Wentylacja w pomieszczeniach czystych: zasady projektowania i instalacji systemów wentylacyjnych

Powietrze wdychane przez człowieka wewnątrz struktur zawiera wiele zanieczyszczeń. Poziom koncentracji zanieczyszczeń zależy w dużej mierze od różnych okoliczności, w tym od oddalenia od intensywnych autostrad i obiektów przemysłowych.

Są takie pomieszczenia, w których taka sytuacja jest nie do przyjęcia, ponieważ ze względu na ich specyfikę konieczna jest najwyższa czystość przepływu powietrza. Dlatego rozmieszczenie systemów wentylacyjnych do pomieszczeń czystych i klimatyzacji jest niezbędnym elementem zapewniającym odpowiedni mikroklimat. Zgadzasz się

Z naszego materiału dowiesz się, jaka jest wentylacja pomieszczeń czystych, standardy wilgotności, warunki temperaturowe i inne parametry wpływające na utrzymanie optymalnego mikroklimatu.

Co to jest cleanroom?

Definicja czystego pomieszczenia oznacza pewną powierzchnię pomieszczenia, w której za pomocą specjalnego sprzętu stężenie cząstek aerozolu (pyłu, oparów chemicznych, mikroorganizmów) w powietrzu jest utrzymywane w określonych granicach.

W takim pomieszczeniu ilość zanieczyszczających cząstek na powierzchni ścian, sufitu i powietrza powinna być ograniczona do minimum.

Pomieszczenia czyste są stosowane w mikroelektronice, technologii kosmicznej, produkcji cienkowarstwowej, produkcji obwodów drukowanych - wszędzie tam, gdzie konieczna jest eliminacja zanieczyszczeń

Te specjalne pokoje są wyposażone w następujące elementy:

• podłoga antystatyczna;
• otwory na okna transferowe;
• bramy przejściowe;
• puste panele ścienne;
• Sufity z wbudowanym oświetleniem.

Niezwykle czystą atmosferę w takich pomieszczeniach można osiągnąć w jeden sposób - wypieranie istniejących mas powietrza i napływ świeżo filtrowanego klimatyzowanego powietrza.

Pomieszczenia czyste są niezbędne w takich obszarach działalności człowieka, jak medycyna, farmaceutyki, produkcja różnych urządzeń elektronicznych i produkcja żywności.

Kursy wymiany powietrza w pomieszczeniach czystych

Wraz z rozwojem najnowszej technologii wzrosło zapotrzebowanie na czyste zakłady produkcyjne. Przemysł wykorzystuje coraz droższe i skomplikowane materiały.

W tych warunkach cena błędu w produkcji nowoczesnych produktów z powodu niedopasowania środowiska przemysłowego i wyposażenia miejsc pracy jest bardzo wysoka.

Na sali operacyjnej można osiągnąć sterylną atmosferę w jeden sposób - przepychając wewnętrzne masy powietrza napływem świeżego klimatyzowanego powietrza

Na całym świecie szereg norm jest powszechnie uznanym dokumentem ustanawiającym normy dotyczące wentylacji pomieszczeń czystych, projektowania, budowy, wyposażenia i certyfikacji, a także dzielącym je na specjalne klasy czystościISO 14644, zwane wspólnie „Cleanroomami i powiązanymi środowiskami kontroli”, opracowane przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO).

Ta kategoria regulacyjna obejmuje 9 dokumentów regulacyjnych.

RegulaminISO 14644 „Czyste obszary i powiązane kontrolowane środowiska”.

W Rosji stosuje się zatwierdzony wybór standardów GOST R.ISO 14644, co jest tłumaczeniem standardu międzynarodowegoISO 14644 „Pomieszczenia czyste i powiązane kontrolowane środowiska”.

Dokumentacja regulująca rosyjskie normy została opracowana przez Komitet Techniczny ds. Normalizacji TC 184 „Zapewnienie czystości przemysłowej”, a instytucję publiczną przez Stowarzyszenie Inżynierów Kontroli mikrozanieczyszczenia (Asinkom).

