1. Yüksek temiz odaların özelliklerinin analizi
(1). Yüksek temiz odaların kendine has özellikleri vardır. Genellikle yüksek temiz odalar, üretim sonrası süreçte ve büyük ekipmanların montajında kullanılır. Yüksek temizlik gerektirmezler ve sıcaklık ve nem kontrol hassasiyeti yüksek değildir. Ekipman, üretim süreci boyunca çok fazla ısı üretmez ve nispeten az sayıda personel bulunur.
(2). Yüksek temiz odalar genellikle büyük çerçeve yapılarına sahiptir ve genellikle hafif malzemeler kullanılır. Üst plaka genellikle büyük bir yükü taşımaya elverişli değildir.
(3). Toz parçacıklarının oluşumu ve dağılımı Yüksek temiz odalar için ana kirlilik kaynağı, genel temiz odalardan farklıdır. İnsanlar ve spor ekipmanları tarafından üretilen tozun yanı sıra, yüzey tozu büyük bir orana sahiptir. Literatürde sağlanan verilere göre, bir kişi hareketsizken toz oluşumu 105 parçacık/(dak·kişi) iken, bir kişi hareket halindeyken toz oluşumu, kişinin hareketsiz olduğu duruma göre 5 kat olarak hesaplanmıştır. Normal yükseklikteki temiz odalar için yüzey tozu oluşumu, zeminin 8 m2'lik kısmının yüzey tozu oluşumu, hareketsiz bir kişinin toz oluşumuna eşdeğer olacak şekilde hesaplanır. Yüksek temiz odalar için, arıtma yükü alt personel aktivite alanında daha büyük, üst alanda ise daha küçüktür. Aynı zamanda, projenin özellikleri nedeniyle, güvenlik ve öngörülemeyen toz kirliliğini dikkate almak için uygun bir emniyet faktörü almak gerekir. Bu projenin yüzey tozu oluşumu, bir kişinin hareketsiz toz oluşumuna eşdeğer olan zeminin 6 m2'lik kısmının yüzey tozu oluşumuna dayanmaktadır. Bu proje vardiya başına 20 kişi çalıştığı esas alınarak hesaplanmış olup, personelin toz üretimi toplam toz üretiminin sadece %20'sini oluştururken, genel bir temiz odada personelin toz üretimi toplam toz üretiminin yaklaşık %90'ını oluşturmaktadır.
2. Yüksek atölyelerin temiz oda dekorasyonu
Temiz oda dekorasyonu genellikle temiz oda zeminlerini, duvar panellerini, tavanlarını ve destekleyici klima, aydınlatma, yangın koruma, su temini ve drenaj ile temiz odalarla ilgili diğer unsurları içerir. Gereksinimlere göre, temiz odanın bina kabuğu ve iç dekorasyonunda, sıcaklık ve nem değişimlerinde iyi hava geçirmezliğe sahip ve az deformasyona sahip malzemeler kullanılmalıdır. Temiz odalardaki duvar ve tavan dekorasyonu aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:
(1). Temiz odalardaki duvar ve tavan yüzeyleri düz, pürüzsüz, tozsuz, parlamayan, tozu kolayca temizlenebilen ve daha az pürüzlü yüzeye sahip olmalıdır.
(2). Temiz odalarda duvar örgüsü ve sıvalı duvarlar kullanılmamalıdır. Kullanılması gerektiğinde kuru çalışma yapılmalı ve yüksek kaliteli sıva standartları kullanılmalıdır. Duvarlar sıvandıktan sonra boya yüzeyi boyanmalı ve alev geciktirici, çatlaksız, yıkanabilir, pürüzsüz, suyu kolay emmeyen, bozulmayan ve küflenmeyen boya seçilmelidir. Genel olarak, temiz oda dekorasyonunda iç dekorasyon malzemesi olarak çoğunlukla daha iyi toz boyalı metal duvar panelleri seçilir. Ancak, geniş alanlı fabrikalarda, yüksek kat yüksekliği nedeniyle metal duvar paneli bölmelerinin montajı daha zordur, düşük mukavemetli, yüksek maliyetlidir ve ağırlık taşıyamaz. Bu projede, büyük fabrikalardaki temiz odaların toz oluşturma özellikleri ve oda temizliği gereklilikleri analiz edilmiştir. Geleneksel metal duvar paneli iç dekorasyon yöntemleri benimsenmemiştir. Orijinal inşaat mühendisliği duvarlarına epoksi kaplama uygulanmıştır. Kullanılabilir alanı artırmak için tüm mekana tavan yerleştirilmemiştir.
