Sistem de ventilație și aer condiționat într-o cameră curată. Ventilația camerelor curate - reguli, tipuri de sisteme și cerințele acestora. Scopul și clasificarea sistemelor de ventilație „curate”.

GOST R 56190-2014

STANDARDUL NAȚIONAL AL ​​FEDERATIEI RUSE

Camere curate

Metode de economisire a energiei

Camere curate. Eficienta energetica

OK 13.040.01;
19.020
OKP 63 1000
94 1000

Data introducerii 2015-12-01

cuvânt înainte

1 DEZVOLTAT de organizația publică integral rusă „Asociația inginerilor pentru controlul micropoluării” (ASINCOM) cu participarea Societății pe acțiuni deschise „Centrul de cercetare științifică pentru controlul și diagnosticarea sistemelor tehnice” (JSC „NITs KD”)

2 INTRODUS de Comitetul Tehnic de Standardizare TC 184 „Asigurarea curățeniei industriale”

3 APROBAT ȘI DAT ÎN VIGOARE prin Ordinul Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie din 24 octombrie 2014 N 1427-st

4 INTRODUS PENTRU PRIMA Oara


Regulile de aplicare a acestui standard sunt stabilite în GOST R 1.0-2012 (secțiunea 8). Informațiile privind modificările aduse acestui standard sunt publicate în indexul de informare anual (de la 1 ianuarie a anului curent) „Standarde naționale”, iar textul oficial al modificărilor și modificărilor este publicat în indexul lunar de informații „Standarde naționale”. În cazul revizuirii (înlocuirii) sau anulării acestui standard, avizul corespunzător va fi publicat în numărul următor al indexului informativ „Standarde naționale”. Informațiile relevante, avizul și textele sunt, de asemenea, postate în sistemul de informare publică - pe site-ul oficial al Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie pe internet (gost.ru)

Introducere

Introducere

Camerele curate sunt utilizate pe scară largă în industria electronică, instrumentație, farmaceutică, alimentară și în alte industrii, în producția de dispozitive medicale, în spitale etc. Ele au devenit parte integrantă a multor procese moderne și un mijloc de a proteja oamenii, materialele și produsele împotriva contaminării.

În același timp, camerele curate necesită un consum de energie semnificativ, în principal pentru ventilație și aer condiționat, care poate depăși de zeci de ori consumul de energie din încăperile obișnuite. Acest lucru este cauzat de ratele ridicate de schimb de aer și, ca urmare, de cerințe semnificative pentru încălzirea, răcirea, umidificarea și dezumidificarea aerului.

Practica consacrată de creare a camerelor curate este axată pe asigurarea claselor specificate de curățenie fără atenția cuvenită sarcinilor de economisire a resurselor energetice.

Menținerea curățeniei dorite într-o cameră este o sarcină dificilă și complexă. Este necesar să se cunoască exact caracteristicile eliberării particulelor și, pe baza acestora, să se calculeze debitul de aer și rata de schimb de aer, ceea ce nu este întotdeauna posibil. Concentrația particulelor în aer este de natură probabilistică și depinde de mulți factori: om, proces, echipamente, materiale și produse, care sunt greu de estimat cu precizie, mai ales în faza de proiectare. Din acest motiv, deciziile de proiectare sunt luate cu o marjă mare pentru a garanta o anumită clasă de curățenie în timpul certificării și exploatării.

O cameră curată bine gândită și construită are o marjă de curățenie. Practica existentă de atestare și exploatare a camerelor curate nu ține cont de această marjă, ceea ce duce la consumuri inutile de energie.

Un alt motiv pentru ratele de schimb aerian excesiv de ridicate incluse în proiecte este aplicarea cerințelor de reglementare care nu se aplică acestei instalații. De exemplu, Anexa 1 la GOST R 52249-2009 „Reguli pentru fabricarea și controlul calității medicamentelor” (GMP) stabilește că timpul de recuperare pentru o cameră curată în producția de medicamente sterile nu trebuie să depășească 15-20 de minute. Pentru a îndeplini această cerință, rata de schimb a aerului poate depăși semnificativ valorile necesare pentru a asigura clasa de curățenie în stare de echilibru.

Răspândirea cerințelor pentru producerea de medicamente sterile pentru medicamentele nesterile și alte produse, inclusiv produse nemedicale, duce la o risipă semnificativă de energie.

Recomandările pentru economisirea energiei în camerele curate sunt date în standardele britanice BS 8568: 2013 * și Societatea Inginerilor Germani VDI 2083 Partea 4.2.
________________
* Accesul la documentele internaționale și străine menționate aici și în continuare în text se poate obține făcând clic pe link-ul către site-ul http://shop.cntd.ru. - Notă de la producătorul bazei de date.


Acest standard prevede cerințele pentru determinarea rezervei reale de putere în etapele de certificare și exploatare pe baza consumului real de resurse energetice, garantând în același timp respectarea clasei de curățenie specificate. Economisirea energiei ar trebui asigurată nu numai în etapa de proiectare a camerelor curate, ci și asigurată în timpul certificării și exploatării.
________________

A.Fedotov. - „Economisirea energiei în camerele curate”. Tehnologia camerelor curate. Londra, august 2014, p. 14-17 Fedotov A.E. „Economisirea energiei în camerele curate” - „Tehnologia curățeniei” N 2/2014, pp. 5-12 Camere curate. Ed. A.E. Fedotova. M., ASINKOM, 2003, 576 p.


În timpul certificării și exploatării camerelor curate, trebuie evaluată emisia reală de particule și, pe baza acesteia, trebuie determinate debitul de aer necesar și rata de schimb de aer, care pot fi semnificativ mai mici decât valorile de proiectare.

Acest standard internațional oferă o abordare flexibilă pentru determinarea ratei de schimb a aerului, ținând cont de emisia reală de particule și de proces.

1 domeniu de utilizare

Acest standard internațional specifică metode de conservare a energiei în camerele curate.

Standardul este destinat utilizării în proiectarea, certificarea și operarea camerelor curate pentru a economisi energie. Standardul ține cont de specificul camerelor curate și poate fi utilizat în diverse industrii (radio-electronică, instrumentar, farmaceutic, medical, alimentar etc.).

Standardul nu afectează cerințele de ventilație și aer condiționat stabilite prin documentele normative și de reglementare privind siguranța lucrului cu microorganisme patogene, substanțe toxice, radioactive și alte substanțe periculoase.

2 Referințe normative

Acest standard folosește referințe normative la următoarele standarde:

GOST R EN 13779-2007 Ventilatie in cladiri nerezidentiale. Cerințe tehnice pentru sistemele de ventilație și aer condiționat

GOST R ISO 14644-3-2007 Camere curate și medii controlate asociate. Partea 3. Metode de testare

GOST R ISO 14644-4-2002 Camere curate și medii controlate asociate. Partea 4. Proiectare, construcție și punere în funcțiune

GOST R ISO 14644-5-2005 Camere curate și medii controlate asociate. Partea 5. Operare

GOST R 52249-2009 Reguli pentru producția și controlul calității medicamentelor

GOST R 52539-2006 Puritatea aerului în spitale. Cerințe generale

GOST ISO 14644-1-2002 Camere curate și medii controlate asociate. Partea 1. Clasificarea purității aerului

Notă - Când utilizați acest standard, este recomandabil să verificați funcționarea standardelor de referință în sistemul de informare publică - pe site-ul oficial al Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie pe Internet sau conform indexului anual de informații „Standarde naționale” , care a fost publicată de la 1 ianuarie a anului în curs, și prin edițiile indexului lunar de informare „Standarde naționale” pentru anul în curs. Dacă standardul la care se face referire la care este dată o referință nedatată a fost înlocuit, se recomandă utilizarea versiunii curente a acelui standard, sub rezerva oricăror modificări aduse versiunii respective. Dacă standardul la care se face referire la care este dată referința este înlocuit, atunci se recomandă utilizarea versiunii acelui standard cu anul de aprobare (acceptare) de mai sus. Dacă, după aprobarea acestui standard, se face o modificare a standardului la care se face referire la care se face referire datată, care afectează prevederea la care se face referirea, atunci se recomandă aplicarea acelei prevederi fără a lua în considerare acea modificare. Dacă standardul de referință este anulat fără înlocuire, atunci prevederea în care este dată referința la acesta se recomandă să fie aplicată în partea care nu afectează această referință.

3 Termeni și definiții

Acest standard utilizează termeni și definiții în conformitate cu GOST ISO 14644-1, precum și următorii termeni cu definițiile corespunzătoare:

3.1 timp de recuperare: Timpul pentru o scădere a concentrației de particule într-o cameră cu un factor de 100 în comparație cu concentrația inițială, suficient de mare de particule.

Notă - Metoda de determinare a timpului de recuperare este dată în GOST R ISO 14644-3 (clauza B.12.3).

3.2 cursul de schimb aerian N: Raportul debitului de aer L(m / h) la volumul camerei V(m), N = L/V, h.

3.5 flux de aer L: Cantitatea de aer furnizată camerei pe oră, m / h.

eficienta ventilatiei: Eficiența ventilației caracterizează relația dintre concentrația de poluanți în aerul de alimentare, aerul extras și în zona de respirație (în interiorul zonei operate) Eficiența ventilației se calculează prin formula Unde c- concentrația de contaminanți în aerul evacuat; c- concentrația de contaminanți în interiorul incintei (în zona de respirație din cadrul zonei operate); c- concentrația de contaminanți în aerul de alimentare. Eficiența ventilației depinde de distribuția aerului și de tipul și locația surselor de poluare a aerului. Poate fi diferit pentru diferite tipuri de poluare. Dacă există o îndepărtare completă a contaminanților, atunci eficiența ventilației este egală cu unitatea. Pentru o discuție mai detaliată despre eficiența ventilației, consultați CR 1752. NOTĂ Termenul „eficiență de îndepărtare” este, de asemenea, utilizat pe scară largă pentru a desemna acest concept. [GOST R EN 13779-2007, articolul 3.4]

4 Principii de economisire a energiei în camerele curate

4.1 Măsuri de economisire a energiei

Măsurile de economisire a energiei pot fi generale pentru orice clădiri, industrii și sisteme de ventilație și aer condiționat, sau specifice pentru camerele curate.

4.2 Măsuri generale

Măsurile generale includ:

- minimizarea câștigurilor și pierderilor de căldură, izolarea clădirii;

- recuperare de căldură;

- recircularea aerului cu reducerea la minimum a ponderii aerului exterior, acolo unde nu este interzis de standardele obligatorii;

- amplasarea industriilor consumatoare de energie în zonele climatice care nu necesită costuri excesiv de mari pentru încălzire și umidificare a aerului iarna, răcire și dezumidificare vara;

- utilizarea de ventilatoare, aparate de aer condiționat și chillere de înaltă eficiență;

- excluderea intervalelor nerezonabil de rigide ale modificării temperaturii și umidității;

- mentinerea umiditatii aerului in perioada de iarna la nivel minim;

- eliminarea excesului de căldură din echipament în principal prin sistemele locale încorporate în echipament, și nu prin intermediul ventilației și aerului condiționat etc.