W zależności od klasy czystości pomieszczeń przemysłowych i przeprowadzonych w nich procesów technicznych, na urządzenia i urządzenia do wymiany powietrza nakładane są różne standardy.

Istnieje 9 klas pomieszczeń, w których pewne stężenie pyłu i mikroorganizmów w powietrzu jest dozwolone zgodnie z GOST ISO 14644-1-2000.

Tabela limitów maksymalnego stężenia cząstek w pomieszczeniach zgodnie z klasami czystości przyjętymi przez ISO

Systemy przygotowania powietrza wentylacyjnego powinny zapewniać jego czystość pod względem liczby cząstek aerozolu oraz, w razie potrzeby, obecności mikroorganizmów w czystych obszarach zgodnie z wymogami GOST R 52249-2009 „Zasady produkcji i kontroli jakości leków”.

Ponadto muszą utrzymywać różnicę ciśnień w stosunku do otaczających pomieszczeń o niższej klasie czystości.

Wymagane warunki wentylacji

W celu wdrożenia wymiany powietrza w czystych pomieszczeniach mierzona jest ruchliwość przepływów powietrza wm / s. W szczególnie sterylnych pomieszczeniach w przemyśle farmaceutycznym ustalono dokładną definicję wymaganej wentylacji - 0,46 m / s ± 0,1 m / s (FDA, USA).

Ograniczające normy mobilności mas powietrza w innych czystych pomieszczeniach z reguły wynoszą od 0,35 do 0,52 m / s ± 20%.

Obecność otworów okiennych ma również znaczący wpływ na cyrkulację powietrza:

• w zamkniętym pomieszczeniu bez okien przepływ powietrza powinien dominować o 20% nad okapem;
• w pokojach z oknami wydajność wymiany powietrza powinna być o 30% wyższa niż okap.

Tylko taki system wentylacji czystych obszarów może zapobiec wnikaniu zanieczyszczeń i zapewnić cyrkulację mas powietrza.

Schemat układu cyrkulacji powietrza w sali operacyjnej zgodnie z ogólnie przyjętymi normami i standardami. Zawiera dyfuzor, kanały powietrzne, panel grzewczy i jednokanałowe urządzenie o zmiennej objętości

Podczas projektowania zwraca się większą uwagę na technologię dostarczania przepływów powietrza do obiektów specjalnego przeznaczenia. Na przykład cyrkulacja powietrza w pomieszczeniach czystych o klasie czystości od 1 do 6 odbywa się za pomocą urządzeń do dystrybucji powietrza od góry do dołu, tworząc jednolity i jednokierunkowy przepływ powietrza o niskiej prędkości od 0,2 do 0,45 m / s.

W obszarach o niższej czystości dozwolone jest tworzenie niejednorodnego przepływu za pomocą kilku nawiewników sufitowych.

Metody oczyszczania powietrza

Można wyróżnić dwa rodzaje czystych pomieszczeń. Z reguły różnią się między sobą metodą oczyszczania mas powietrza:

• pokoje z turbulentną wentylacją;
• pokoje z przepływem laminarnym w jednym kierunku.

Ta ostatnia odmiana pozwala zachować najwyższy stopień czystości, ponieważ kierunek skierowany w jedną stronę szybko i wydajniej wypycha zanieczyszczone powietrze z pożądanego pomieszczenia.

Kiedy strumień powietrza jest czyszczony metodą turbulentną, strumienie przetwarzane przez filtry są doprowadzane przez dystrybutory sufitowe. Czyste powietrze po wejściu do pomieszczenia łączy się z już obecną masą powietrza, w której występuje pewien poziom zanieczyszczenia, i rozcieńcza go

Poprzez kratki wlotowe znajdujące się u dołu ścian wydobywana jest część wypartego powietrza. W ciągu dnia wentylacja jest instalowana zgodnie z tą zasadą, może wypierać wywiewane powietrze nawet 20 razy.

