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潔凈室的類型及應(yīng)用

時間:2022/3/7閱讀:3508
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1、按用途分類
(1)工業(yè)潔凈室
工業(yè)潔凈室是以無生命微粒(包括無機微粒和有機微粒)為控制對象。主要控制無生命微粒對工作對象的污染,其內(nèi)部一般保持正壓。它適用于航天工業(yè)(高可靠性)、電子工業(yè)(集成電路等)、精密工業(yè)(精密軸承等)、化學(xué)工業(yè)(高純度)等部門。
工業(yè)潔凈室主要控制溫度、濕度、潔凈度、風(fēng)速、流場等參數(shù)。溫度、濕度和潔凈度對工業(yè)潔凈室一般都是同等重要的,它們直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、純度和精度。
(2)生物潔凈室
生物潔凈室是無菌手術(shù)室、病房、制藥車間、醫(yī)學(xué)實驗室及要求控制室內(nèi)細(xì)菌含量的無菌潔凈場合的總稱。
生物潔凈室以有生命的微粒為控制對象,又可分為:一般生物潔凈室和生物安全潔凈室。
①一般生物潔凈室
主要控制有生命微粒(單細(xì)胞藻類、原生動物、菌類、細(xì)菌和病毒等)對工作對象的污染。同時其內(nèi)部材料要求能夠經(jīng)受各種滅菌劑的侵蝕,內(nèi)部一般保持正壓。實質(zhì)上這是一種結(jié)構(gòu)和材料允許作滅菌處理的工業(yè)潔凈室,可用于制藥工業(yè)(高純度、無菌制劑)、醫(yī)療設(shè)施(手術(shù)室、各種制劑室、調(diào)劑室)、動物實驗設(shè)施(無菌動物飼育)和研究實驗設(shè)施(理化、潔凈實驗室)等部門。
②生物安全潔凈室
它的主要控制對象是有生命微粒對外界和人的污染,與一般生物潔凈室不同的是室內(nèi)要求靜壓比周圍環(huán)境低一定數(shù)值(負(fù)壓),其用于研究實驗設(shè)施(細(xì)菌學(xué)、生物學(xué)潔凈室)和生物工程。因為它所從事的研究對象是對人體和環(huán)境有很大危害的物質(zhì),所以它只允許外圍的空氣往里滲漏,而不允許室內(nèi)的空氣往外滲漏,且由于消毒劑對周圍結(jié)構(gòu)、設(shè)備有較大的腐蝕性,裝修材料和設(shè)備要求耐腐蝕性強。這種潔凈室的氣密性要求比般潔凈室高,安全度要求高,施工難度大,造價也比一船潔凈室高。
2、按氣流流型分類
為了特定目的而在室內(nèi)造成一定的空氣流動狀態(tài)與分布,通常叫做氣流組織。為了使工作區(qū)獲得低而均勻的含塵濃度,組織氣流的原則是:要最大限度的減少渦流;使射入氣流經(jīng)過最短流程盡快覆蓋工作區(qū),希望氣流方向能與塵埃的重力沉降方向一致;使回流氣流有效的將室內(nèi)灰塵排出室外。
氣流流型就是氣流軌跡的形式,按氣流流型分類,潔凈室可分為以下四種。
(1)單向流潔凈室(層流潔凈室)
在整個潔凈室工作區(qū)(一般定義為距地0.7~1.5m的空間)的截面上通過的氣流為單向流。
單向流,就是流向單一、速度均勻、沒有渦流的氣流,也稱為層流。
單向流潔凈室的作用原理是:由于送風(fēng)氣流靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用,從送風(fēng)口到回風(fēng)口的潔凈氣流充滿全室斷面,像一個空氣活塞沿著房間的高度或長度方向向前推進,將室內(nèi)含塵濃度高的空氣沿整個斷面排到室外,以達到凈化室內(nèi)空氣的目的。如果設(shè)計正確就能最大限度的排出室內(nèi)污染。
單向流潔凈室按其氣流方向又可分為以下幾種:垂直單向流潔凈室、水平單向流潔凈室、局部單向流潔凈室。
①垂直單向流(層流)
多用于灌封點的局部保護和層流工作臺。垂直單向流潔凈室高效過濾器布置在天棚上,由側(cè)墻下部或整個格柵地板回風(fēng),空氣經(jīng)過工作區(qū)時帶走污染物。由于氣流系垂直平行流,必須有足夠氣速,以克服空氣對流,垂直斷面風(fēng)速需在0.25m/s以上,換氣次數(shù)400次/h左右,氣流速度的作用是控制多方位污染、同向污染、逆向污染,并滿足適當(dāng)?shù)淖詢魰r間。所以操作時產(chǎn)生的污染物就不會落到工作臺上去,實現(xiàn)工作區(qū)無菌、無塵達到*潔凈度,用于分裝灌封點的局部保護。但造價和運轉(zhuǎn)費用很高。典型垂直單向流潔凈室見下圖:

