Приложение A
(справочное)
Основным источником загрязнений в чистом помещении является человек. Во многих случаях эмиссия загрязнений от оборудования и конструкций мала по сравнению с выделениями от человека и ею можно пренебречь.
Концентрация частиц C в воздухе помещений с приточной вентиляцией в момент времени t рассчитывается (в общем случае) по формуле
, (A.1)
где C - концентрация частиц в начальный момент (при включении системы вентиляции или после внесения загрязнений в воздух) t=0, частиц/м;
n - интенсивность выделения частиц внутри помещения, частиц/с;
V - объем помещения, м;
k - коэффициент, рассчитываемый по формуле (A.2);
k - коэффициент, рассчитываемый по формуле (A.3).
, (А.2)
где - коэффициент эффективности системы вентиляции, для чистых помещений с неоднонаправленным (турбулентным) потоком принимается =0,7;
Q - расход приточного воздуха, м/с;
q - объем воздуха, проникающего внутрь помещения из-за негерметичности (инфильтрация воздуха), м/с;
- доля рециркуляционного воздуха;
- эффективность фильтрации рециркуляционного воздуха.
, (A.3)
где - эФФективность фильтрации наружного воздуха;
C - концентрация частиц в наружном воздухе, частиц/м;
C - концентрация частиц в воздухе, поступающем за счет инфильтрации, частиц/м.
Формула (A.1) включает в себя два слагаемых: переменное C и постоянное C.
C=C+C, (A.4)
где ,
.
Переменная часть характеризует переходный процесс, когда концентрация частиц в воздухе помещения снижается после включения вентиляции или внесения загрязнений в помещение.
Постоянная часть характеризует установившийся процесс, при котором система вентиляции удаляет частицы, генерируемые в помещении (персоналом, оборудованием и пр.) и поступающие в помещение извне (с приточным воздухом, за счет инфильтрации).
В практических расчетах принимают:
- инфильтрацию воздуха равной нулю, q=0;
- эффективность фильтрации равной 100%, т.е. =0 и =0.
Тогда коэффициенты равны
k=· Q=0,7·Q,
k=0
Формула (A.1) упрощается
, (A.5)
где N - кратность воздухообмена, ч;
Q = N·V. (А.6)
Пример A.1 Чистое помещение в оснащенном состоянии (без персонала, процесс не ведется)
Рассмотрим чистое помещение со следующими параметрами:
- объем V =100 м;
- класс чистоты 7 ИСО; оснащенное состояние; заданный размер частиц 0,5 мкм (352000 частиц/м);
- интенсивность выделения частиц с размерами 0,5 мкм внутри помещения =10частиц/с;
- С=10частиц/м, частицы с размерами 0,5 мкм;
- кратность воздухообмена N, соответствует ряду 15*, 10, 15, 20, 30;
___________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
- расход воздуха Q, м/с, рассчитываемый по формуле (A.6)
,
где 3600 - число секунд в 1 часе;
- коэффициент эффективности системы вентиляции для чистых помещений с неоднонаправленным (турбулентным) потоком принимается =0,7.
Расчет снижения концентрации частиц по истечению времени t выполняем по формуле (A.5):
где .
Примечание - При расчетах следует выражать время в секундах.
Данные расчета приведены в таблице A.1.
Таблица A.1 - Изменение концентрации частиц с размерами 0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением времени в оснащенном состоянии
Данные таблицы A.1 в графическом даны на рисунке A.1.*
___________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Из таблицы А.1 и рисунка А.1 видно, что условие времени восстановления менее 15-20 мин (снижения концентрации частиц в воздухе в 100 раз) выполняется для кратностей воздухообмена 15, 20 и 30 ч. Если допустить время восстановления равным 40 мин, то кратность воздухообмена можно снизить до 10 ч. В эксплуатации это означает переключение систем вентиляции на рабочий режим за 40 мин до начала работы.
Рисунок А.1 - Изменение концентрации частиц с размерами 0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением временив оснащенном состоянии
Пример А.2. Чистое помещение в эксплуатации
Чистое помещение то же, что в примере A.1.
Условия:
- эксплуатируемое состояние;
- численность персонала 4 человека;
- интенсивность выделения частиц с размерами 0,5 мкм одним человеком равна 10 частиц/с (используется одежда для чистых помещений);
- выделение частиц оборудованием практически отсутствует, т.е. учитывается только выделение частиц персоналом;
- n=4·10частиц/с;
- С=10частиц/м.
Рассчитаем снижение концентрации частиц с течением времени по формулам
,
Результаты расчета указаны в таблице A.2.
Таблица A.2 - Изменение концентрации частиц с размерами 0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением времени (используется одежда для чистых помещений)
Данные таблицы A.2 показаны в графическом виде на рисунке A.2.
Рисунок А.2 - Изменение концентрации частиц с размерами 0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением времени (используется одежда для чистых помещений)
Как видно из примера A.2, при кратности воздухообмена 10 чкласс 7 ИСО достигается через 35 мин после начала работы системы вентиляции (если нет других источников загрязнения). Надежное поддержание класса чистоты 7 ИСО обеспечивается с запасом при кратности воздухообмена 15-20 ч.