Jeśli konieczne jest, aby powietrze w czystym pomieszczeniu było jeszcze bardziej oczyszczone, wybierany jest widok z przepływem w jedną stronę. Znaczenie wentylacji laminarnej polega na wyposażeniu skutecznych elementów filtrujących w przepływ powietrza.

Świeże powietrze wchodzące do pomieszczenia porusza się wzdłuż niego w jednym kierunku (od góry do dołu), podczas gdy mikrocząsteczki pyłu są opóźniane i usuwane przez otwory w podłodze. Zazwyczaj proces ten odbywa się przy prędkości przepływu powietrza do 0,4 m / s.

Sprzęt wentylacyjny

Aby wybrać skuteczny sprzęt wentylacyjny w czystym pomieszczeniu, warto zrozumieć zadania, które rozwiąże.

Schemat filtrów różnych klas czyszczenia, zaprojektowany do wyposażenia wentylacji w czystych pomieszczeniach, wyraźnie pokazuje oczyszczanie powietrza wchodzącego z jednokierunkowym przepływem

Wymiana powietrza w czystych pomieszczeniach nie ma na celu usuwania zanieczyszczających bakterii i cząstek, ale zapobieganie ich wnikaniu.

Niezbędne wyposażenie będzie następujące:

1. Filtruj wentylację moduły. Składniki układów, których główną funkcją jest oczyszczanie powietrza z zanieczyszczonych cząstek i zanieczyszczeń. Wyposażony w filtry Hepa iULPA w celu osiągnięcia wymaganego stopnia czystości według klasyfikatora.
2. Dystrybutorzy powietrza Jest to grupa urządzeń klimatycznych do oczyszczania z zanieczyszczeń, wdrażania wentylacji i klimatyzacji w czystych obszarach.
3. Systemy wentylacyjne i klimatyzacja. Instalacja z pełnym cyklem przygotowania przepływów powietrza w czystych pomieszczeniach. Jego funkcje obejmują: czyszczenie, utrzymanie temperatury, wilgotności i ciśnienia powietrza. Zazwyczaj ustawienia te charakteryzują się nieprzerwaną cichą pracą i mogą automatycznie dostosowywać regulację wskaźników.
4. Filtry różnych klas czyszczenia. Często wybierany zgodnie z wymaganiami dla określonego rodzaju czystości pomieszczenia. Najbardziej skuteczny schemat usuwania obcych cząstek z powietrza nawiewanego przez przepuszczenie go przez 4 rodzaje filtrów - gruby, cienki, o wysokiej wydajności (Hepa) i hyperfine (ULPA) czyszczenie.

Głównym zadaniem ciągłej pracy tego sprzętu jest wysokiej jakości wstępny projekt i instalacja.

W przeciwnym razie personel i właściciele nie będą mieli żadnych problemów z obsługą.

Zasada systemu

Wentylacja pomieszczeń czystych funkcjonuje prawidłowo i umożliwia zapewnienie normatywnych wskaźników poprzez przejrzyste działanie wszystkich elementów systemu.

Przed wejściem do pomieszczenia powietrze przechodzi przez cztery poziomy filtracji o czterech filtryktóre oczyszczają przepływ powietrza z niektórych rodzajów zanieczyszczeń.

Dostarczany jest laminarny przepływ powietrza, który umożliwia formowanie ruchu kierunkowego oczyszczonych mas powietrza, a to z kolei wypycha cząsteczki aerozolu z istniejącego powietrza.

Cyrkulacja i wymiana powietrza w sali operacyjnej, wyposażona zgodnie z wymaganymi normami i standardami, składa się z wielu urządzeń

Głównym elementem całej jednostki wentylacyjnej jest system centralna klimatyzacjawyposażone zgodnie ze specyfiką pomieszczeń czystych. Tutaj odbywa się większość procesów przygotowania i oczyszczania powietrza.

Łatwość zarządzania i utrzymywania stałych wskaźników czystości w pomieszczeniu zapewnia sprzęt do automatyzacji i obsługi działania całego systemu, który zawiera dużą liczbę czujników do monitorowania wskaźników, urządzenie do zdalnej transmisji poleceń itp.

