百级无尘車(chē)间通风设备噪声的控制方法

本文(wén)介绍了百级无尘車(chē)间通风设备噪声控制的理(lǐ)论计算依据, 结合工程实例证明了噪声控制手段的可(kě)行性。

无尘車(chē)间对温度、 湿度以及洁净度均有(yǒu)比较严格的要求, 而洁净度的保证 , 是通过增大换气次数来完成的, 洁净级别越高 , 其换气次数越大 , 如 10万级要求每小(xiǎo)时换气次数不小(xiǎo)于 15 次, 而 100 级则达 360 多(duō)次。

1 百级无尘車(chē)间通风设备的选择计算

百级无尘車(chē)间通常采用(yòng)區(qū)域内风机自循环的形式来满足换气次数的要求, 其做法是在百级區(qū)吊顶内设置若干台风机 , 百级區(qū)的大部分(fēn)回风由这些风机通过回风口吸入 , 送进吊顶满布高效过滤器的静压箱内, 另外 , 百级區(qū)所需要的补充冷 (热)风则由组合式空气处理(lǐ)机经低速风管也送进静压箱内, 冷(热)风与回风混合并经高效过滤器过滤后以层流的流形返回百级區(qū)内 。按照厂家提供的资料 , 在额定风量下, 高效过滤器的初阻力通常為(wèi) 180Pa , 终阻力為(wèi)初阻力的 2倍, 即為(wèi) 360Pa。所以 , 在选择循环风机的时候,常常会有(yǒu)设计师把风机的全压选在 400Pa 以上, 其噪声值通常在 65dB (A)以上, 如果是若干台风机并联运行, 根据总声功率级的计算公式 LWZ =LWg+Δβ (式中 LWZ —多(duō)台通风机同时工作时的总声功率级 , dB ;LWg —声功率较高的一台通风机的声功率级, dB， Δβ —附加的声功率级), 百级區(qū)吊顶

内的风机噪声将达到70 dB (A)左右 , 虽然吊顶静压箱及高效过滤器均有(yǒu)一定的降噪作用(yòng), 但百级工作區(qū)仍然处于噪声允许的最高值 。其实, 设计师们很(hěn)容易忽略一个问题 , 就是通过每块高效过滤器的风量实际上是没有(yǒu)达到额定风量的 。以一个 10 m²的百级洁净區(qū)為(wèi)例, 按截面风速 0.3 m/ s 计算, 所需的循环风量為(wèi) 10800 m³/h , 因為(wèi) , 百级洁净區(qū)要求满布高效过滤器, 假设选用(yòng)规格為(wèi) 630 ×630 的高效过滤器, 则需要的数量為(wèi) 25 块。该高效过滤器的额定风量為(wèi)1000 m³/h 时 , 初阻力為(wèi)186Pa , 终阻力為(wèi) 372Pa 。而实际上通过每块高效过滤器的风量為(wèi) 432 m³/h 。根据风量与流速的关系 , 在截面面积一定的前提下 , 实际流经高效过滤器的风速為(wèi)额定风量下风速的 0.432 倍。根据局部压力损失计算公式 :Z =ξυ²ρ/2 (式中 Z —局部阻力损失 , Pa;ξ—局部阻力系数 ;υ—空气流速, m/s ;ρ—空气密度, kg/m³), 高效过滤器的实际压力损失為(wèi)额定压力损失的 0.432² 倍 , 即初阻力為(wèi) 34.7Pa , 终阻力為(wèi)69.4Pa 。所以, 在选择循环风机时, 在满足了风量要求的前提下, 风机全压可(kě)大幅度减少 , 自然, 风机噪声及耗電(diàn)量也就降低了。

2 工程实例

(1)工程概况:

该工程是山(shān)东省某微電(diàn)子有(yǒu)限公司的生产厂房, 主要生产各种液晶显示片, 厂房面积共 3600m², 其中 , 1000 级洁净區(qū) 806 m²、 10000 级洁净區(qū)138 m²、 普通空调區(qū) 2480 m²