- utilizarea echipamentelor de protecție pentru locurile de muncă și hote care nu necesită îndepărtarea unor volume mari de aer atunci când se lucrează cu substanțe periculoase (de exemplu, echipamente închise, sisteme cu acces limitat, izolatoare);

- utilizarea echipamentelor cu rezervă de putere (de exemplu, aparate de aer condiționat, filtre etc.), ținând cont de faptul că echipamentele cu o putere nominală mai mare consumă mai puțină energie pentru a îndeplini această sarcină;

Notă - La același debit de aer, ventilatorul (aparatul de aer condiționat) cu o putere nominală mai mare va consuma mai puțină energie.


- alte măsuri conform 4.4.2.

4.3 Măsuri speciale

Aceste măsuri sunt specifice camerelor curate și includ:

- reducerea suprafeței camerelor curate și a altor încăperi cu aer condiționat la un minim rezonabil;

- excluderea atribuirii unor clase de curățenie nerezonabil de ridicate;

- justificarea cursurilor de schimb aerian, evitând valori excesiv de mari, inclusiv din cauza unor cerințe nerezonabil de stricte pentru timpul de recuperare;

- folosirea filtrelor HEPA si ULPA cu scadere redusa de presiune, de exemplu filtre cu membrana teflon;

- etansarea scurgerilor in imbinarile structurilor de inchidere;

- aplicarea protecției locale la stabilirea unei clase înalte într-o zonă limitată în funcție de cerințele procesului;

- reducerea numărului de personal sau utilizarea tehnologiilor fără echipaj (de exemplu, utilizarea echipamentelor închise, izolatoarelor);

- reducerea consumului de aer in timpul orelor nelucrate;

- determinarea la etapele de certificare si exploatare a valorii reale a rezervei de putere, prevazuta de proiect;

- respectarea strictă a cerințelor de funcționare, inclusiv îmbrăcăminte, igiena personalului, instruire etc.;

- determinarea debitelor de aer cu adevărat necesare în timpul încercărilor și în timpul funcționării și reglarea debitelor de aer la valori minime, pe baza acestor date;

- exploatarea unei camere curate cu consum redus de energie, sub rezerva respectarii cerintelor pentru clasa de curatenie;

- confirmarea posibilitatii de lucru cu consum redus de energie prin controlul curent al curateniei (monitorizare) si recertificare;

- alte măsuri conform 4.4.2.

4.4 Pași pentru economisirea energiei

4.4.1 Generalități

Evaluarea cererii de energie se realizează în fazele de proiectare, certificare și exploatare.

Principalul factor care determină necesarul de resurse energetice este consumul de aer (rata de schimb a aerului).

Debitul de aer trebuie determinat în faza de proiectare. În același timp, este prevăzută o anumită rezervă, ținând cont de incertitudinea din cauza lipsei de date exacte privind eliberarea particulelor de către echipamente, proces și din alte motive.

La etapa de certificare se verifica corectitudinea solutiilor de proiectare si se determina rezerva reala a sistemelor de ventilatie si climatizare in ceea ce priveste debitul de aer.

În timpul funcționării, este monitorizată conformitatea camerei curate cu clasa de curățenie specificată.

NOTĂ Această abordare diferă de practica curentă. În mod tradițional, debitul de aer este determinat în faza de proiectare (în proiect), în încăperea construită în timpul certificării se verifică dacă debitul de aer este specificat în proiect și acest debit de aer este menținut în timpul funcționării. În acest caz, proiectarea prevede redundanță în fluxul de aer datorită prezenței unei anumite incertitudini, dar această redundanță nu este detectată în timpul testării. În plus, camera funcţionează la rate inutil de mari de schimb de aer, ceea ce duce la depăşiri de energie.


Acest standard prevede definirea unei prevederi reale în solutii de proiectareși funcționarea camerelor curate la debitele de aer efectiv necesare, care sunt mai mici decât valorile de proiectare cu valoarea rezervei stabilite în timpul încercărilor.

Standardul oferă o procedură flexibilă pentru determinarea ratelor de schimb aerian.

4.4.2 Proiectare

Măsurile generale și specifice de economisire a energiei (vezi 4.2-4.3) ar trebui luate ținând cont de posibilitățile realiste.

Odată cu aceasta, ar trebui să fie furnizate:

- reglarea fluxului de aer prin automatizare, inclusiv setarea modurilor pentru orele de lucru si nelucrate si asigurarea parametrilor de microclimat in functie de conditiile specifice;

- trecerea de la asigurarea clasei de curatenie in intreaga incapere la protectia locala, in care clasa de curatenie este stabilita si controlata doar in zona de lucru, sau se prevede o clasa de curatenie mai mare in zona de lucru decat in restul incaperii;

- contabilizarea lucrărilor dulapurilor laminare și zonelor laminare. In acest caz, consumul de aer din dulapul (zona) cu flux laminar se adauga consumului de aer pentru a asigura curatenia din aparatul de aer conditionat;

- pentru încăperile în care este necesară doar protecția locală, trebuie luată în considerare utilizarea unui flux de aer orizontal în loc de unul vertical. În unele cazuri, este posibil să se creeze un flux de aer la un unghi, de exemplu la un unghi de 45 ° față de tavan;

- reducerea rezistenței la fluxul de aer pe toate elementele căii de aer, inclusiv datorită vitezei reduse a aerului în conductă.

Metodele de economisire a energiei diferă pentru încăperi (zonele) cu flux unidirecțional și neunidirecțional.

4.4.2.1 Flux de aer unidirecțional

Pentru zone cu flux unidirecțional factorul cheie este debitul de aer. Se recomandă menținerea unei viteze de curgere unidirecțională de aproximativ 0,3 m/s, cu excepția cazului în care se specifică altfel prin documentele de reglementare. În caz de conflict, se furnizează valoarea vitezei stabilită prin acte normative. De exemplu, GOST R 52249 (Anexa 1) prevede viteza unui flux de aer unidirecțional în intervalul 0,36-0,54 m / s; GOST R 52539 - 0,24-0,3 m / s (în săli de operație și unități de terapie intensivă).

4.4.2.2 Flux de aer unidirecţional

Pentru camerele curate cu flux de aer neunidirecțional (turbulent), factorul decisiv este rata de schimb a aerului (vezi secțiunea 5).

4.4.3 Aprobari

Certificarea (testarea) camerelor curate se efectuează în conformitate cu GOST R ISO 14644-3 și GOST R ISO 14644-4.

În plus, ar trebui verificată posibilitatea menținerii clasei de curățenie cu o marjă la rate reduse și la valori reale ale emisiei de particule, de exemplu. determina rezerva sistemelor de ventilatie si aer conditionat. Acest lucru se face pentru condițiile echipate și operate ale camerei curate.

4.4.4 Funcționare

Trebuie confirmat că este posibil să se lucreze cu rate reduse de schimb de aer în modul real atunci când se efectuează un proces tehnologic cu un număr specificat de personal, folosind această îmbrăcăminte etc.

În acest scop, se prevede monitorizarea periodică și/sau continuă a concentrației de particule.

Trebuie luate măsuri pentru a reduce emisia de particule din toate sursele posibile, intrarea particulelor în încăpere și îndepărtare eficientă particule din încăpere, inclusiv de la personal, procese și echipamente, structurile camerei curate (confortul și eficiența curățării).

Principalele măsuri de reducere a eliberării de particule sunt:

1) personal:

- utilizarea îmbrăcămintei tehnologice adecvate;

- respectarea cerințelor de igienă;

- comportament corect bazat pe cerințele tehnologiei de puritate;

- educatie;

- folosirea covoarelor lipicioase la intrarea în camerele curate;

2) procese și echipamente:

- curatenie (spalare, curatenie);

- utilizarea aspirației locale (îndepărtarea contaminanților din locul de eliberare a acestora);

- utilizarea materialelor și structurilor care nu absorb contaminarea și asigură eficiența și comoditatea curățeniei;

3) curățare:

- tehnologia corectă și frecvența necesară de curățare;

- folosirea de echipamente si materiale care nu emit particule;

- control asupra curateniei.

5 Cursul de schimb aerian

5.1 Setarea ratei de schimb de aer

Ținând cont de rolul cheie al consumului de aer în consumul de energie, ar trebui efectuată o evaluare a ratelor de schimb de aer pentru toți factorii care le influențează:

a) cerințe pentru aerul exterior conform standardelor sanitare;

b) compensare pentru hote locale (aspirare);

c) mentinerea presiunii diferentiale;

d) eliminarea excesului de căldură;

e) asigurarea clasei de curatenie specificate.

Trebuie luate măsuri pentru a reduce consumul de aer necurat ( listări a-d) la valori mai mici decât este necesar pentru a asigura puritatea (e).

Pentru a calcula sistemul de ventilație și aer condiționat, multiplicitatea este luată în funcție de cea mai proastă (cea mai mare) valoare.

Rata de schimb de aer necesar (debitul de aer) depinde de cerințele pentru clasa de curățenie (concentrația maximă admisă de particule în aer) și de timpul de recuperare.

Metoda de calcul a ratei de schimb a aerului pentru a asigura curățenia este dată în Anexa A.

5.2 Asigurarea clasei de curatenie

Clasificarea camerelor curate este dată în GOST ISO 14644-1.

Cerințele pentru clasele de curățenie sunt stabilite în conformitate cu documentele de reglementare (pentru producerea de medicamente - în conformitate cu GOST R 52249, instituții medicale - în conformitate cu GOST R 52539) sau o sarcină de proiectare (termeni de referință pentru dezvoltarea) unei camere curate. pe baza specificului procesului tehnologic şi prin acord între client şi executant.

În faza de proiectare, intensitatea eliberării particulelor poate fi estimată doar aproximativ, în acest sens, trebuie prevăzută o rezervă a frecvenței schimbului de aer.

5.3 Timp de recuperare

Timpul de recuperare este luat în conformitate cu cerințele de reglementare pentru cazurile prevăzute în acestea. De exemplu, GOST R 52249 stabilește un timp de recuperare de 15-20 de minute pentru producerea de medicamente sterile. În alte cazuri, clientul și antreprenorul pot seta alte valori pentru timpul de recuperare (30, 40, 60 de minute etc.) în funcție de condiții specifice.

Metodologia pentru calcularea reducerii concentrației de particule și a timpului de recuperare este dată în Anexa A.

