Прецизионное кондиционирование в ЧПП

Кондиционирование воздуха – создание и поддержка в закрытых помещениях состояния воздушной среды, наиболее благоприятного для самочувствия людей, протекающих технологических процессов, работы оборудования.

Система кондиционирования воздуха (СКВ) создает технические средства для:

1) Нагрева воздуха

2) Охлаждения воздуха

3) Осушения воздуха

4) Увлажнения воздуха

5) Перемещения воздуха

6) Автоматической регулировки температуры, относительной влажности и скорости воздуха.

Кондиционер – аппарат, служащий для обработки воздуха в системе кондиционирования.

Основная и главная задача чистых производственных помещений – устранить влияние условий окружающей среды на технологический процесс, т.е. осуществить контроль метеоусловий:

T = 22 ± 0,1 градус Цельсия

Φ = 45 ± 3%

n < 4 частицы/литр

v = 0,45 м/с

Организация высокоэффективного функционирования ЧПП начинается с выбора общей схемы СКФВ.

Параметры и характеристики НВ

Параметры	Период года
Теплый период года	Холодный период года
Температура	18 – 27	-14 – -26
Относительная влажность, %	39 – 67	67 – 83
Запыленность	0,7 – 1,2	0,9 – 4,3
Солнечная радиация, Вт/м	180 – 220	20 – 40
Плотность тумана и дождя, г/куб.м.	0,12 – 4,3	0,34 – 2,7
Снег, г/куб.м		2,8 – 6,3
Скорость ветра	3,2 – 6,2	2,7 – 7,8
Газосодержание, ч/кг	0,006 – 0,009	0,002 – 0,006

Параметры чистой среды:

Классификация	10 Класс чистоты
Размер частицы	0,1 мкм
Концентрация частиц	350 г/куб.фут
Давление	не > 10 Па
Температура	± 0,1 градус Цельсия
Относительная влажность	± 1%
Вибрация	не более 1 мкм (только фундамент)
Вентиляция	Необходимо ламинарное течение воздуха
Освещение	---

Прочее:

Необходимо удалять пыль, выделяющуюся при производстве

Усовершенствование способа уборки помещения

Усовершенствование одежды для персонала

Выражение влажностной характеристики через влагосодержание, а не через относительную влажность диктуется тем, что относительная влажность не является абсолютной термодинамической величиной – ее нельзя записать в алгебро-математических выражениях, ее также нельзя применить при расчете балансов потока движущегося воздуха.

Обобщенные показатели запыленности:

Район	Диаметр частиц	Среднесуточная концентрация
Сельская местность	0,8 – 0,2	0,05 – 0,15
Жилые районы городов		0,01 – 0,5
Промышленные районы городов		0,5 – 1
Территория заводов с большими выбросами

Система многоступенчатой фильтрации начинается с фильтров, которые устанавливаются в специальных воздухозаборных устройствах перед устройством кондиционирования и удаляют от 5 до 70% пыли размером от мкм.

Фильтрация – процесс очистки газов и жидкостей от твердых частиц с помощью пористых сред. Частицы, взвешенные в воздухе, осаждаются на их поверхности за счет:

1) Броуновского движения

2) Эффекта зацепления

3) Инерционных сил

4) Электростатических сил

5) Гравитации

Всвязи с тем, что в инженерной методике расчета воздуховода в элементах СКВ пока не существует, можно предположить несколько расчетных схем на основе дифференциальных уравнений теплового баланса.

Охлаждение воздуха в воздуховоде:

Qtв = t₀ + (t_к – t₀)*exp(–πdlk/G_вС_р), где

G_в – расход воздуха

С_р – массовая теплоемкость

t₀ – постоянная температура окружающей среды

t_к – температура воздуха в конце воздуховода

l – длина воздуховода

k – коэффициент теплоотдачи воздуха в воздуховоде

=>

t_в = t₀ – (t_к – t₀)*exp(–2(a+b)πlk/G_вС_р)

Фильтры третьего класса работают по принципу инерционного осаждения частиц. В качестве осаждающего материала применяется плетеные проволочные промасленные сетки конструкции профессора Рекка – фильтры ячеек Рекка. Фильтры этого класса имеют эффективность порядка 65-70%.

Фильтры второго класса могут рассматриваться как промежуточные между стартовыми и финишными. Эффективность порядка 85%.

Фильтры первого класса – финишные - эффективность 99%.

Тонковолоконные фильтры используются для улавливания мелкодисперсных аэрозолей с эффективностью не менее 99% и рассчитываются на частицы диаметром от 0,05 до 0,1 мкм. В качестве тонковолоконных фильтров используют ткани Петракова – тонкие синтетические волокна диаметром 1-2 мкм, которые накладываются на марлевую подложку.

Свойства и характеристики тонковолоконных фильтров:

- Высокие фильтрационные свойства. Малая толщина слоев (1-2 мкм) дает возможность получать поверхность фильтрации до 120 кв.м. на одном куб.м. объема.

- Влагостойкость

- Высокая химическая стойкость

- Термостойкость

Характеристики фильтрующих материалов типа ФП:

Материал	Полимер	Материал подложки	ΔP, Па	Термостойкость	Стойкость в различных средах
Щелочь, кислота	Масло	Вода
ФПП 1,5-1,7	Перхлорвинил	Марля			да	нет	Нет
ФПП 2,5-3,0	Перхлорвинил	Марля			да	нет	Нет
ФПА 10-3,х0	Дисцинтатуилл полоза	марля			да	да	Да

Шум

До 20Гц – не слышный шум

20 – 20 000Гц – слышный шум

> 20 000Гц – ультразвук

I = P²/ρc, где I – интенсивность звука

Уровень интенсивности звука:

L = 10 lg(I/I₀), где I₀ – пороговое значение интенсивности звука (10-12 Вт/кв.м)

График диапазона слухового восприятия человека:

Шум может оказывать на человека разное действие, в зависимости от уровня шума, характера, шумопроводности воздуха и индивидуальных особенностей человека.

По спектральному составу шум бывает:

- Узкополосный

- Широкополосный

По временным характеристикам:

- Постоянный

- Непостоянный

- Прерывистый

- Колеблющийся

- Импульсный

Реакция на шум субъективная.