni- või retsirkulatsiooniseadmeid (joonis 5) kasutatakse laialdaselt ühesuunalise õhuvooluga tsoonide loomiseks, näiteks operatsioonisaalides ja muudes kriitilistes kohtades. Antud diagrammid annavad üldise lähenemise ventilatsiooni- ja kliimaseadmete projekteerimisele, need ei hõlma kõiki põhimõttelisi lahendusvariante, mis igal konkreetsel juhul tuleks välja töötada ülesandest lähtuvalt kõige väiksemate kapitali- ja tegevuskuludega.
Ülaltoodud õhuvoolude tüübid tuleb määrata iga ruumi ja süsteemi kui terviku jaoks. Selle põhjal arvutatakse õhuvahetuse bilanss, mille tulemused esitatakse tabeli kujul ja kantakse ventilatsiooni ja kliimaseadme põhimõtteskeemile (joon. 6). Õhuvahetuse tasakaalu reguleerimiseks on soovitatav paigaldada toite- ja väljalaskeavale ventiilid.
Õhuvahetuse tasakaalu ehitamise mõte on kontrollida, et ruumi siseneva õhu kogumaht peab olema võrdne ruumist eemaldatud õhu kogumahuga. Selle tingimuse rikkumine toob kaasa suutmatuse tagada nõutud rõhulangused, raskusi uste avamisel ja sulgemisel jne. Puhaste ruumide puhul mängib see erilist rolli, kuna erinevates ruumides on vaja hoida erinevat rõhku.
Õhuvahetuse bilansi tabelis peavad sissepuhkeõhu summaarne vooluhulk ja väljatõmbeõhu summaarne vooluhulk olema iga ruumi kohta (iga tabeli rea kohta) võrdsed. Iga puhta ruumi kohta arvutatakse sissepuhke- ja väljatõmbeõhk, samuti võetakse arvesse õhulekkeid (väljafiltreerimine - õhu leke madalama rõhuga ruumidesse, õhu infiltratsioon - õhuvool kõrgema rõhuga ruumist). Põhilised lähteandmed puhaste ruumide ventilatsiooni- ja õhusüsteemi projekti väljatöötamiseks:
- planeerimislahendused, mis näitavad puhtusklasse ja rõhulangusi;
- Puhaste ruumide (puhtad tsoonid) otstarve: toote- ja protsessikaitse, personalikaitse ja keskkond;
- kahjulike ainete vabanemine;
- soojuse ja niiskuse eraldumine seadmetest;
- töötajate arv;
- ehituspiirkonna kliimaomadused.
Välisõhu vooluhulk arvutatakse vastavalt vajadusele:
- sanitaar- ja hügieenistandardite järgimine;
- eemaldatud õhu kompenseerimine (nii üksikutest ruumidest väljalaskeseadmete töö tõttu kui ka kliimaseadme kaudu eemaldatud õhust);
- puhaste ruumide ja keskkonna rõhuerinevustest tingitud lekete kompenseerimine.
Kogu ventilatsioonisüsteemi välisõhu vooluhulk on võrdne iga ruumi õhuvooluhulkade summaga. Üksiku ruumi õhuvoolukiirus võrdub kohalike väljatõmbeseadmete poolt eemaldatud õhuhulkade ja leketest tingitud kadude summaga. See kogus ei tohiks olla väiksem kui minimaalne välisõhu vool vastavalt regulatiivsetele dokumentidele.
Iga ruumi sissepuhkeõhu arvutamine
Sissepuhkeõhk täidab järgmisi funktsioone:
- nõutava puhtusklassi tagamine;
- õhu mikrobioloogilise puhtuse nõuete tagamine seal, kus need kehtestatakse;
- vajaliku koguse välisõhu tarnimine;
- liigse soojuse ja niiskuse eemaldamine ning vajalike mikrokliima parameetrite säilitamine ruumis;
- rõhkude erinevusest tingitud õhulekete kompenseerimine.
Vajalikku õhuvahetuskurssi mõjutavad kõik eelnimetatud sissepuhkeõhu funktsioonid. Igaühele neist määratakse vajalik õhuvahetuskurss ja kõrgeim väärtus projekti kaasatud. Vaatame kõiki loetletud funktsioone.
Puhtuse klass
See saavutatakse mitmeastmelise õhufiltreerimise ja sobivate klasside filtrite valiku, õhuvoolu kiiruse (ühesuunalise õhuvoolu korral) ja õhuvahetuskiiruse seadistamise kaudu.
Õhu vahetuskurss
Määrab õhuvoolu ISO klasside 6-9 puhaste ruumide jaoks (tsoonid B, C, D). Tsoonis A määrab õhuvoolu ühesuunalise voolu kiirus. Puhtuse tagamiseks on õhu vahetuskursi määramiseks mitu lähenemisviisi:
- erinevate soovituste, standardite ja reeglite kasutamine;
- arvutusmeetod.
Liigse kuumuse ja niiskuse eemaldamine
Protsessi seadmed ja personal toodavad soojust ja niiskust, mis tuleb HVAC-süsteemi abil eemaldada. Vajaliku mikrokliima tagamine koos temperatuuri ja niiskuse säilitamisega on oluline tingimus personali normaalse töö tagamiseks puhastes ruumides. Lisaks on teatud tehnoloogilistel protsessidel (näiteks fotolitograafia mikroskeemide tootmisel) ranged nõuded temperatuuri ja niiskuse suhtes.