3. Yüksek temiz odaların hava akışı organizasyonu
Literatüre göre, yüksek temiz odalar için temiz oda klima sisteminin kullanımı, sistemin toplam hava besleme hacmini büyük ölçüde azaltabilir. Hava hacminin azalmasıyla birlikte, daha iyi temiz klima etkisi elde etmek için makul bir hava akışı organizasyonu benimsemek özellikle önemlidir. Hava besleme ve dönüş hava sisteminin düzgünlüğünü sağlamak, temiz çalışma alanındaki girdap ve hava akışı girdabını azaltmak ve hava besleme hava akışının seyreltme etkisini tam olarak ortaya koymak için hava besleme hava akışının difüzyon özelliklerini iyileştirmek gerekir. Sınıf 10.000 veya 100.000 temizlik gereksinimleri olan yüksek temiz atölyelerde, konfor kliması için yüksek ve geniş alanların tasarım konsepti, havaalanları ve sergi salonları gibi geniş alanlarda nozulların kullanımı gibi örneklerle gösterilebilir. Nozullar ve yan hava beslemesi kullanılarak hava akışı uzun bir mesafeye dağıtılabilir. Nozul hava beslemesi, nozullardan üflenen yüksek hızlı jetlere güvenerek hava beslemesi sağlamanın bir yoludur. Genellikle yüksek temiz odalardaki veya yüksek kat yüksekliğine sahip kamu binalarındaki klima tesislerinde kullanılır. Nozul yandan hava beslemesi kullanır ve nozul ile dönüş havası çıkışı aynı tarafta bulunur. Hava, alana yerleştirilmiş birkaç nozuldan daha yüksek bir hızda ve daha büyük bir hava hacmiyle yoğun bir şekilde püskürtülür. Jet belirli bir mesafeden sonra geri akar, böylece tüm klimalı alan geri akış alanında olur ve ardından altta bulunan dönüş havası çıkışı onu klima ünitesine geri çeker. Özellikleri yüksek hava besleme hızı ve uzun menzilidir. Jet, iç mekan havasını güçlü bir şekilde karıştırır, hız kademeli olarak azalır ve iç mekanda büyük bir girdaplı hava akışı oluşur, böylece klimalı alan daha homojen bir sıcaklık ve hız alanı elde eder.
4. Mühendislik tasarım örneği
Yüksek ve temiz bir atölye (40 m uzunluğunda, 30 m genişliğinde, 12 m yüksekliğinde) 5 m'nin altında temiz bir çalışma alanı, statik 10.000 ve dinamik 100.000 arıtma seviyesi, sıcaklık tn = 22℃±3℃ ve bağıl nem fn = %30~%60 gerektirir.