Po uruchomieniu systemu stan pracy wszystkich elementów jest monitorowany przez personel pracujący w pokoju, a jeśli zostaną wykryte jakiekolwiek usterki lub awarie, oprogramowanie szybko poinformuje Cię o tym automatycznie.

Cechy konstrukcyjne systemów wentylacyjnych

Projektowanie i instalacja systemu wentylacji i klimatyzacji w pomieszczeniach czystych wymaga niezbędnego doświadczenia ze specjalnym wyposażeniem, a także znajomości wymagań i standardów dla tych pomieszczeń.

Istnieją trzy główne schematy organizacji wymiany powietrza w czystych obszarach:

• kierunek przepływu powietrza równolegle do siebie;
• niechlujny kierunek - świeże powietrze przepływa w różnych kierunkach;
• mieszane zasilanie - można zobaczyć w dużych pokojach, gdy w jednej części masy powietrza poruszają się równolegle, a w drugiej - losowo.

W zależności od wielkości pomieszczenia i lokalizacji miejsca pracy wybierany jest najbardziej odpowiedni projekt systemu wentylacji. Najbardziej optymalnym rozwiązaniem jest wentylacja z jednokierunkowym przepływem świeżego powietrza.

System wentylacji ściennej w sterylnym pomieszczeniu zaprojektowanym zgodnie z wymogami czystości i przeznaczenia

Do często używanych pomieszczeń czystych system wentylacji nawiewno-wywiewnej. Jego znaczenie jest następujące: z góry, z pewną prędkością, strumień świeżego powietrza jest dostarczany pod ciśnieniem, który przepycha zanieczyszczone masy powietrza w pomieszczeniu do wlotu powietrza.

Schłodzone powietrze jest dostarczane z małą prędkością do górnej części obiektu za pomocą paneli sufitowych. Obejmuje obszar pokoju, zrzucając cząsteczki kurzu do okapu, powodując minimalny stopień podrażnienia.

Dzięki temu systemowi wentylacji przeciągi i wiry pyłu osadzone na podłodze nie powstają. Co więcej, dostarczony świeży strumień jest najpierw przygotowywany i podawany do pomieszczenia o pożądanej wilgotności i temperaturze.

Popularne schematy wentylacji

Podczas projektowania systemu wentylacji jednym z najważniejszych zadań jest dokładna i sprawdzona organizacja dystrybucji przepływów powietrza.

Obecnie projektanci stosują kilka popularnych rozwiązań do lokalizacji urządzeń do dystrybucji powietrza, których wybór zależy od miejsca docelowego.

W pomieszczeniach czystych należy zadbać o wyposażenie drzwi w dodatkową ochronę przed dostaniem się zanieczyszczonego powietrza do pomieszczenia czystego.

Rozważ najpopularniejsze, sprawdzone schematy organizacji wentylacji sali operacyjnej:

• przepływ powietrza w jednym kierunku przez pochyły kratka wentylacyjna;
• przy użyciu nawiewników sufitowych nie jest organizowany jednokierunkowy przepływ powietrza;
• powietrze wchodzi do sali operacyjnej przez perforowany panel sufitowy z organizacją pionowego jednokierunkowego przepływu mieszanki powietrza;
• masa powietrza nawiewanego jest dostarczana przez dystrybutor powietrza w suficie, tworząc laminarny przepływ powietrza kierowany do obszaru roboczego;
• mieszanina powietrza nie jest jednokierunkowa i jest doprowadzana przez wąż z pierścieniem powietrznym.

System wentylacji wyciągowej w salach operacyjnych odbywa się poprzez zamontowanie wentylatorów wyciągowych i ściennych kratek wentylacyjnych z zaworem w przeciwnym kierunku.

Zgodnie z praktyką najlepszym rozwiązaniem do organizowania laminarnego przepływu powietrza skierowanego w jednym kierunku w salach operacyjnych są nawiewniki z siatki sufitowej.

