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十級潔凈實驗室設計案例

十級潔凈實驗室設計案例

1 工程情況說明

本工程為上海市某電子化學材料公司新建廠房中潔凈實驗室設計, 總凈化面積為210 平方米, 分為更衣室1(gown room)、更衣室2 (gown room)、化驗室1 (Wet Laboratory)和化驗室2 (Instrument Laboratory)。實驗室面積雖然不大, 但它是整個車間工藝流程的核心部分, 凈化實驗室能否正常運行, 直接影響到整個產品質量。工程于2006 年4 月完成施工、并全面通過靜態(tài)測試驗收投入運行, 到目前為止運行良好。

2 潔凈室設計要求

按照FS- 209E 標準( FS- 209E 標準見表1) , 本工程各房間的潔凈等級分別為更衣室1: Class 4.5 級(1000) , 更衣室2: Class 3.5 級(100) , 化驗室1: Class 4.5 級(1000) ,化驗室2: Class 2.5 級(10) 。

內裝要求: 潔凈室內隔間吊頂及龍骨須為防腐蝕材料,所有水泥墻表面涂裝耐腐蝕環(huán)氧樹脂防止有可能被化學氣體腐蝕, 所有與回風相接觸的機械元件都必須用不銹鋼材質或者與之耐腐蝕性相當的材料。高效過濾器(HEPA) 和超高效過濾器(ULPA) 也要有耐腐蝕考慮。

空調要求: 安裝一套新風處理機組, 處理的新風供給潔凈室及安裝在潔凈室內的蒸發(fā)罩(hood) , 新風回風混合后通過HEPA/ULPA/FFU ( 空氣處理單元) 送入潔凈室?；仫L由空氣集中處理機組或干盤管處理。每個房間的空氣壓力由集中處理單元或FFU 控制, 根據各房間潔凈度及室內設備、家具的位置選擇布置空氣過濾器的數量和位置,室內溫度及相對濕度必須可控。各房間均須設置緊急通風系統。各潔凈室各項具體參數要求見表2。

按各房間潔凈度需求設置氣閘、風淋室及傳遞箱。

3 潔凈室設計說明

空調凈化的設計是與工藝的布局、生產的流程密切結合的。不同類型、不同用途的廠房空調凈化系統都各有特點, 下面來介紹此項目的空調凈化系統方案。

化驗室1, 化驗室2 都有溫度和濕度控制要求, 空調系統用的新風機組(MAU) 和循環(huán)空調機組( RCU) 的冷媒采用7～12℃的冷凍水, 加熱采用0.2Mpa 飽和蒸汽, 加濕采用純水電極式加濕方式。

化驗室2 潔凈等級為10 級, 采用新風機組(MAU) +循環(huán)空調機組( RCU) +超高效過濾器( ULPA) 的空調方式。采用的氣流形式為頂部(ULPA) 送風, 氣流經高架地板孔洞至回風夾道。ULPA 滿布濾為100%, 化驗室2 對NH4+、SOx 濃度有要求, 需在循環(huán)機組(RCU) 內增設化學過濾器。10 級凈化間的氣流流程為: 新回風混合→活性碳濾器→中效過濾器( 95%) →表冷器→送風機→消聲器→亞高效過濾器( 99.97%) →送風靜壓箱→超高效過濾器( 99.999995%) →潔凈區(qū)→高架地板→回風夾道→回風管→新回風混合。

為避免房間酸性氣體一旦泄漏造成人員傷亡,設緊急排氣風機。新風接至MAU- 1 新風機組。

化驗室1、更衣室1 潔凈等級為1000 級, 更衣室2 潔凈等級為100 級, 采用新風機組(MAU) +循環(huán)空調機組( RCU) +超高效過濾器(ULPA) 的空調方式。采用的氣流形式為頂部(ULPA) 送風, 氣流經房間側下百葉風口回風至回風夾道。ULPA 滿布濾為20%, 化驗室對NH4+、SOx 濃度有要求, 需在循環(huán)機組( RCU) 內增設化學過濾器。凈化間的氣流流程為: 新回風混合→活性碳濾器→中效過濾器( 95%) →表冷器→送風機→消聲器→ 亞高效過濾器( 99.97%) →送風靜壓箱→超高效過濾器( 99.999995%) →潔凈區(qū)→房間側下百葉回風口→回風管→新回風混合。

為避免房間酸性氣體一旦泄漏造成人員傷亡, 設緊急排氣風機。新風接至MAU- 1 新風機組。其原理圖見圖3。

新風機組(MAU) 采用變頻風機, 其原理圖見圖4。

凈化室內隔墻全部采用雙面不銹鋼巖棉彩鋼板, 液槽式吊頂龍骨及高架地板經噴涂防腐處理, 混凝土樓板及墻面涂環(huán)氧樹脂處理。MAU 及RCU 采用不銹鋼結構, 至RCU 與HOOD 的新風風管為不銹鋼鋼板, 橡塑保溫?；仫L風管采用玻璃鋼結構, 緊急排氣風機為玻璃鋼屋頂風機。

4 凈化系統的空調自動控制

潔凈室正壓控制: 新風機組(MAU) 采用變頻風機,由總送風管上的靜壓傳感器來控制變頻器。在接入每個循環(huán)機組( RCU) 的新風管上設置電動調節(jié)閥, 用于控制新風量及房間正壓, 由潔凈室的正壓值來調節(jié)電動調節(jié)閥的開度, 使?jié)崈羰业恼龎褐挡浑S生產設備的排風量的變化而變化, 電動調節(jié)閥的開度變化引起總送風管上的靜壓變化,根據其設定值調節(jié)MAU 的風機頻率, 以達到控制目的。

潔凈室濕度控制: 潔凈室的濕度是由新風機組MAU 來保證, 控制新風機組送風狀態(tài)點, 根據送風狀態(tài)設定值來調節(jié)電極加濕器的加濕量, 其原理圖見圖4。

潔凈室溫度控制: 潔凈室的溫度是由循環(huán)機組RCU 來保證的, 根據室內溫度來調節(jié)表冷器回水管上的電動二通閥的開度。其原理圖見圖2、圖3。供冷系統由甲方提供, 管路供至指定接點。

5 結束語

本工程已于2006 年4 月竣工, 各房間溫度、濕度、潔凈度、正壓、照度、噪聲均達到設計要求, 運行良好。