(1). Hava akışı organizasyonunun ve havalandırma sıklığının belirlenmesi
30 metreden geniş ve tavanı olmayan bu yüksek temiz odanın kullanım özellikleri göz önüne alındığında, geleneksel temiz atölye hava besleme yönteminin kullanım gereksinimlerini karşılaması zordur. Temiz çalışma alanının (5 metrenin altında) sıcaklığını, nemini ve temizliğini sağlamak için nozullu katmanlı hava besleme yöntemi benimsenmiştir. Üfleme için nozullu hava besleme cihazı yan duvara eşit aralıklarla yerleştirilmiş ve sönümleme katmanlı dönüş havası çıkış cihazı, atölyenin yan duvarının alt kısmında, yerden 0,25 m yükseklikte eşit aralıklarla yerleştirilmiştir. Bu sayede, çalışma alanının nozuldan ve yoğunlaştırılmış taraftan döndüğü bir hava akışı organizasyonu oluşturulmuştur. Aynı zamanda, 5 m'nin üzerindeki temiz olmayan çalışma alanındaki havanın temizlik, sıcaklık ve nem açısından ölü bölge oluşturmasını önlemek, dış mekandaki tavandan gelen soğuk ve sıcak radyasyonun çalışma alanına olan etkisini azaltmak ve çalışma sırasında üst vincin oluşturduğu toz parçacıklarını zamanında boşaltmak ve 5 m'den fazla alana yayılan temiz havadan tam olarak yararlanmak için, temiz olmayan klima alanına bir sıra küçük şerit dönüş hava çıkışı yerleştirilerek küçük bir sirkülasyonlu dönüş hava sistemi oluşturulmuş ve bu da üst temiz olmayan alanın alt temiz çalışma alanına olan kirliliğini büyük ölçüde azaltabilmektedir.
Temizlik seviyesi ve kirletici emisyonuna göre, bu projede 6 m'nin altındaki temiz klimalı alan için 16 saat-1 havalandırma frekansı, temiz olmayan üst alan için ise 4 saat-1'den düşük havalandırma frekansına sahip uygun bir egzoz sistemi benimsenmiştir. Aslında, tüm tesisin ortalama havalandırma frekansı 10 saat-1'dir. Bu şekilde, tüm odanın temiz klimasıyla karşılaştırıldığında, temiz katmanlı nozul hava besleme yöntemi, temiz klimalı alanın havalandırma frekansını daha iyi garanti altına almak ve geniş açıklıklı tesisin hava akış organizasyonunu karşılamakla kalmaz, aynı zamanda sistemin hava hacminden, soğutma kapasitesinden ve fan gücünden de önemli ölçüde tasarruf sağlar.
(2). Yan nozul hava beslemesinin hesaplanması
Besleme havası sıcaklık farkı
Temiz oda iklimlendirmesi için gereken havalandırma sıklığı, genel iklimlendirmeden çok daha fazladır. Bu nedenle, temiz oda iklimlendirmesinin geniş hava hacminden tam olarak yararlanmak ve besleme hava akışındaki besleme havası sıcaklık farkını azaltmak, yalnızca ekipman kapasitesinden ve işletme maliyetlerinden tasarruf sağlamakla kalmaz, aynı zamanda temiz oda iklimlendirme alanının iklimlendirme hassasiyetini de artırır. Bu projede hesaplanan besleme havası sıcaklık farkı ts= 6℃'dir.
Temiz oda, 30 m genişliğinde nispeten büyük bir açıklığa sahiptir. Orta alandaki örtüşme gerekliliklerinin sağlanması ve proses çalışma alanının dönüş havası alanında olduğundan emin olunması gerekir. Aynı zamanda, gürültü gereklilikleri de dikkate alınmalıdır. Bu projenin hava besleme hızı 5 m/s, nozul montaj yüksekliği 6 m'dir ve hava akışı nozuldan yatay yönde gönderilmektedir. Bu projede nozul hava besleme hava akışı hesaplanmıştır. Nozul çapı 0,36 m'dir. Literatüre göre Arşimet sayısı 0,0035 olarak hesaplanmıştır. Nozul hava besleme hızı 4,8 m/s, uçtaki eksenel hız 0,8 m/s, ortalama hız 0,4 m/s ve dönüş akışının ortalama hızı 0,4 m/s'den azdır, bu da proses kullanım gereksinimlerini karşılar.