, 另外 , 在 1000 级洁净區(qū)的环境中, 还有(yǒu) 5 个百级洁净區(qū) 。甲方要求洁净區(qū)夏季室内工况為(wèi) tn =24 ～ 26 ℃、 φn =40 ～60 %、 噪声 <65dB (A);冬季工况為(wèi) tn =20 ～22 ℃、 φn <60 %、 噪声 <65dB (A);普通區(qū)夏季工况為(wèi) tn =26 ～ 28 ℃、 φn <60 %、 噪声<65dB (A);冬季工况為(wèi) tn =18 ～ 20 ℃、 φn <60 %、 噪声<65dB(A)。

(2)计算结果及通风设备选择:经对维护结构、 设备散热 、 照明散热 、 人體(tǐ)散热及新(xīn)风负荷的综合计算 , 得 :厂房空调总冷负荷為(wèi)645 kW , 总热负荷為(wèi) 410 kW;千级、 万级洁净區(qū)的总循环风量為(wèi) 120000 m

3/h , 其中新(xīn)风量為(wèi)20000 m3/h 、 设备排气量為(wèi) 8000 m3/h ;百级區(qū)按垂直单向气流流过房间截面风速 v ≥0.25 m/ s 计算, 五个百级區(qū)的空气循环量分(fēn)别為(wèi) A 區(qū) 26500m3/h 、 B 區(qū) 13000 m3/h 、 C 區(qū) 24000 m3/h 、 D 區(qū)24000 m3/h 、 E 區(qū) 45000 m3/h ;普通空调區(qū)风量计算从略。空调冷源由两台螺杆式冷水机组提供 , 热源由厂區(qū)锅炉房提供 ;千级、 万级洁净區(qū)的空调末端设备為(wèi)一台空气处理(lǐ)量為(wèi) 120000 m3/h 、 全压為(wèi)1600Pa 的组合式空气处理(lǐ)机组, 组合段包括混合、初效过滤、 表冷 、 加热、 除湿 、 检修 、 中效过滤、送风机、 均流、 消声及送风段 ;五个百级區(qū)选用(yòng)风量為(wèi) 2800 m3/h 、 全压為(wèi) 180Pa 、 噪声為(wèi) 54dB (A)的离心式通风机共 50 台 , 风机在每个百级區(qū)吊顶内分(fēn)两组均匀布置。图 1 為(wèi)其中一个百级區(qū) (E區(qū))通风机布置的平 、 剖面图 。

(3)处理(lǐ)及气流组织 :

空调气流组织為(wèi)上送风、 下回风 (回风夹墙),有(yǒu)异味及热湿气溢出的设备设局部排风罩排风 , 為(wèi)保证車(chē)间内人员必需的新(xīn)鲜空气, 各空调系统均设排风机排风, 并补入室外新(xīn)鲜空气 , 排风采用(yòng)玻璃钢离心风机 , 无尘車(chē)间与室外压差大于 10Pa , 不同空气洁净度的洁净區(qū)之间及洁净區(qū)与非洁净區(qū)之间的压差大于 5Pa , 设有(yǒu)排风的房间相对于其他(tā)洁净

室负压, 各无尘車(chē)间均装空气压差显示表 。千 、 万级洁净區(qū)吊顶上均布高效过滤器送风口, 气流流形為(wèi)乱流;百级洁净區(qū)吊顶上满布高效过滤器送风口 ,气流流形為(wèi)层流 。洁净空调系统经初效 、 中效、 高效空气过滤器过滤后送入房间 。

(4)空调系统验收结果 :

本工程验收时测定的温度、 湿度 、 洁净度及噪声值均达到了工艺要求, 其中, 百级无尘車(chē)间的通风噪声仅為(wèi) 60dB (A), 大大低于工艺要求 65dB (A)的上限。

3 结 论

采用(yòng)低压风机来满足百级空调无尘車(chē)间的风量循环要求 , 方式是可(kě)行的 , 不仅能(néng)节省能(néng)源 , 降低设备运行费用(yòng) , 还能(néng)营造出一个低噪声的工作环境。