Concentrația particulelor din aer și timpul de recuperare sunt puternic influențate de îmbrăcămintea personalului și de alte condiții de operare (a se vedea anexa B pentru un exemplu).

Dacă în încăpere există o zonă cu flux de aer unidirecțional, trebuie luat în considerare efectul acesteia asupra purității aerului (vezi Anexa A).

Anexa A (informativ). Concentrația particulelor și timpul de recuperare față de rata de schimb de aer

Anexa A
(referinţă)

Principala sursă de poluare într-o cameră curată este oamenii. În multe cazuri, emisiile de contaminanți din echipamente și structuri sunt mici în comparație cu emisiile de la oameni și pot fi neglijate.

Concentrația particulelor Cîn aerul spațiilor cu ventilație forțată în momentul de față t calculat (în general) prin formula

Unde C- concentrația de particule în momentul inițial (când sistemul de ventilație este pornit sau după introducerea de contaminanți în aer) t= 0, particule / m;

n- intensitatea emisiei de particule în interiorul încăperii, particule/e;

V- volumul camerei, m;

k- coeficient calculat prin formula (A.2);

k este coeficientul calculat prin formula (A.3).

unde este coeficientul de randament al sistemului de ventilatie, pentru camerele curate cu debit neunidirectional (turbulent), se ia = 0,7;

Q- consumul alimentare cu aer, Domnișoară;

q- volumul de aer care intră în încăpere din cauza scurgerilor (infiltrarea aerului), m/s;

- proportia aerului recirculat;

- eficienta de filtrare a aerului recirculat.

unde este eficiența filtrării aerului exterior;

C- concentrația particulelor în aerul exterior, particule/m;

C este concentrația de particule în aerul furnizat prin infiltrare, particule/m.

Formula (A.1) include doi termeni: variabila Cși constantă C.

C = C+ C, (A.4)

Unde ,
.

Partea variabilă caracterizează procesul tranzitoriu atunci când concentrația de particule în aerul încăperii scade după pornirea ventilației sau introducerea poluării în încăpere.

Partea constantă caracterizează procesul în stare staționară în care sistemul de ventilație elimină particulele generate în încăpere (personal, echipamente etc.) și care intră în încăpere din exterior (cu alimentare cu aer, din cauza infiltrațiilor).

În calculele practice, ei iau:

- infiltratie de aer egala cu zero, q=0;

- randament de filtrare egal cu 100%, i.e. = 0 și = 0.

Atunci coeficienții sunt

k= Q = 0,7 Q,

k=0

Formula (A.1) este simplificată

Unde N- frecvența schimbului de aer, h;

Q = N · V.(A.6)

Exemplul A.1 Camera curată echipată (fără personal, fără proces în curs)

Luați în considerare o cameră curată cu următorii parametri:

- volumul V = 100 m ;

- clasa de curatenie 7 ISO; stare echipat; dimensiunea particulei țintă 0,5 μm (352.000 particule/m );

0,5 μm în interior =10 particule/e;

- CU =10 particule / m , particule cu dimensiuni 0,5 μm;

- rata de schimb de aer N, corespunde seriilor 15 *, 10, 15, 20, 30;
___________________


- consumul de aer Q, m / s calculat prin formula (A.6)

unde 3600 este numărul de secunde într-o oră;

- se ia coeficientul de eficienta al sistemului de ventilatie pentru camerele curate cu debit neunidirectional (turbulent) =0,7.

Calculul scăderii concentrației particulelor după expirarea timpului t se efectuează conform formulei (A.5):

Unde .

NOTĂ În calcule, timpul trebuie exprimat în secunde.

Datele de calcul sunt prezentate în Tabelul A.1.

Tabelul A.1 - Modificarea concentrației particulelor cu dimensiuni 0,5 μm în aer în funcție de rata de schimb a aerului în timp în starea echipată

Datele din Tabelul A.1 sunt prezentate grafic în Figura A.1.
___________________
* Textul documentului corespunde cu originalul. - Notă de la producătorul bazei de date.


Se poate observa din Tabelul A.1 și Figura A.1 că condiția pentru un timp de recuperare mai mic de 15-20 de minute (reducerea concentrației de particule în aer cu un factor de 100) este îndeplinită pentru ratele de schimb de aer de 15, 20 și 30 de ore ... Dacă se presupune că timpul de recuperare este de 40 de minute, atunci rata de schimb de aer poate fi redusă la 10 ore. ... În funcționare, aceasta înseamnă trecerea sistemelor de ventilație în modul de funcționare cu 40 de minute înainte de a începe lucrul.

Figura A.1 - Modificarea concentrației particulelor cu dimensiunea de cel puțin 0,5 μm în aer în funcție de rata de schimb a aerului în timp în starea echipată

Figura A.1 - Modificarea concentrației particulelor cu dimensiuni 0,5 μm în aer în funcție de rata de schimb a aerului în timp în starea echipată

Exemplul A.2. Camera curată în funcțiune

Camera curată este aceeași ca în exemplul A.1.

Conditii:

- stare de exploatare;

- numarul de personal este de 4 persoane;

- intensitatea eliberării particulelor cu dimensiuni 0,5 μm de către o persoană este egal cu 10 particule/e (se folosesc haine pentru camera curata);

- practic nu există emisii de particule de către echipament, adică se ia in considerare doar emisia de particule de catre personal;

- n = 4 10 particule/e;

- CU =10 particule / m .

Să calculăm scăderea concentrației de particule în timp folosind formulele

,

Rezultatele calculului sunt prezentate în Tabelul A.2.

Tabelul A.2 - Modificarea concentrației particulelor cu dimensiuni

Datele din Tabelul A.2 sunt prezentate grafic în Figura A.2.

Figura A.2 - Modificarea concentrației particulelor cu dimensiunea de cel puțin 0,5 microni în aer în funcție de rata de schimb de aer în timp (se folosesc haine pentru camerele curate)

Figura A.2 - Modificarea concentrației particulelor cu dimensiuni 0,5 μm în aer în funcție de rata de schimb a aerului în timp (se folosesc îmbrăcăminte pentru camera curată)

După cum se poate observa din exemplul A.2, la o rată de schimb de aer de 10 ore Clasa ISO 7 este atinsă la 35 de minute după ce sistemul de ventilație începe să funcționeze (dacă nu există alte surse de contaminare). Întreținerea fiabilă a clasei de curățenie 7 ISO este asigurată cu o marjă la o rată de schimb de aer de 15-20 de ore .

Anexa B (informativ). Evaluarea efectului îmbrăcămintei asupra nivelului de poluare

Anexa B
(referinţă)

Luați în considerare efectul îmbrăcămintei asupra concentrației de particule în aer în următoarele cazuri:

- Îmbrăcăminte obișnuită pentru cameră curată - jachetă/pantaloni, rata de emisie de particule 10 particule/s;

- imbracaminte de inalta performanta - salopeta pentru camere curate, rata de emisie de particule 10 particule/s.

Datele din Tabelul B.1 au fost obținute conform procedurii prezentate în Anexa A.

Tabelul B.1 - Concentrații de particule cu dimensiunea de 0,5 μm în aer pentru diferite tipuri de îmbrăcăminte pentru camere curate la un schimb de aer de 10 ore

Notă - Se presupune că personalul respectă cerințele de igienă, comportament, schimbarea hainelor și alte condiții de funcționare a camerelor curate, în conformitate cu GOST R ISO 14644-5.

Datele din Tabelul B.1 sunt prezentate grafic în Figura B.1.

Figura B.1 - Concentrații de particule cu dimensiunea de cel puțin 0,5 microni în aer pentru diferite tipuri de îmbrăcăminte cu un schimb de aer de 10 h _ (- 1)

Figura B.1 - Concentrațiile de particule cu dimensiunea de 0,5 μm în aer pentru diferite tipuri de îmbrăcăminte cu un schimb de aer de 10 ore

Din Tabelul B.1 și Figura B.1, se poate observa că utilizarea îmbrăcămintei de înaltă performanță realizează un nivel de curățenie de clasa ISO 7 cu o rată de schimb de aer de 10 ore și un timp de recuperare de 40 de minute (dacă nu există alte surse de contaminare).

Bibliografie

		Energia camerelor curate - Cod de practică pentru îmbunătățirea energiei în camerele curate și dispozitivele cu aer curat
	VDI 2083 Partea 4.2	Tehnologia camerelor curate - Eficiență energetică, Beuth Verlag, Berlin (aprilie 2011)

UDC 543.275.083: 628.511: 006. 354	OK 13.040.01;
Cuvinte cheie: camere curate, economie de energie, ventilație, aer condiționat, consum de aer, curs de schimb al aerului

Textul electronic al documentului
pregătit de JSC „Kodeks” și verificat de:
publicație oficială
M .: Standartinform, 2015

La proiectarea sistemelor de ventilație pentru camerele curate utilizate în producția de microelectronice, laboratoarele instituțiilor medicale, sălile de operație, secțiile și secțiile aseptice, încăperile cu imprimantă 3d etc. - este necesar să se respecte normele și cerințele SNiP ale GOST, pe baza recomandărilor clientului și a clasei de curățenie cerută.

Standarde sanitare, specificații tehnice, manuale și reguli de instalare

• Etapele proiectării ventilației
• Sisteme de ventilație în spitale
• Ventilatie fiabila a laboratoarelor medicale

Regula principală a unui designer modern de ventilație „curată” este o abordare individuală care exclude soluțiile standard. Baza organizării schimbului corect de aer în încăperi „curate” sunt următoarele cerințe și standarde:

• SNiP 41-01-2003 (8), stabilirea echilibrului ventilației de alimentare și evacuare, ținând cont de prezența sau absența unui lacăt de transfer (vestibul, fereastră);
• GOST ISO 14644-1-2002, clasificând 9 tipuri de curățenie a spațiilor, în funcție de dimensiunea și numărul de particule suspendate în aer.

Scopul și clasificarea sistemelor de ventilație „curate”.

Recomandările moderne de proiectare se bazează pe cerința obligatorie ca aerul pregătit pentru sediile instituțiilor medicale, laboratoarelor, sălilor de operație și secțiilor aseptice să fie steril. Implementarea unui astfel de proiect necesită instalarea de filtre antibacteriene industriale cu un prag mai scăzut ridicat pentru filtrarea particulelor și microorganismelor nocive - HEPA și ULPA.

În producția de microelectronice, se folosește ventilarea zonelor unidirecționale și mixte. Clasa de curățenie a unui astfel de obiect variază în funcție de zonă - lucru, tehnologic (serviciu), service.

Este planificată o cameră separată pentru o cameră curată cu o imprimantă 3D. Menținerea curățeniei necesare este asigurată prin instalarea unor dispozitive suplimentare de aer condiționat, a unei ferestre de trecere sau a unui sas.