Besleme hava akışının hava hacmi büyük ve besleme havası sıcaklık farkı küçük olduğundan, izotermal jetle neredeyse aynıdır, bu nedenle jet uzunluğunu garanti etmek kolaydır. Arşimet sayısına göre, x/ds = 37 m'lik bağıl aralık hesaplanabilir ve bu da karşı taraftaki besleme hava akışının 15 m üst üste binme gereksinimini karşılayabilir.
(3). Klima koşullandırma işlemi
Temiz oda tasarımında büyük besleme havası hacmi ve küçük besleme havası sıcaklık farkı özellikleri göz önünde bulundurularak, yaz kliması arıtma yönteminde dönüş havasından tam olarak yararlanılır ve birincil dönüş havası gereksinimi ortadan kaldırılır. Maksimum oranda ikincil dönüş havası kullanılır ve taze hava yalnızca bir kez işlenip ardından büyük miktarda ikincil dönüş havasıyla karıştırılarak yeniden ısıtma işlemi ortadan kaldırılır ve ekipmanın kapasitesi ve işletme enerji tüketimi azaltılır.
(4). Mühendislik ölçüm sonuçları
Bu projenin tamamlanmasının ardından kapsamlı bir mühendislik testi gerçekleştirildi. Tesisin tamamında toplam 20 yatay ve dikey ölçüm noktası oluşturuldu. Temiz tesisin hız alanı, sıcaklık alanı, temizlik, gürültü vb. parametreleri statik koşullar altında test edildi ve gerçek ölçüm sonuçları nispeten iyiydi. Tasarım çalışma koşulları altında ölçülen sonuçlar aşağıdaki gibidir:
Hava çıkışındaki hava akışının ortalama hızı 3,0-4,3 m/s, zıt iki hava akışının birleşim noktasındaki hızı ise 0,3-0,45 m/s'dir. Temiz çalışma alanının havalandırma frekansının saatte 15 kez olması garanti edilmiş olup, temizliğinin 10.000 sınıfında olduğu ölçülmüştür; bu da tasarım gerekliliklerini iyi karşılamaktadır.
İç mekan A seviyesi gürültü seviyesi dönüş havası çıkışında 56 dB olup, diğer çalışma alanlarının tamamında 54 dB'nin altındadır.
5. Sonuç
(1). Çok yüksek gereksinimleri olmayan yüksek temiz odalar için, hem kullanım gereksinimlerini hem de temizlik gereksinimlerini karşılamak amacıyla basitleştirilmiş bir dekorasyon benimsenebilir.
(2). Sadece belirli bir yüksekliğin altındaki alanın temizlik seviyesinin 10.000 veya 100.000 sınıfında olmasını gerektiren yüksek temiz odalar için, temiz katmanlı klima nozullarının hava tedarik yöntemi nispeten ekonomik, pratik ve etkili bir yöntemdir.
(3). Bu tip yüksek temiz odalar için, vinç raylarının yakınında oluşan tozu temizlemek ve tavandan gelen soğuk ve sıcak radyasyonun çalışma alanına etkisini azaltmak için üstteki temiz olmayan çalışma alanına bir sıra şerit dönüş hava çıkışı yerleştirilir; bu da çalışma alanının temizliğini, sıcaklığını ve nemini daha iyi sağlayabilir.
(4). Yüksek bir temiz odanın yüksekliği, genel bir temiz odanın yüksekliğinin 4 katından fazladır. Normal toz üretim koşulları altında, birim alan arıtma yükünün, genel bir alçak temiz odanınkinden çok daha düşük olduğu söylenebilir. Bu nedenle, bu açıdan bakıldığında, havalandırma frekansının, ulusal standart GB 73-84 tarafından önerilen temiz oda havalandırma frekansından daha düşük olduğu tespit edilebilir. Araştırma ve analizler, yüksek temiz odalarda havalandırma frekansının, temiz alanın farklı yüksekliklerine bağlı olarak değiştiğini göstermektedir. Genellikle, ulusal standart tarafından önerilen havalandırma frekansının %30 ila %80'i arıtma gereksinimlerini karşılayabilir.
Gönderim zamanı: 18 Şubat 2025