 a28.png


圖中,1為頂棚滿布高效過濾器;2為送風(fēng)靜壓箱;3為循環(huán)風(fēng)機;4為格柵地板及中效過濾器;5為回風(fēng)靜壓箱
②水平單向流(層流)
多用于潔凈室的全面潔凈控制。水平單向流潔凈室高效過濾器布置在一面墻上,作為送風(fēng)墻,對面墻上布滿回風(fēng)格柵作為回風(fēng)墻。潔凈空氣沿水平方向均勻的從送風(fēng)墻流向回風(fēng)墻。離高效過濾器越近,空氣越潔凈,可達*潔凈度,依次便可能是B級。室內(nèi)不同地方得到不同等級的潔凈度。水平單向流(層流)多用于潔凈室的全面潔凈控制。但造價比垂直層流低。典型水平單向流(層流)清凈室見下圖。

a29.png


圖中,1為循環(huán)風(fēng)機;2為送風(fēng)靜壓箱;3為高效過濾器;4為循環(huán)風(fēng)道;5為中效過濾器;6為回風(fēng)靜壓箱
③局部單向流(層流)
在局部區(qū)域內(nèi)提供單向流空氣,如潔凈工作臺、層流罩及帶有層流裝置的設(shè)備,如針劑聯(lián)合灌封機等。局部層流可放在B級、C級環(huán)境內(nèi)使用,使之達到穩(wěn)定的潔凈效果,并能延長高效過濾器的使用壽命。
(2)非單向流潔凈室(亂流潔凈室)
非單向流潔凈室是指在整個潔凈室工作區(qū)內(nèi)的橫截面上通過的氣流為非單向流。非單向流,就是方向多變、速度不均、伴有渦流的氣流,習(xí)慣稱亂流。
非單向流潔凈室的工作原理是:當(dāng)一股干凈氣流從送風(fēng)口送人室內(nèi)時,迅速向四周擴散、混合,同時把差不多同樣數(shù)量的氣流從回風(fēng)口排走,這股干凈氣流稀釋著室內(nèi)污染的空氣,把原來含塵濃度很高的室內(nèi)空氣沖淡了,一直達到平衡。所以氣流擴散得越快、越均勻,稀釋的效果就越好。由于稀釋的空氣量不可能無限增大,稀釋結(jié)果就有限度,所以非向流潔凈室只能達到B級及其以下的潔凈度。
送回風(fēng)氣流組織形式有三種:頂送側(cè)下回、側(cè)送側(cè)回、頂送頂回。
亂流潔凈室的氣流組織方式和一般空調(diào)沒有多大區(qū)別,即在部分天棚或側(cè)墻上裝高效過濾器,作為送風(fēng)氣流方向是變動的,存在渦流區(qū),故較單向流(層流)潔凈度低,可以達B級。
室內(nèi)換氣次數(shù)越多,所得的潔凈度也越高。亂流潔凈室氣流組織形式主要有:全孔板頂送、局部孔板頂送,流線型散流器頂送、帶擴散板或不帶擴散板頂送、側(cè)送等形式。工業(yè)上采用的潔凈室絕大多數(shù)是亂流式的。因為它具有構(gòu)造簡單、高效過濾器的安裝和堵漏方便、初投資和運行費用低、改建擴建容易等統(tǒng)點,所以亂流潔凈室在醫(yī)藥生產(chǎn)上得到了普遍應(yīng)用。
潔凈室氣流組織形式按下表選用:

a30.png

在氣流組織中,送風(fēng)口應(yīng)靠近潔凈度高的工序;回風(fēng)口應(yīng)布置在潔凈室下部,易產(chǎn)生污染的設(shè)備附近應(yīng)有回風(fēng)口;余壓閥應(yīng)設(shè)在系統(tǒng)的下風(fēng)側(cè);非單向流潔凈室設(shè)置潔凈工作臺應(yīng)遠(yuǎn)離回風(fēng)口;潔凈室內(nèi)局部排風(fēng)裝置應(yīng)設(shè)在工作區(qū)氣流的下風(fēng)側(cè)。
(3)混合流潔凈室
在整個潔凈室內(nèi)既有非單向流又有單向流?;旌狭?,就是存在非單向流和單向流兩種不應(yīng)互擾的氣流的總稱?;旌狭鞑皇且环N獨立的氣流流混合流潔凈室比單向流潔凈室簡單、便宜,比亂流潔凈室可得到更高的潔凈度。
(4)輻(矢)流潔凈室
在整個潔凈室的縱斷面上通過的氣流為輻流。輻流,就是風(fēng)口出流為輻射狀不交叉的氣流。輻流也被稱為矢流、徑流。
輻流潔凈室工作原理:流線既不單向也不平行,因流線不發(fā)生交叉,靠斜推將室內(nèi)含塵濃度高的空氣沿潔凈室的縱斷面排到室外。潔凈效果介于單向流和非單問流之間。
相關(guān)資料:
1、EMEA對空氣懸浮粒子的要求:

a31.png


2、EMEA對微生物限度的要求:a32.png

3、FDA對空氣懸浮粒子和微生物限度的要求:a33.png

4、WHO對空氣懸浮粒子的要求:a34.png

5、WHO對微生物限度的要求:a35.png

6、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對潔凈(室)受控環(huán)境中懸浮粒子濃度的要求:a37.png

7、藥品生產(chǎn)受控環(huán)境的分級對比:a38.png




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