Schimb de aer în complexe cu camere „curate”.

În complexele industriale, de depozitare, de birouri, medicale de camere și camere curate, se utilizează o schemă de ventilație modulară, inclusiv difuzoare de aer, filtre de aer, porți de transfer, cutii și ferestre, unități de sistem de monitorizare și automatizare. Echipamentele de ventilație și conductele de aer condiționat sunt finisate cu etanșanți speciali. Construcția unor astfel de instalații se realizează din materiale speciale - plastic, panouri de perete din gips-metal, panouri sandwich pt. plafoane false, profile plinte rotunjite, usi sigilate, ferestre si lampi, pardoseli cu covoare lipicioase. Pentru a minimiza poluarea aerului, mobilier metalic... Hainele, încălțămintea, echipamentele tehnologice sunt depozitate în dulapuri și cutii izolate.

O parte importantă a procesului de proiectare complexă curată este adecvată Stagiu- Standard GMP, care permite nu numai să se calculeze clasa de curățenie pentru mediul tehnologic al unei încăperi sau încăperi, ci și să se realizeze în mod responsabil instalarea sistemelor de aer condiționat și ventilație. Facilitate pentru producerea de microelectronice, produse farmaceutice, Echipament medical, mâncare etc. trebuie nu numai să treacă de certificarea echipamentelor climatice, ci și să fie supus unei monitorizări constante a funcționării acestuia, inclusiv service, întreținere, dezinfecție și curățare.

Proiect climatic centru medical

La efectuarea lucrărilor de proiectare la centrul medical Moscow Doctor, specialiștii companiei noastre au efectuat calculul, livrarea, instalarea sistemelor de ventilație și aer condiționat pentru camerele sale curate. Cerințele GOST au fost îndeplinite conform ISO-2002, ținând cont de clasa ISO 5 de puritate pentru particulele în suspensie.

Alimentarea cu aer a fost realizată printr-un dispozitiv de admisie cu prom. un ventilator SHUFT care sufla aer printr-un sistem cu mai multe trepte cu filtru HEPA. Recuperarea căldurii și recircularea aerului în camera aseptică curată a clinicii a fost efectuată cu un schimbător de căldură Funke. Gradul necesar de sterilitate a fost menținut printr-un blocaj de transfer.

La cererea clientului au fost pregătite 2 moduri de funcționare a echipamentelor de ventilație. Modul de ventilație curată a furnizat aer printr-o unitate de automatizare separată care nu a fost conectată la alte incinte ale clădirii instituției medicale. Al doilea mod a făcut posibilă controlul schimbului de aer din consola de dispecerizare, în scopul notificării de urgență, în absența personalului în clădire.

Scopul compartimentului aseptic proiectat in centrul medical este sala de operatie si camera de sterilizare. Camera curată urma să fie folosită pentru tratarea dermatitei.

Dermatita perioral

Acest tip de dermatită este o boală rară a pielii. Cel mai adesea, reprezentanții frumoasei jumătăți a umanității cu vârste cuprinse între 20 și 40 de ani sunt expuși acestei boli de piele. Medicii - dermatologii numesc uneori dermatita perioral dermatita perioral sau dermatita perioral. Ultima boală provine de la numele locului de localizare.

Simptomele dermatitei periorale

Foarte des, debutul dermatitei periorale este exprimat prin mai multe cosuri pe pielea din jurul gurii. Pacienții se plâng că utilizarea produselor de igienă obișnuite care previn acneea se înrăutățește doar și zona zonei afectate devine mai mare. Trebuie să contactați imediat un centru medical specializat în afecțiuni ale pielii dacă aveți oricare dintre următoarele simptome:

Pielea de pe bărbie și din jurul gurii este acoperită cu o erupție pronunțată. Erupție cutanată roșie, mâncărime, arsuri ale pielii afectate. Pielea pare să se strângă.

Cosurile din jurul gurii nu acoperă întreaga zonă a pielii, ci unele zone. Adică sunt situate în zone localizate.

Uneori este însoțit de coșuri care conțin capete umplute cu lichid limpede. Când aceste capete explodează, atunci lichidul conținut în ele intră în piele. Erupția roșie se transformă în ulcere în timp.

Zonele afectate ale pielii sunt acoperite cu solzi transparente, care se desprind periodic de pe suprafata si cad. Alte boli ale corpului uman pot avea simptome similare.

Cauzele bolilor de piele periorale

Ca orice dermatita, aceasta este cauzata de scaderea functiei de protectie. piele... Următorii factori pot provoca disfuncționalități ale sistemului imunitar al pielii:

• Eșec în fondul hormonal al organismului (sistemul endocrin).
• Reducerea imunității celulare a țesuturilor pielii.
• O schimbare bruscă a climei și expunerea prelungită la piele directă razele de soare... Lumina ultravioletă este dăunătoare pielii.
• Alergii de natură bacteriană.
• Reacții alergice la produse cosmetice și chimie igienă.

O reacție cutanată poate apărea în urma utilizării medicamentelor alergene. Înainte de a începe tratamentul pentru orice boală, medicul trebuie să se asigure că pacientul nu este alergic la elementele constitutive ale medicamentului.

• Predispoziție genetică la alergii.
• Rinite, astm.
• Probleme ginecologice care cauzează o tulburare hormonală la o femeie.
• Hipersensibilitate a pielii din jurul gurii și bărbiei.
• Proteze dentare, paste de curatat, in special cele cu fluor.
• Probleme cu sistemul digestiv, în special la nivelul tractului gastrointestinal.
• Situații stresante, stări depresive, adică toate situațiile care duc la tulburări ale sistemului nervos al corpului uman.

Costul proiectării ventilației pentru o cameră curată este de la 199 de ruble. la 1 m2

Preturi „curate” pentru ventilarea camerelor curate la cheie

Compania climatică SRL „StroyEngineering” va realiza proiecte pentru obiecte Catering(cantine, cafenele, restaurante), ateliere de producție (locuri de sudare, cabine de pulverizare), ateliere (bijuterii, microelectronica), institutii sanitare (complexe medicale si preventive, farmacii, piscine, maternitati, laboratoare), birouri, servere, rezidentiale, depozite si spatii comerciale ( centre de cumparaturi, magazine) - în conformitate cu cerințele moderne, în conformitate cu parametrii standardelor GOST și SNiP.

Necesită high-tech, confortabil și schema practica purificarea aerului pentru centre medicale private și publice, închiriate și „proprie” camere curate din Moscova și regiune - cu dispecerare? Oferim prețuri corecte și „curate” (fără majorări) pentru lucrările de proiectare și instalare cu servicii ulterioare pentru organizații de construcții și reparații, proprietari de cluburi sportive, chiriași, instituții sanitare și unități de alimentație publică!

Serviciile organizației noastre includ selectarea și instalarea echipamentelor specializate pentru blocuri de aer și ferestre de trecere. Aparate de aer conditionat industriale, filtre, distribuitoare de aer, unitati de control, recuperatoare etc. va crea condiții optime pentru îndeplinirea oricăror sarcini la instalațiile dumneavoastră „curate”.

Elaborare si implementare proiecte de ventilatie pentru camerele curate

• Un exemplu de instalare a ventilației într-o policlinică conform SanPiN
• Rate de ventilație pentru ultrasunete, raze X, fizioterapie, săli de masaj
• Cerințe de ventilație în stomatologie cu un aparat cu raze X
• SNiP ventilație farmacie
• Un exemplu de ventilație pentru o sală de sport cu sală de sport și piscină
• Proiect de ventilație curățătorie chimică la o întreprindere de servicii pentru consumatori

Materialul anterior - ventilarea spațiilor de locuit!

Raymond K. Schneider, consultant senior pentru camere curate și șef al tehnologiei practice, SUA, membru al Societății Americane de Ingineri de Încălzire, Refrigerare și Aer condiționat (ASHRAE)

Proiectarea sistemelor de ventilație și aer condiționat pentru camerele curate are o serie de caracteristici. Mai jos este un articol al renumitului specialist american în domeniul camerelor curate, domnul Raymond K. Schneider, care analizează cerințele pentru sistemele de ventilație pentru încăperi de diferite clase de curățenie: de la 1 la 9. Soluțiile propuse de autor, bazate pe pe baza experienței sale practice extinse, merită un studiu atent și o utilizare acolo unde este posibil.

Sistemele de aer condiționat pentru camerele curate trebuie să furnizeze o anumită cantitate de aer curat pentru a menține un anumit nivel de curățenie în cameră. Aerul este furnizat camerelor curate astfel încât să se prevină formarea de zone de stagnare în care particulele de praf se pot depune și se pot acumula. Aerul trebuie conditionat si de temperatura si umiditate in conformitate cu cerintele pentru parametrii microclimatului incaperii. În plus, aer condiționat suplimentar este furnizat încăperii pentru a crea suprapresiune.

Acest articol discută problemele de proiectare ale sistemelor de aer condiționat pentru camerele curate. Pentru a simplifica prezentarea materialului, nivelul de mentinere a curateniei in incinta este impartit in trei categorii: dur, mediu si moderat (vezi tabel).

Schimb de aer

Cantitatea estimată de alimentare cu aer purificat este maximă pentru încăperile cu regim sever de curățenie și scade pe măsură ce cerințele de curățare scad. Schimbul de aer în încăperi, de regulă, este exprimat fie prin mobilitatea aerului din cameră, fie prin rata (tur/h).

Mobilitatea medie a aerului din încăpere este de obicei utilizată atunci când aerul este furnizat printr-un tavan filtrant. Timp de mulți ani, mobilitatea aerului de 0,46 m / s ± 20% a fost luată pentru cel mai înalt nivel de puritate. Acesta s-a bazat pe primele proiecte de camere curate realizate în cadrul programe spațiale 1960-1970

Recent, au fost efectuate experimente cu viteze mai mici, care au arătat că mobilitatea aerului în intervalul 0,35–0,51 m/s ± 20% este destul de acceptabilă, în funcție de tipul de activitate și de echipamentul instalat. Limita superioară a mobilității aerului corespunde activității ridicate a personalului și prezenței echipamentelor cu emisie de praf. Se acceptă valori mai mici în cazul în care un număr mic de personal efectuează munca sedentarași/sau fără echipamente de extracție a prafului.

Adesea, clienții cunoscători cu experiență în camera curată specifică valori scăzute de mobilitate a aerului. Iar clienții și designerii începători care nu sunt conștienți de permisibilitatea vitezelor mai mici stabilesc mobilitatea aerului la capătul superior al scalei. Nu există un nivel mediu definit fără ambiguitate al mobilității aerului sau al ratei de schimb a aerului acceptat în industrie pentru camerele curate conform acestei clasificări. Singura excepție este valoarea mobilității aerului FDA (Food and Drug Administration) de 0,46 ± 0,1 m/s pentru zonele sterile din industria farmaceutică.

