无尘车间建设前,除了车间建筑选址、生产环境参数、设备选型等大体方向外,有些细节也是关键的,往往没有第一时间考虑到。 “细节决定成败”,在无尘车间项目设计和施工中,结合业主和施工单位经验,充分考虑无尘车间的细节,可以大大优化建造效果,以下是几点无尘车间建设需要我们注意的细节。
一、无尘车间的平面布局设计
无尘车间一般包括洁净区、准洁净区和辅助区三部分。合理的平面布局,既有利于使用车间工作动线的空间利用,也可以无尘车间更加节能,净化车间平面布局设计有以下几种方式:
外廊环绕式:外廊可以有窗和无窗,兼作参观和放置一些设备用,有的在外廊内设值班采暖。外窗必须是双层密封窗。
内廊式:无尘车间设在外围,而走廊设在内部,这种走廊的洁净度级别一般都较高,甚至和无尘车间同级。
两端式:洁净区设在一边,另一边设准洁净和辅助用房
核心式:为了节约用地、缩短管线,可以洁净区为核心,上下左右被各种辅助用房和隐蔽管道的空间包围起来,这种方式避开室外气候对洁净区的影响,减少了冷热能耗,利于节能。
二、风管系统的制作
在集中式或净化式空调系统中,对通风管道系统的要求是既有经济性又能高效地输送空气。经济性主要体现在风管板材厚度符合实际应用、价格合理、施工方便、运行成本低;有效性是指的送风、回风管道内表面光滑、阻力小、气密性好、不漏风、不产尘、不积尘、不污染、耐火、耐腐蚀、耐湿性。
在运行中,有时管件的局部阻力远高于风管沿线的阻力,这种情况需要在设计中注意并改进。风管管件主要包括弯头、异径三通和十字管。弯头中心的曲率半径应大于矩形风管边长,为圆直径的1.25倍;大截面风管应安装导叶以减少阻力;矩形风管的三通应沿气流弯头弯曲分叉,支管也应有一定的曲率半径。如果需要 90° 角分流器,则应在弯头上添加一个偏转器。对于异径管,不宜突然改变直径。应制成逐渐膨胀(收缩)的管子,渐扩管每边的膨胀角应大于15°,锥形管每边的收缩角不宜大于30°。
空调净化系统是耗能大户,应注意节能措施。在设计中,系统和区域的划分,送风量的计算,温度和相对湿度的确定,清洁度和换气次数的确定,新风比例,风道保温,风管生产中咬合形式对漏风率的影响,主管与支管的连接角度对气流阻力的影响,法兰连接为有无漏风等,这些细节都要考虑。
三、空调机房设计
空调机房最好靠近要求送风量大的无尘车间,力求风管的线路最短。但从防止噪声和振动来说,又要求把无尘车间与机房隔开。这两方面都予以考虑。隔开方式有:
1、构造分离方式。有以下几种:(1)沉降缝隔开式。使沉降缝在无尘车间与机房之间通过,起分割作用。(2)夹壁墙隔开式。如果机房紧靠无尘车间,不是公用一面墙隔墙,而是各自有各自的隔墙,而两面隔墙之间留有一定宽度的夹缝。(3)辅助室隔开式。在无尘车间与机房之间设辅助室,起缓冲作用。
2、分散方式。分以下几种:(1)屋面上或吊顶上分散方式:现在常把机房设在最上层屋面上的做法,使之远离下面的无尘车间,但屋面下一层最好设为辅助或管理室层,或者作为技术夹层。(2)地下分散式:把机房设于地下室。
3、独立建筑方式。在无尘车间建筑之外单独建立机房,但其离无尘车间最好很近。机房要注意隔振、隔音问题,地面应全部做防水处理,并有排水措施。
隔振:应在振源的风机、电机、水泵等的支架、底座作防振处理,甚至有必要的话将设备安在混凝土板块上,再用防振材料支撑该板块,该板块的重量应为设备总重量的2~3倍,。
隔声:除去系统上安装消声器外,大型机房可考虑在墙壁上贴附有一定吸声性能的材料,要装隔声门,切忌在与洁净区的隔墙上开门。
四、空调的自控系统使用
无尘车间的空调冷水机组需要较大的制冷量,一般 不宜单机使用,而应多机联用,电机应采用变频调速,降低启动功率, 不会出现 “大马车”等能源浪费。
目前,一部分用户的无尘车间空调机组仍在使用手动方式控制风量和气压。但由于控制风量和气压的调节阀在技术夹层内,而且天花也是彩钢板制作的软质天花,基本都是施工安装时调试好,后面很少再调整。为保证无尘车间空调的正常工作和节能运行,应设计一套较为完善的自动控制装置,实现空气洁净度、温湿度、差压监测、风阀调节;高纯气体、纯水、循环冷却水的温度、压力、流量检测;气体纯度、纯水水质等监测、记录与调节自动控制功能。
因为随着运行时间的增加,净化空调系统的空气过滤器的阻力增大。为了保持风量,需要调整系统中的风阀,利用空气过滤器前后压差的变化感应装置,控制风机的变频调速后,送风量的调节就会变得非常容易,送风压力也很稳定。在净化空调系统中,当风机故障停转且无风或超温时,电暖器会继续送电加热,造成设备损坏甚至火灾,这些监控系统可以设计停机保护程序,更有助于无尘车间空调设备的长期使用。
五、安全疏散设计
由于无尘车间密闭性很强,其安全疏散成为非常重要和突出的问题,一般应注意以下几点:
1、每一生产层防火区或洁净区至少设2个安全出口,只有面积小于50㎡,人员少于5人时,可允许只设一个安全出口。
2、人净入口不应作疏散出口。因为人净路线包括换鞋、更衣、消毒、缓冲等过程迂回曲折,一旦室内烟火迷漫,要求人员很快跑到室外是很困难的事。
3、无尘车间内如安装有风淋室的,则风淋室不能作为疏散出入通道,由于这种风淋室的门常为两扇联锁或自动,一旦出现故障非常影响疏散,所以可在在风淋室安装旁通门,工作人员多于5人时必须设此门,平时工作人员离开无尘车间时可走旁通门。
4、洁净区内的净化门考虑到维持室内压力需要,其开设方向要朝向压力大的房间,这显然和安全疏散的要求相反。为了考虑洁净和紧急疏散时的两方面要求,规定洁净区和非洁净区之间的门、洁净区与室外的门作为安全疏散门对待,其开启方向一律朝向疏散方向,单设的安全门也是如此。
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