Na przykład na suficie laminarnym o wymiarach 1,8 na 2,4 mw sali operacyjnej o powierzchni 40 m² umożliwia stworzenie 25-krotnej wymiany powietrza przy szybkości przepływu powietrza 0,2 m / s z instalacji.

Dane te uważa się za wystarczające do absorpcji. nadwyżka ciepła od liczby personelu i wyposażenia w sali operacyjnej.

Instalacja systemów wentylacyjnych

Specyfika instalacji wentylacyjnej do pomieszczeń czystych wiąże się z wysokimi wymaganiami dla różnych rodzajów stref, których klasyfikacja zależy od cech przeprowadzanych w nich procesów technologicznych, a także ich przeznaczenia, standardów mikroklimatu i trasowania konstrukcji inżynierskich.

Specjaliści wykonują instalację i uruchomienie urządzeń w celu zapewnienia właściwej wymiany powietrza w czystych pomieszczeniach przemysłu farmaceutycznego

Specjaliści od instalacji muszą to zrozumieć kanały powietrzne w przypadku instalacji w czystych pomieszczeniach przed instalacją wymagane są procedury przygotowawcze, bez których nie można przeprowadzić późniejszej instalacji.

Rozważ główne kroki:

1. Na etapie przygotowawczym szczegóły kanałów są umieszczane w wyznaczonym obszarze czyszczenia. Przed montażem części i elementy kształtowe poddaje się wstępnemu czyszczeniu mechanicznemu na sucho w celu usunięcia ciekłych i stałych zanieczyszczeń z powierzchni powstających podczas produkcji i transportu.
2. Następnie należy wykonać pierwsze mycie wszystkich wewnętrznych powierzchni wodą z kranu i zorganizować suszenie do całkowitego wyschnięciawolne od kurzu strefa. Po oględzinach elementy systemów wentylacyjnych, w zależności od stopnia zabrudzenia, poddaje się wtórnemu myciu i suszeniu, a następnie niezwłocznie poddaje się je działaniu antyseptycznemu.
3. Po końcowej obróbce zaleca się zminimalizowanie kontaktu z oczyszczonymi elementami wewnętrznych powierzchni kanałów i powietrza w pomieszczeniu. Można to osiągnąć przez owinięcie części końcowych foliami polimerowymi. Następnie komponenty są wysyłane do magazynu o kontrolowanych parametrach czystości.
4. Oczyszczona partia części i przewodów trafia do miejsca instalacji tuż przed montażem. Folia ochronna jest usuwana bezpośrednio przed połączeniem części przewodów i elementów kształtowych, natomiast kontakt z narzędziami, łącznikami, otwartymi kończynami skóry wewnątrz jest niedopuszczalny.Podczas zatrzymywania instalacji lub przerwy należy wykonać tymczasowe uszczelnienie części końcowych, połączeń i wypustek.

Na wszystkich etapach prac instalacyjnych należy kontrolować i redukować liczbę możliwych zanieczyszczeń na powierzchniach wewnętrznych.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

W filmie omówiono układ wentylacji w czystych pomieszczeniach do celów przemysłowych:

Film o konfiguracji wentylacji w czystych pokojach sali operacyjnej:

Projektowanie i instalacja systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w pomieszczeniach czystych jest pracochłonnym procesem, który wymaga pewnej wiedzy, norm i zasad wymiany powietrza i zasilania powietrzem, a także umiejętności i doświadczenia w zakresie użytkowania urządzeń do dystrybucji powietrza.

Dlatego przy projektowaniu i instalacji systemu wentylacji w takich obiektach zaleca się kontakt wyłącznie ze specjalistami.

Jeśli masz pytania dotyczące tematu artykułu lub możesz uzupełnić nasz materiał cennymi informacjami na temat rozmieszczenia wentylacji w czystych pomieszczeniach. Proszę zostawić swoje uwagi, podzielić się swoimi doświadczeniami - blok komunikacji znajduje się pod artykułem.