Heitgaasisõlmede töö kompenseerimine
Määratakse antud ruumi väljatõmbeõhu kogumaht. Jagatis selle jagamisel ruumi mahuga annab õhuvahetuskursi, mis on vajalik õhupuhastite kompenseerimiseks.
Lekke kompenseerimine
Rõhuvahe erinevate ruumide vahel põhjustab õhu väljafiltreerumist (lekkimist) ruumist läbi uste pragude ja erinevat tüüpi lekkeid. Lekke suurus tuleb arvutada iga ruumi kohta ja seda õhuvahetuse bilansis arvesse võtta. Õhulekkeid tuleb kompenseerida võrdse koguse välisõhuga sissepuhkeõhus. Õhuvahetuse bilansis tuleb arvestada ka õhu infiltratsiooniga, s.t. õhu sissevõtt naaberruumidest.
Õhu vahetuskursid üldruumides
Sellistes ruumides arvutatakse õhuvahetuskurss vastavalt sanitaarstandardid ning liigse soojuse ja niiskuse arvutustega. Lääneriikides kasutatakse osade tubade puhul järgmisi õhuvahetuskursse (Andmed firmast Airflow, Inglismaa) (tabel 1).
Filtritüüpide valimine
Tavaliselt viiakse puhaste ruumide õhu ettevalmistamise süsteemid läbi kolmes etapis:
- esimene etapp: keskmise efektiivsusega F-tüüpi filter, mis kaitseb kliimaseadet saastumise eest;
- teine etapp: kõrge efektiivsusega F-tüüpi filter, et tagada puhtad õhukanalid;
- kolmas etapp: HEPA- või ULPA-filter, mis tagab garanteeritud kvaliteetse õhu sisenemise otse puhastesse ruumidesse.
Lisaks tagab kolmeastmelise õhufiltreerimissüsteemi kasutamine HEPA ja ULPA filtrite pika kasutusea. Soovitused jaoks optimaalne valik filtrid on toodud tabelis. 2.
Tüüpilised vead
Puhtuse tunnid
Kõige levinum eksiarvamus on nõue mittesteriilsete ravimite tootmiseks puhastes ruumides. See loodi kurikuulsa ja kirjaoskamatu OST 42-510-98 ja varasemate samalaadsete dokumentide põhjal. Mitte kusagil maailmas ei nõuta puhastes ruumides mittesteriilseid vorme toota! Ainus dokument, mis annab konkreetseid andmeid sissepuhkeõhu puhtuse kohta tahkete vormide tootmisel, on Rahvusvahelise Farmaatsiainseneride Organisatsiooni (ISPE) juhised.
See annab soovitusi lõppfiltrite tõhususe kohta protsessi eri etappides. Maailmapraktikas kasutatakse neid soovitusi laialdaselt ilma puhtusklasside määramata. Keegi ei keela puhaste ruumide kasutamist ja paljud täpsustavad tahkete vormide tootmist tsoonides D ja vedelate mittesteriilsete vormide tootmist tsoonides C. Kuid milline tee valida - kas kasutada puhtaid ruume või piirduda lihtsalt teatud tasemega sissepuhkeõhu puhtus ja väliskonstruktsiooni kvaliteet on teie kliendi otsustada.
Seda loogikat järgivad EL GMP reeglid (GOST R 52249) ja USA juhised. Kui keegi soovib sundida ettevõtet kasutama vabatahtlikku puhtusklassi, siis soovitame lihtsat ja tõhusat abinõu: vormistada see sund juriidiliselt nii, et selle kulud kannab algataja ise. Argumente (nagu "seda teevad meie "arenenud" naabrid) ei tohiks arvesse võtta.
Samuti on laialt levinud puhtusklasside ülehindamine steriilses tootmises. Tuleb meeles pidada veel üht tegurit. Teised disainiorganisatsioonid suurendavad kunstlikult puhaste tsoonide puhtuseklasse ja suurusi. Projekti maksumus ja esinejate tasu sõltuvad otseselt puhtusklassidest ja kulude mahust. Autori praktikas puutusin kokku projektiga, mille käigus hinnati töötajate tahkete osakeste emissiooni 100 korda üle!
Ebamõistlikult karmid nõuded temperatuuri ja niiskuse osas
Seal on näiteks nõuded hoida õhutemperatuuri 22 °C täpsusega ±1 °C ja õhuniiskust 45-50% piires ilma tehnoloogilisest protsessist tuleneva põhjenduseta. Mikrokliima parameetrite reguleerimise piiride lihtne laiendamine olemasolevate standardite raames võib kogu süsteemi oluliselt lihtsustada.
Otsevoolusüsteemide põhjendamatu kasutamine
Varem kasutati kuluka valitsuse rahastamismehhanismi tingimustes otsevoosüsteeme laialdaselt isegi seal, kus neid ei vajatud. Maailmapraktikas kasutatakse õhu retsirkulatsiooni kõikjal, kus see on ohutuse seisukohalt lubatud. Muidu retsirkulatsioon soojendab välisõhku talvel ja jahutab suvel, s.t. märkimisväärsed kulud lähevad sõna otseses mõttes tühjaks.
Liigne õhuvahetuskurss Filtrite vale valik
Projektid sisaldavad sageli esimeses filtreerimisetapis madalaid filtriklasse (näiteks G3). See suurendab järgmiste etappide filtrite tolmukoormust ja lühendab nende kasutusiga.
Puudub skemaatiline diagramm ja õhuvahetuse saldode tabel
Ilma nendeta on projekti üle võimatu hinnangut anda. Nende arendamine on kohustuslik. Need vead on tüüpilised näited ja ei ammenda kogu praktikas esinenud puuduste loetelu.