Mai des, există valori standard pentru schimbul de aer pentru camerele curate cu un nivel mediu și moderat de puritate a aerului. Pentru incaperile cu un nivel mediu de curatenie, schimbul de aer recomandat este intre 30 si 60 rpm/h, in timp ce pentru un nivel moderat de schimb de aer poate fi redus la 20 rpm/h. Proiectantul alege rata de schimb a aerului pe baza experienței sale și a înțelegerii emisiilor de praf în procesul de producție. Recent, a existat o tendință de a accepta valori mai mici ale schimbului de aer; firmele de top de proiectare și construcții și clienții prudenti au o experiență de succes în lucrul cu acești parametri.

V orientări practice Institutul de Microclimat (IEST-CC-RP.012.1) are un tabel cu valorile recomandate de schimb de aer pentru fiecare clasă de curățenie; valori similare au fost publicate ulterior în ISO 14644-1 clauza 4. Cifrele prezentate sunt prezentate în tabel. Ambele documente sunt în concordanță între ele și reprezintă recomandări comune ale proiectanților, constructorilor și utilizatorilor, dovedite de-a lungul anilor. munca de succes... În toate aceste documente, responsabilitatea pentru selectarea parametrilor revine „vânzătorilor” și „cumpărătorilor” de camere curate, prin urmare, atunci când utilizați recomandările de mai sus, este recomandabil să folosiți o anumită prudență.

Poza 1.

Figura 2.

Filtre

De-a lungul anilor, tehnologia camerelor curate a evoluat pentru a servi industria microelectronică. Nevoia de filtre de aer de înaltă eficiență este dictată de nevoile industriei și ale industriilor conexe. Filtrul ULPA (Ultra High Purity), cu o eficiență de 99,9995% la 0,12 microni, a fost folosit cu succes în camerele curate dure. Sunt disponibile filtre cu eficiență mai mare, dar sunt scumpe și nu sunt utilizate pe scară largă. Filtrele cu eficiență de 99,99% și 99,999% sunt disponibile de la mai mulți producători; experiența a arătat că acestea pot fi aplicate și unui regim dur.

Filtrele HEPA (High Efficiency Purification) cu o eficiență de 99,97% în particule de 0,3 microni au fost calul de lucru al industriei camerelor curate de mulți ani. Ele sunt încă utilizate pe scară largă în industria farmaceutică, unde cerințele pentru puritatea aerului sunt și mai stricte.

Când filtrele au fost testate în laborator pentru a număra cu exactitate numărul de particule trecute, s-a dovedit că filtrele HEPA / ULPA trec în mare parte fracția de 0,1-0,2 microni. Totodată, s-a confirmat eficiența pașaportului filtrelor pentru fracțiuni de 0,12 și 0,3 microni și s-a constatat o eficiență și mai mare pentru particulele care sunt mai mari și mai mici decât dimensiunile indicate. Pentru un regim strict de standardizare a purității, se obișnuiește, la setarea eficienței filtrului, să se indice nu valorile de 0,12 și 0,3 microni, ci dimensiunea particulelor fracției care este filtrată mai rău decât restul (MPPS). Valorile MPPS variază ușor între diferiții producători de filtre. Dimensiunea particulelor cel mai prost filtrate este considerată cea mai convenabilă de către unii designeri și producători.

Majoritatea camerelor curate cu modul hard și mediu sunt echipate cu filtre în tavan. Filtrele pot fi grupate și atașate la un modul comun sistem de alimentare, ceea ce îl face ușor de instalat în tavan, sau poate fi instalat separat, cu individual conducte de alimentare cu aer... Această plasare, care amintește de un T inversat, formează o structură de tip fagure sub tavan. În același timp, filtrele sunt sigilate cu grijă în carcasă pentru a preveni trecerea aerului netratat. În plus, filtrele încorporate în camerele de alimentare sunt încă folosite. Cu toate acestea, schemele modulare care le înlocuiesc permit un control mai bun al parametrilor și al mobilității aerului.

Unitățile filtru-ventilatoare sunt utilizate pe scară largă. În unele modele, filtrul este înlocuibil; în alte cazuri, întreaga unitate este înlocuită la sfârșitul duratei de viață. Oferim diferite dimensiuni standard pentru integrare într-o structură de fagure. Ventilatoarele sunt echipate cu motoare electrice proiectate pentru tensiuni diferite, ceea ce permite utilizarea diferitelor scheme de alimentare. niste sisteme complexe reglementarea prevede posibilitatea de reglare individuală a fiecărei unități, înregistrarea consumului de energie, semnalizarea defecțiunilor motoarelor electrice, reglarea grupurilor de ventilatoare cu filtru și modificarea vitezei de rotație a ventilatorului în funcție de momentul zilei. Unitățile de filtrare-ventilator sunt utilizate pentru toate clasele de camere curate.

Viteza frontală a aerului pentru filtrele de tavan poate fi între 0,66 și 0,25 m/s, în funcție de proiect. Deoarece un sistem cu un aranjament celular de filtre de tip T ocupă 20% din suprafața tavanului, viteza frontală a filtrelor de 0,51 m / s corespunde unei viteze medii în zona de lucru a încăperii de 0,41 m / s. .

Instalarea filtrelor HEPA/ULPA direct în tavanul camerelor curate este dictată de intenția de a minimiza sau elimina posibilitatea acumulării de praf pe orice suprafață (de exemplu, pe pereții conductelor de aer) de-a lungul căii de aer de la filtru la cameră curată. Plasarea de la distanță a filtrelor HEPA este tipică pentru camerele curate moderate, deoarece cantitatea de particule eliminate de-a lungul drumului de pe pereții conductelor de aer după filtre se află în limite acceptabile. Excepție fac situațiile în care un sistem de aer condiționat standard, necertificat pentru camerele curate, este convertit în acest scop în conformitate cu ISO 14644. În acest caz, toate conductele de aer după filtre trebuie curățate temeinic.

Pentru încăperile curate de sarcină moderată, se folosesc adesea tăvi de ventilator sau camere de amestecare și distribuție cu filtre HEPA pe partea de evacuare. În același timp, viteza frontală a aerului în filtrele HEPA ajunge la 2,54 m/s, ceea ce corespunde unei căderi de presiune mai mare decât la o instalație pe tavan. Rezistența aerodinamică a unui filtru HEPA pur cu dimensiuni de 600x600 mm este de 375 Pa la o viteză frontală de 2,54 m/s. Când este instalat deasupra capului, viteza frontală este de 0,51 m / s, rezistență aerodinamică- 125 Pa.

Circulația aerului în camerele curate

Aerul care intră în camera curată după curățarea cu filtre HEPA și ULPA este practic lipsit de particule în suspensie. Alimentarea cu aer a camerei se face cu un dublu scop. În primul rând, „dizolvarea” (scăderea concentrației) a poluării cu praf rezultată din prezența oamenilor și implementarea proceselor de producție. În al doilea rând, captarea și îndepărtarea acestor contaminanți din spații.

Există trei tipuri de circulație a aerului interior:

1. Flux ordonat unidirecțional (numit anterior „laminar”), când liniile de curgere ale tuturor jeturilor de aer sunt paralele.

2. Flux dezordonat (numit anterior „turbulent”) când liniile de curgere nu sunt paralele.

3. Flux mixt, când într-o parte a încăperii jeturile de aer pot fi paralele, iar în cealaltă nu.

Camerele curate rigide tind să utilizeze flux unidirecțional. Acest lucru se realizează prin instalarea de filtre HEPA / ULPA pe toată suprafața tavanului și prin instalarea unei podele înălțate perforate. Aerul se deplasează vertical de la tavan la podea și este expulzat prin perforații în camera de evacuare de sub podea. Apoi aerul recirculat este alimentat înapoi în cameră prin conductele periferice de aer recirculat.

Dacă camera curată este îngustă (4,2–4,6 m), în locul unei podele înălțate se folosesc grile de evacuare montate pe perete instalate în partea de jos. Aerul este furnizat de sus și se deplasează vertical la un nivel de 0,6–0,9 m, apoi fluxul se răspândește spre grătare. O astfel de circulație este considerată acceptabilă pentru încăperile cu un mod dur, mai ales în cazurile în care a avut loc o conversie a camerei într-o cameră curată în prezența prafului în zona superioară.

În încăperile cu circulație bine ordonată, amplasarea mobilierului și echipamentelor influențează structura fluxului de aer. Pentru a reduce influența acestor articole asupra curățeniei camerei, este necesar să le plasați astfel încât să nu se formeze zone stagnante cu acumulare de praf.

Mișcarea dezordonată a aerului este obișnuită în camerele curate medii. Filtrele HEPA sunt distribuite uniform pe suprafața tavanului. Fluxul de aer este în general direcționat de sus în jos. Cu toate acestea, direcționalitatea jeturilor individuale este diferită și nu se încadrează într-un model specific. În timp ce aerul de alimentare nu conține practic particule în suspensie, aspectul și acumularea acestora în zona de lucru a camerelor curate depinde de cantitatea de particule generate în încăpere; de la reducerea concentrației de praf din cauza schimbului de aer; intensitatea eliminării particulelor din zona de lucru. În general, putem spune că cu cât schimbul de aer este mai mare, cu atât aer mai curatîn încăperile de dimensiuni medii, însă, structura fluxului de aer din cameră joacă și ea un rol.

Schema de evacuare a aerului pentru încăperile cu circulație dezordonată este foarte importantă. În astfel de încăperi, grilele de evacuare montate pe perete sunt răspândite. Acestea trebuie distribuite uniform pe perimetrul camerei. Această cerință poate intra în conflict cu aspectul acceptat al echipamentului de-a lungul pereților. Dacă este posibil, echipamentul trebuie îndepărtat de pereți, astfel încât aerul să poată trece în spatele lui. De asemenea, este recomandabil să ridicați echipamentul de pe podea, așezându-l pe o platformă pentru a permite aerului să curgă de jos. În cele mai multe cazuri, designerii camerelor curate caută să direcționeze fluxul de aer departe de suprafata de lucru masa la podea si apoi la grilajele joase de evacuare. Cu această schemă, particulele sunt îndepărtate din cameră și trimise la filtre, unde sunt capturate. O excepție ar fi atunci când particulele de murdărie sunt generate de echipamente deasupra zonei de lucru. Apoi ar trebui folosit un fel de dispozitiv pentru a prinde îndepărtarea și particulele în partea de sus. În general, se recomandă utilizarea schemei de distribuție a aerului de sus în jos.

În încăperile cu un nivel mediu de curățenie, este o bună practică să restricționați secțiunile orizontale ale fluxului de aer. Valorile recomandate pentru secțiunile orizontale nu depășesc 4,2–4,8 m. Astfel, într-o cameră cu o lățime de cel mult 8,4–9,6 m, este permisă instalarea grilelor de evacuare de-a lungul perimetrului pereților. Această limitare este dictată de teama de contaminare secundară în timpul sedimentării sau a altor transferuri de particule în zona de lucru din fluxuri orizontale lungi.

În încăperile mai largi, se obișnuiește instalarea grilelor de evacuare și a conductelor de aer în conductele montate de-a lungul coloanelor. Dacă nu există coloane în cameră, arbori verticali sunt creați dintr-un material adecvat.

În încăperile moderat curate, cu instalarea de la distanță a filtrelor HEPA, pot fi utilizate difuzoare de aer de tavan standard ale sistemelor de aer condiționat. Modelul de circulație a aerului este, de asemenea, similar cu cel utilizat în încăperile cu aer condiționat.

Conform schemei de circulație „de sus în jos” existentă în practică pentru camerele curate, aici se recomandă și instalarea de jos a grilelor de evacuare montate pe perete. Dacă grilele de evacuare sunt amplasate deasupra capului, în zona curată de lucru se pot forma zone cu o concentrație mare de solide în suspensie, mai ales în perioadele de lucru intens. În cazurile cunoscute de instalare a grilelor de evacuare din tavan în camere curate moderate, succesul s-a datorat cel mai probabil nivelului scăzut de generare de particule în cameră, mai degrabă decât eficienței sistemului de distribuție a aerului.

Circulația mixtă este utilizată atunci când se efectuează lucrări cu cerințe critice și necritice de curățenie a aerului în aceeași încăpere. Dacă nu este posibil să se asigure că lucrările critice se desfășoară într-o zonă separată, atunci se poate folosi o cameră curată comună cu zonare de curățenie. Zonele sunt create prin gruparea adecvată a filtrelor de tavan. Într-o zonă cu condiții critice de curățenie, numărul de filtre este mai mare, într-o zonă cu condiții necritice, este mai mic. În plus, alimentarea cu aer de alimentare poate fi efectuată în așa fel încât acesta să fie mai întâi furnizat prin conducte în zona critică și apoi să intre în restul încăperii. În funcție de înălțimea camerei curate, se poate instala și un adăpost din plexiglas de 0,6 m înălțime sau o perdea de plastic care nu ajunge la podea cu 304–457 mm.

Direcția fluxurilor de aer evacuat este reglată de amplasarea corespunzătoare a grilelor de evacuare astfel încât să se prevină transferul de contaminanți în întreaga încăpere. O podea înălțată cu un colector de colectare a aerului evacuat dedesubt va fi foarte eficientă în acest caz. Cu toate acestea, aplicarea unei astfel de soluții poate fi împiedicată de bugetul limitat al clientului, care alege un proiect de cameră curată zonată cu circulație mixtă tocmai din cauza ieftinității sale.

Dezavantajul circulației dezordonate a aerului în camerele curate este crearea de zone cu conținut ridicat de praf. Astfel de zone pot exista o perioadă limitată de timp, apoi dispar. Acest lucru are loc atunci când interacțiunea curenților de aer rezultând din activitati de productie, și avioane de alimentare dezordonate. S-a încercat reproducerea circulației unidirecționale prin amenajarea unui distribuitor de aer de tavan fals și crearea unei zone de presiune crescută între tavanul principal și tavanul fals. Pentru aceasta s-au folosit panouri perforate din plastic sau aluminiu si un paravan din materiale tesute si netesute.

Ca urmare, s-a format un flux unidirecțional ordonat în cameră cu viteze mult mai mici decât în ​​camerele curate cu regim rigid. Efectul de deplasare al fluxului de aer de alimentare previne formarea zonelor cu praf și are ca rezultat, în general, un nivel mai ridicat de curățenie. Rezultatul specificat, așa cum s-a menționat mai sus, este obținut la o mobilitate a aerului mai mică decât cea indicată în standardele pentru regimul de puritate dur și mediu (Fig. 1).

Sarcina termica

Proporția de căldură sensibilă în încărcătura termică a camerelor curate depășește de obicei 95%. De regulă, este necesară răcirea pe tot parcursul anului, deoarece căldura generată de echipamente tehnologiceși motoare electrice ale ventilatoarelor circulante. O mică proporție de căldură latentă este generată de prezența personalului. Pentru fiecare cameră curată este dezvoltat un design unic, prin urmare toți factorii care afectează sarcina termică trebuie analizați cu atenție.

În încăperile cu niveluri dure și medii de curățenie, o parte semnificativă a aerului de alimentare nu este procesată de aparatele de aer condiționat - acesta este aer recirculat. Îndepărtarea necesară a căldurii sensibile se efectuează în camerele de amestec și distribuție, unde o parte din debitul total este răcit în schimbătoare de căldură de suprafață și apoi returnat la fluxul general către ventilatoarele de recirculare (Fig. 2). Temperatura aerului la intrarea în încăperile curate cu regim rigid poate fi cu doar câteva grade mai mică decât temperatura aerului evacuat, datorită volumului mare de flux. Această diferență de temperatură permite utilizarea de sus în jos a filtrelor HEPA / ULPA montate pe tavan fără a compromite confortul lucrătorului.

În încăperile cu un nivel moderat de curățenie, cerințele pentru distribuția aerului în cameră sunt în unele cazuri aceleași ca în încăperile frigorifice convenționale. Astfel, diferența de temperatură dintre aerul de alimentare și cel evacuat poate fi de 8-11 ° C. În aceste cazuri, difuzoarele de tavan standard sau alte mijloace sunt utilizate pentru a preveni suflarea neplăcută și pentru a oferi un mediu interior confortabil.

Alimentare cu aer exterior

Furnizarea de aer exterior este necesară pentru a compensa extracția și exfiltrarea, care are loc întotdeauna în camerele curate cu suprapresiune. Aerul de alimentare din exterior este costisitor, deoarece nu trebuie doar curățat, ci și supus unui tratament de temperatură și umiditate înainte de a fi furnizat în camerele curate. Deoarece nu este posibilă eliminarea completă a furnizării de aer extern, din motive de economie generală și de conservare a energiei, cantitatea acestuia ar trebui menținută la minimum.

Presiunea aerului din camerele curate este de obicei mai mare în raport cu zona înconjurătoare. De obicei, se recomandă o presiune diferențială de 12 Pa. Suprapresiune mai mare provoacă zgomote de șuierat în crăpături și dificultăți de deschidere a ușilor. În unitățile de camere curate cu diferite clase de curățenie, se obișnuiește să se mențină o diferență de presiune de 5 Pa între încăperile adiacente, în timp ce într-o încăpere cu o clasă mai mare de curățenie se menține o presiune mai mare.

Cantitatea de aer exterior este determinată prin însumarea volumului hotei pentru toate procesele de producție și creșterea multiplicității rezultate cu 2 rotații / h. Această valoare semi-empirică este o cantitate calculată de aer testată în practică pentru selectarea echipamentelor de aer condiționat. Cantitatea reală de aer exterior va varia în funcție de deschiderile ușilor, scurgerile și programul real de funcționare al hotei.

Aparatul de aer condiționat exterior este proiectat să respecte reglementările camerei curate. Aceasta înseamnă că trebuie să fie posibilă curățarea aerului, preîncălzirea, răcirea, reîncălzirea, dezumidificarea și umidificarea.

În camerele curate cu regim strict, se fac adesea trei etape de purificare a aerului exterior: o preliminară - un filtru ASHRAE cu o eficiență de 30%, una intermediară - un filtru cu o eficiență de 95% și una finală - un HEPA. filtru. În camerele curate cu regimuri medii și moderate, de regulă, există două etape de curățare: preliminară (30%) și finală (95%). Din denumire rezultă clar că filtrul de curățare finală este plasat la ieșirea aparatului de aer condiționat.

Preîncălzirea este necesară atunci când temperatura exterioară în timpul iernii scade sub 4 ° C. Dacă temperatura punctului de rouă în camera curată este ≥5,6 ° C, aerul de alimentare este răcit și dezumidificat în schimbătorul de căldură de suprafață. Deoarece lucrătorii din camerele curate cu un regim strict poartă întotdeauna îmbrăcăminte de protecție, temperatura bulbului uscat poate fi menținută nu mai mare de 19 ° C, în timp ce valoarea minimă a umidității relative pentru reglarea regulatoarelor este de 40%. A doua încălzire este necesară pentru a crește temperatura aerului de alimentare după răcire și dezumidificare în schimbătorul de căldură. La calcularea cantității de căldură pentru a doua încălzire, se ia în considerare câștigul de căldură de la ventilatoarele de recirculare. Aceasta este o valoare esentiala pentru camerele curate cu regim dur.

Reducerea temperaturii de suprafață a schimbătorului de căldură la nivelul necesar pentru a menține temperatura punctului de rouă a încăperii sub 5,6 ° C poate fi dificilă. Atunci când dezumidificarea aerului de alimentare este necesară sub 40% umiditate relativă, se folosesc de obicei diverși desicanți.

În sistemul descris aici, aparatul de aer condiționat exterior este încărcat cu căldură latentă și umiditate în cameră. Se presupune că parametrii aerului de alimentare îndeplinesc cerințele pentru asimilarea căldurii latente generate de personalul încăperii și pătrunderea umidității prin gardurile camerei curate. De asemenea, se presupune că sarcina de căldură latentă este mai mult sau mai puțin constantă. Aceste ipoteze trebuie verificate pentru fiecare proiect specific. Este necesar să se țină seama de condițiile din spațiile din jurul camerei curate, de parametrii climatului exterior, de posibilitatea eliberării umidității din procesele de producție din cameră.

În încăperile mici, curate, cu o cerere redusă de aer exterior, răcitoarele de aer cu recirculare din camerele de amestec și distribuție discutate mai sus pot fi utilizate și pentru tratarea aerului exterior. În acest caz, este procesat un amestec de aer exterior și aer recirculat. Proporția dintre aceste componente ale aerului de alimentare este reglată prin supape de amestec în funcție de presiunea din camera curată. Dacă presiunea scade, clapeta de aer exterior se deschide și clapeta de recirculare se închide. Aerul din camerele de amestec și distribuție este furnizat ventilatoarelor de circulație.

În camerele curate cu funcționare moderată, cantitatea totală de aer de alimentare necesară poate fi apropiată de debitul de aer condiționat. În acest caz, ventilatoarele de circulație suplimentare nu sunt instalate, mișcarea aerului prin sistem este realizată numai de ventilatoarele unuia sau mai multor aparate de aer condiționat.

masa

Clasi- ficțiune ISO Standard federal 209E Standard federal 209E Recomandări Mobilitatea aerului în interior, ft/min (1 ft = 0,305 m) Aer- schimb valutar, turație/h 1 Fără echivalent Fără echivalent Greu 70-100 2 Fără echivalent Fără echivalent Greu 70-100 3 1 1,5 Greu 70-100 4 10 2,5 Greu 70-100 5 100 3,5 Mediu dur 70-100 225-275 6 1 000 4,5 In medie Fara norme 70-160 7 10000 5,5 In medie Fara norme 30-70 8 100000 6,5 Moderat Fara norme 10-20 9 Fără echivalent Fără echivalent Moderat Fara norme Prin calcul

Noua clasificare ISO pentru camerele curate este afișată în stânga. De asemenea, este prezentată clasificarea conform standardului federal american 209E în sistemele anglo-americane și metrice. Coloana „Recomandări” conține trei categorii în funcție de clasificarea autorului acestui articol. Rețineți că „Clasa 100” poate fi atribuită modului dur, atunci când designul prevede circulația ordonată, sau modului mediu, dacă circulația dezordonată este proiectată pentru condiții necritice. Cele două coloane din dreapta oferă recomandări pentru mobilitatea aerului din încăpere (ft/min) și schimbul de aer (rpm/h) pentru condiții medii până la moderate.

concluzii

În documentele normative pentru proiectarea camerelor curate, există tendința de a încredința proiectantului funcțiile unui expert general, capabil să îndeplinească toate dorințele clientului (din câte știe el). Ghidurile folosesc de obicei expresia „o chestiune de acord între cumpărător și vânzător” pentru a implica clientul în procesul de luare a deciziilor, deoarece fiecare dezvoltator poate oferi propria versiune a proiectului. Eficacitatea principiului de proiectare discutat în acest articol a fost dovedită în practică; o astfel de abordare, potrivit autorului, permite să se convină asupra cerințelor tehnice și asupra posibilității implementării acestora. Aceste recomandari, ca oricare altele, trebuie adaptate in fiecare caz la conditiile specifice de utilizare.

Retipărit cu abrevieri din revistă ASHRAE.

Traducere din engleză O. P. Bulycheva.

Editare științifică de Cand. tehnologie. stiinte A. P. Inkov

FAVEA proiectează, furnizează și instalează sisteme de ventilație și aer condiționat pentru camerele curate, inclusiv unități de control și expediere pentru aceste sisteme.

Principii generale

Sarcina principală a sistemelor de ventilație și aer condiționat este de a crea și menține următorii parametri în camerele curate:

Curatarea aerului

Înainte de a fi livrat în camerele curate, aerul trece printr-un sistem de filtrare în 4 trepte. Filtrele grosiere și fine sunt amplasate în aerul condiționat central. Filtrele ultrafine, așa-numitele filtre HEPA și ULPA, sunt amplasate direct în distribuitoarele de aer, adică. înainte ca aerul să intre în camera curată. Aceste filtre sunt capabile să capteze particule de până la 0,01 µm.

Flux de aer laminar

Un flux de aer unidirecțional (laminar) este utilizat pentru a crea zone curate locale. În acest flux, mișcarea aerului are loc într-o direcție și „deplasează” particulele de aerosoli din zona curată. De asemenea, în fluxul laminar nu există turbioare și amestecarea fluxurilor de aer, ceea ce permite particulelor să se afle în câmpul de curgere pentru un timp minim.

Fluxul laminar este asigurat prin utilizarea difuzoarelor speciale de aer laminar si a plafoanelor laminare, care fac parte din sistemul de ventilatie si aer conditionat.

Aer conditionat central pentru camere curate

Elementul principal al oricărui sistem de ventilație și aer condiționat este un aparat de aer condiționat central - un dispozitiv în care se efectuează pregătirea completă a aerului înainte de a-l furniza sediului.

Pentru camerele curate, aparatele centrale de aer condiționat sunt folosite într-un design special „igienic”.

Un aparat de aer condiționat central standard este format dintr-o carcasă, care conține următoarele elemente: un set de filtre, schimbătoare de căldură pentru încălzirea, răcirea și dezumidificarea aerului, un umidificator de aer, ventilatoare pentru alimentarea și evacuarea aerului din încăperi.

Automatizare si dispecerizare sisteme de ventilatie si aer conditionat

Pentru controlul aparatelor centrale de aer condiționat, precum și a întregului sistem de ventilație și aer condiționat, complexul prevede sisteme automate de reglare, control și dispecerizare.

Sistemul automat de reglare și control permite:

• mențineți și reglați parametrii de bază ai sistemului, cum ar fi temperatura, umiditatea, viteza ventilatorului, căderile de presiune;
• protejați schimbătoarele de căldură ale aparatelor centrale de aer condiționat de îngheț la temperaturi exterioare scăzute;
• semnalează apariția unor situații de urgență, cum ar fi o defecțiune a ventilatorului sau necesitatea înlocuirii filtrului.

Pentru a organiza funcționarea unor astfel de sisteme, se folosesc în principal diverși senzori, relee și controlere programabile, care fac parte integrantă din orice sistem modern de ventilație și aer condiționat.

Sistemul de dispecerare este utilizat pentru a scoate datele sistemelor de la controlere pe ecranul unui computer personal, cu posibilitatea de a controla parametrii sistemelor de pe acest computer.

FAVEA implementează sisteme de control de supraveghere ca parte a sistemelor automate și se integrează cu sisteme externe precum alimentarea cu energie, iluminatul, incendiul și alarma de securitate, echipamente pentru lift etc. Sistemele de expediere asigură, printre alte funcții, autorizarea utilizatorului pe mai multe niveluri, stocarea parametrilor tuturor proceselor cu detalii maxime, monitorizarea constantă a disponibilității comunicării cu controlerele, posibilitatea de acces la distanță prin Internet sau o rețea locală fără software suplimentar special. , o interfață multilingvă.

Sistemele automate sunt construite pe baza controlerelor, senzorilor, supapelor de control și actuatoarelor moderne și a componentelor electrice de la producători lideri mondiali precum Siemens, Sauter, Schneider Electric, Eaton, Legrand, Danfoss, Belimo și mulți alții. dr.

Sistemele noastre sunt extrem de eficiente din punct de vedere energetic datorită atenției deosebite acordate ajustării cât mai precise a regulatoarelor, utilizării algoritmilor moderni de control și capacității de a seta un program de funcționare detaliat și schimbarea automată a valorilor setate.

Specialistii nostri au o bogata experienta de succes in rezolvarea sarcinilor de automatizare non-standard pentru diverse echipamente, dezvoltand concepte si algoritmi de control complecsi pentru a satisface toate cerintele si dorintele clientului.

Tab. 2. Schema optimă de selecție a filtrului utilizată în Elveția pentru clasele de camere curate conform ISO 14644-1 (GOST R ISO 14644-1)

Până în prezent, practica inginerească a dezvoltat soluții standard, a căror aderență permite evitarea inexactităților și evitarea costurilor de capital și de exploatare inutile. Aceste soluții tipice se referă la:

• principii de construcție a sistemelor de ventilație și aer condiționat;
• determinarea structurii și parametrilor necesari ai aparatului de aer condiționat;
• alegerea numărului de etape de filtrare și a tipurilor de filtre;
• determinarea frecvenței schimbului de aer;
• asigurarea condițiilor de temperatură și umiditate necesare în cameră;
• creând confort termic pentru personal.

Experiența Laboratorului de testare a camerelor curate Invar în atestarea proiectelor (etapa DQ) și a camerelor curate construite (etapele IQ, OQ și PQ) a relevat și erori tipice.

Date inițiale în proiectarea sistemelor de ventilație și aer condiționat

Înainte de a începe proiectarea, ar trebui să-i formulați clar scopul și să determinați datele inițiale. Erorile și inexactitățile în această etapă vor duce la executarea incorectă a tuturor lucrărilor. Astfel de date inițiale includ:

• cerințe pentru curățenia aerului și pentru camerele curate - stabilirea clasei de curățenie în conformitate cu GOST ISO 14644-1 sau GOST R 52249;
• parametrii de microclimat pentru procesul tehnologic (temperatura și umiditatea cu abateri admise);
• numărul de lucrători din cameră;
• eliberarea de căldură și umiditate din echipamente și procese;
• eliberarea de substanțe nocive;
• suprafata si inaltimea spatiului;
• cerințele tehnologice, bazate pe caracteristicile proceselor tehnologice și realizate, materiale și produse utilizate;
• scăderile de presiune între încăperi și debitele de aer (dacă este necesar).

Structura sistemelor de ventilație și aer condiționat

În sistemul de ventilație și aer condiționat sunt implicate mai multe tipuri de fluxuri de aer:

• evacuare - aer care părăsește încăperea prin sistem ventilație forțată... O parte din aerul extras (L in) poate fi eliminat direct în atmosferă prin extractoare locale, o parte din acesta poate fi reciclată;
• în aer liber - aerul atmosferic preluat de sistemul de ventilație și climatizare pentru alimentarea încăperii deservite, L n;
• aer de alimentare - aer furnizat încăperii de sistemul de ventilație și aer condiționat, L p;
• recirculare - aer amestecat cu exteriorul și din nou direcționat în sistemul de ventilație, L p;
• eliminat - aer preluat din cameră și nu mai este folosit în ea, L у.

De asemenea, ar trebui să țină cont de scurgerile de aer din încăperile cu presiune crescută (exfiltrarea aerului, L e) și infiltrarea aerului într-o încăpere cu presiune redusă, L și. Cea mai simplă schemă ventilația și aerul condiționat este un sistem cu flux direct atunci când 100% din aerul exterior este furnizat în cameră (Fig. 1). Acest sistem este neeconomic, deoarece tot aerul care intră în cameră trece printr-un ciclu complet de pregătire - de la parametrii aerului exterior până la parametrii necesari ai aerului din camera curată. Acest sistem se caracterizează printr-un consum mare de energie și o durată de viață redusă a filtrului.

unde i este numărul camerei. Într-o anumită măsură, performanța acestui sistem poate fi îmbunătățită prin recuperarea căldurii (Fig. 2). Datorită recuperării, se realizează economii de energie pentru încălzire de până la 60%.

L n = L p = ΣL pi = ΣL bi = ΣL bi + L e, L y = ΣL bi,

unde i este numărul camerei. Sistemele cu flux direct, din cauza ineficienței lor, sunt utilizate numai acolo unde sunt necesare și unde recircularea aerului este inacceptabilă (lucrare cu substanțe nocive, microorganisme patogene periculoase), cap. 17. Ori de câte ori este posibil, sunt utilizate sisteme de recirculare, ceea ce face posibilă reducerea costurilor cu energie de câteva ori în comparație cu sistemele cu flux direct. Un exemplu de sistem de recirculare cu un singur nivel este prezentat în 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 v - L p + L y2 = ΣL v i - L p - ΣL v mi, L p = L v - L y1,

unde L vmi este debitul de aer al unității locale de aspirație din i-a încăpere; L bi - debit de aer furnizat aparatului de aer condiționat din camera i-a. În iernile reci sau verile fierbinți, precum și la întreținerea camerelor curate cu mai multe aparate de aer condiționat, se folosește un sistem pe două niveluri. În acesta, aerul exterior este pregătit la anumiți parametri într-un aparat de aer condiționat separat (central) și apoi furnizat aparatelor de aer condiționat cu recirculare (Fig. 4).

Unitățile locale de filtrare sau recirculare (Fig. 5) sunt utilizate pe scară largă pentru a crea zone cu flux de aer unidirecțional, de exemplu, în sălile de operație și alte zone critice. Schemele date oferă o abordare generală a proiectării sistemelor de ventilație și aer condiționat, ele nu acoperă întreaga varietate de opțiuni pentru soluții fundamentale, care în fiecare caz specific ar trebui dezvoltate pe baza sarcinii la cele mai mici costuri de capital și operare.

Tipurile de debit de aer de mai sus ar trebui determinate pentru fiecare cameră și sistem în ansamblu. Pe această bază se calculează echilibrul schimbului de aer, ale cărui rezultate sunt întocmite sub forma unui tabel și aplicate la schema de bază a ventilației și aerului condiționat (Fig. 6). Pentru a regla echilibrul schimbului de aer, este recomandabil să instalați supape la intrare și la ieșire.

Semnificația construirii unui echilibru al schimbului de aer este de a verifica dacă volumul total de aer care intră în cameră trebuie să fie egal cu volumul total de aer eliminat din încăpere. Încălcarea acestei condiții duce la imposibilitatea asigurării căderilor de presiune necesare, dificultăți în deschiderea și închiderea ușilor etc. Pentru camerele curate, aceasta joacă un rol deosebit, deoarece este necesar să se mențină diferite presiuni în camere diferite.

În tabelul de echilibru al schimbului de aer, debitul total de aer admis și debitul total de aer evacuat trebuie să fie egale pentru fiecare cameră (pentru fiecare rând al tabelului). Pentru fiecare camera curata se calculeaza aerul de alimentare si evacuare si se iau in considerare si scurgerile de aer (exfiltrare - scurgere de aer in incaperi cu o presiune mai mica, infiltrare de aer - debit de aer dintr-o incapere cu o presiune mai mare). Principalele date inițiale pentru dezvoltarea designului sistemului de ventilație și aer pentru camerele curate:

1. soluții de planificare cu indicarea claselor de curățenie și a căderilor de presiune;
2. Scopul camerelor curate (zone curate): protectia produselor si proceselor, protectia personalului si mediu inconjurator;
3. eliberarea de substanțe nocive;
4. eliberarea de căldură și umiditate din echipamente;
5. Numărul de personal;
6. caracteristicile climatului din zona de construcție.

Debitul de aer exterior este calculat în funcție de nevoia:

• respectarea standardelor sanitare și igienice;
• compensarea aerului evacuat (atât din camere individuale datorită funcționării unităților de evacuare, cât și îndepărtat prin sistemul de aer condiționat);
• compensarea scurgerilor datorate diferentelor de presiune din camerele curate si din mediu.

Debitul de aer exterior pentru întregul sistem de ventilație este egal cu suma debitului de aer pentru fiecare cameră. Debitul de aer pentru o singură încăpere este egal cu suma volumului de aer eliminat de unitatea locală de evacuare și a pierderilor datorate scurgerilor. Această cantitate nu trebuie să fie mai mică decât consumul minim de aer exterior în conformitate cu documentele de reglementare.

Calculul aerului de alimentare pentru fiecare cameră

Aerul de alimentare are următoarele funcții:

• asigurarea clasei de curatenie ceruta;
• asigurarea cerințelor de puritate microbiologică a aerului acolo unde sunt impuse;
• furnizarea cantității necesare de aer exterior;
• eliminarea excesului de căldură și umiditate și menținerea parametrilor necesari ai microclimatului din cameră;
• compensarea scurgerilor de aer datorate căderilor de presiune.

Rata de schimb de aer necesar este influențată de toate funcțiile de mai sus ale aerului de alimentare. Pentru fiecare dintre ele se determină cursul de schimb de aer necesar și cea mai mare valoare este inclusă în proiect. Să luăm în considerare fiecare dintre funcțiile enumerate.

Clasa de curatenie

Este asigurata de filtrarea aerului in mai multe etape si alegerea filtrelor din clasele corespunzatoare, prin setarea debitului de aer (pentru un flux de aer unidirectional), si a frecventei schimbului de aer.

Cursul de schimb aerian

Setează debitul de aer pentru camerele curate din clasele ISO 6-9 (zonele B, C, D). Pentru zona A, debitul de aer este determinat de debitul unidirecțional. Există mai multe abordări pentru a determina rata de schimb a aerului pentru a asigura curățenia:

• utilizarea diferitelor recomandări, standarde și reguli;
• metoda de calcul.

Îndepărtarea excesului de căldură și umiditate

Echipamentele de proces și personalul generează căldură și umiditate, care trebuie îndepărtate cu ajutorul unui sistem de ventilație și aer condiționat. Asigurarea microclimatului necesar cu menținerea temperaturii și umidității este o condiție importantă pentru asigurarea muncii normale a personalului din camerele curate. În plus, anumite procese tehnologice (de exemplu, fotolitografia în fabricarea microcircuitelor) impun cerințe stricte privind temperatură și umiditate.

Compensarea funcționării unităților de evacuare

Se determină volumul total de aer extras pentru încăperea dată. Coeficientul de împărțire a acestuia la volumul încăperii oferă rata de schimb de aer necesară pentru a compensa hotele.

Compensarea scurgerilor

Diferența de presiune dintre diferite încăperi provoacă exfiltrarea (scurgerile) de aer din încăpere prin fisurile ușilor și diverse scurgeri. Rata de scurgere trebuie calculată pentru fiecare cameră și luată în considerare în bilanţul schimbului de aer. Scurgerile de aer trebuie compensate cu o cantitate egală de aer exterior în alimentarea cu aer de alimentare. Infiltrarea aerului trebuie luată în considerare și în balanța schimbului de aer, adică. admisia de aer din camerele adiacente.

Cursul de schimb al aerului în spațiile generale

În astfel de încăperi, calculul cursului de schimb al aerului se efectuează în conformitate cu standardele sanitare iar după calculele excesului de căldură și umiditate. În țările occidentale, sunt utilizate următoarele rate de schimb de aer (date de la Airflow, Anglia) pentru unele camere (Tabelul 1).

Selectarea tipurilor de filtre

În mod obișnuit, sistemele de preparare a aerului în cameră curată sunt realizate în trei etape:

• prima etapă: filtru de eficiență medie tip F pentru a proteja aparatul de aer condiționat de poluare;
• a doua etapă: filtru de înaltă eficiență tip F pentru a asigura curățenia în conductele de aer;
• a treia etapă: filtru HEPA sau ULPA pentru calitate garantată a aerului furnizat direct în camerele curate.

În plus, utilizarea unui sistem de filtrare a aerului în trei etape garantează o durată lungă de viață pentru filtrele HEPA și ULPA. Recomandări pentru selecție optimă filtrele sunt prezentate în tabel. 2.

Greșeli comune

Cursuri de curatenie

Cea mai frecventă concepție greșită este cerința de a produce medicamente nesterile în camere curate. Este generat de celebrul și analfabetul OST 42-510-98 și documente anterioare de același fel. Nicăieri în lume nu există o cerință de a produce matrițe nesterile în camere curate! Singurul document care oferă date specifice cu privire la curățenia aerului de alimentare pentru producerea formelor solide este Ghidul Organizației Internaționale a Inginerilor Farmaceutici (ISPE).

Conține recomandări privind eficacitatea filtrelor finale pentru diferite etape ale procesului. În practica mondială, aceste recomandări sunt utilizate pe scară largă fără a specifica clase de puritate. Nimeni nu interzice utilizarea camerelor curate și mulți specifică producerea de forme solide în zonele D și forme lichide nesterile în zonele C. Dar ce modalitate să alegem - să folosim camerele curate sau pur și simplu să ne limităm la un anumit nivel puritatea aerului de alimentare și calitatea structurii de închidere este o chestiune a celui mai mare client.

Această logică este urmată de regulamentele UE GMP (GOST R 52249) și de liniile directoare din SUA. Dacă cineva dorește să oblige o întreprindere să aplice o clasă de curățenie opțională, atunci vă recomandăm un mijloc simplu și eficient: formalizarea legală a acestei constrângeri, astfel încât inițiatorul însuși să suporte costurile acesteia. Niciun argument (precum „vecinii noștri „avansați” fac acest lucru) nu ar trebui să fie luat în considerare.

Supraestimarea claselor de curățenie în producția sterilă este, de asemenea, larg răspândită. Mai este un factor de reținut. Alte organizații de proiectare supraestimează artificial clasele de curățenie și dimensiunile zonelor curate. Costul proiectului și onorariile contractorilor depind direct de clasele de curățenie și de volumul costurilor. În practica autorului, a existat un proiect în care emisia de particule de către personal a fost supraestimată cu un factor de 100!

Cerințe nerezonabil de stricte pentru temperatură și umiditate

Există, de exemplu, cerințe pentru a menține o temperatură a aerului de 22 ° C cu o precizie de ± 1 ° C și umiditate între 45-50% fără justificare din procesul tehnologic. O simplă extindere a limitelor de reglare a parametrilor de microclimat în cadrul standardelor existente poate simplifica semnificativ întregul sistem.

Utilizarea nejustificată a sistemelor cu flux direct

Anterior, în condițiile unui mecanism costisitor de finanțare de stat, sistemele cu flux direct erau utilizate pe scară largă, chiar și acolo unde nu erau necesare. În practica mondială, recircularea aerului este utilizată oriunde este permisă din punct de vedere al siguranței. În caz contrar, recircularea încălzește aerul exterior iarna și îl răcește vara. costuri semnificative zboară literalmente în țeavă.

Rată de schimb de aer excesivă Alegere greșită a filtrelor

Designurile includ adesea clase de filtre scăzute (de exemplu, G3) la prima etapă de filtrare. Acest lucru crește sarcina de praf pe filtrele din aval și le scurtează durata de viață.

Fără concept și tabel de balanțe de schimb de aer

Nu poți judeca proiectul fără ele. Dezvoltarea lor este necesară. Aceste erori sunt exemple tipice și nu epuizează întreaga listă a deficiențelor întâlnite în practică.