《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GB50073?2001中指出“空氣過濾器的處理風(fēng)量應(yīng)小于或等于額定風(fēng)量。設(shè)置在同一潔凈區(qū)內(nèi)的高效(亞高效、超高效)空氣過濾器的阻力、效率宜接近”。并同時指出“潔凈室的送風(fēng)量,應(yīng)取下列三項中的最大值:1.1為保證空氣潔凈度等級的送風(fēng)量。1.2根據(jù)熱、濕負(fù)荷計算確定的送風(fēng)量。1.3向潔凈室內(nèi)供給的新鮮空氣量?!庇纱丝梢?,在空調(diào)系統(tǒng)中過濾器的選擇和送風(fēng)量(換氣次數(shù))的計算具有重要意義。
在實(shí)際的設(shè)計過程中,過濾器的選擇一般都要考慮到過濾器的投資和使用壽命的問題,設(shè)計人員選擇過濾器的實(shí)際風(fēng)量均小于它本身的額定風(fēng)量,具體方法是按照某一過濾器額定風(fēng)量比例(如60%)來選擇某一型號的過濾器,認(rèn)為只要是小于額定風(fēng)量,它們之間的阻力不平衡可以通過安裝調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn),因此未能校核過濾器的阻力,從而未能使同一潔凈區(qū)內(nèi)的高效空氣過濾器的阻力達(dá)到接近,給風(fēng)量調(diào)節(jié)帶來麻煩,并且對過濾器的使用壽命造成影響。而一般情況下認(rèn)為潔凈室的等級換氣次數(shù)均大于熱、濕負(fù)荷計算來確定的送風(fēng)量(普通空調(diào)露點(diǎn)送風(fēng)換氣次數(shù)為8~10次/h),潔凈室送風(fēng)量的選擇一般是按照潔凈度的級別,根據(jù)潔凈室保證不同級別選用不同的換氣次數(shù),而不校核熱、濕負(fù)荷計算來確定的送風(fēng)量,這樣的計算存在的問題在于,一個凈化空調(diào)系統(tǒng)只能有一個送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),當(dāng)不同級別潔凈室(如萬級和十萬級甚至千級潔凈室在一個系統(tǒng)時)或室內(nèi)負(fù)荷相差較大的房間在一個系統(tǒng)(如更衣間和主要的操作間之間的房間冷負(fù)荷相差幾倍甚至十幾倍)時,無法確定一個正確的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),造成有的房間冷,而有的房間熱。
高效過濾器的選擇計算:
由于潔凈室的特性不同,高效過濾器的選擇首先要按照潔凈室的級別、無菌程度、溫濕度、耐火程度、防腐等不同要求來確定。如100級以下選擇A類或B類,100級以上則需要選擇C類過濾器;高溫高濕條件下宜選用金屬分隔板和金屬框架的過濾器;有防腐要求的宜選用塑料分隔板和塑料框架的過濾器;有防火要求的,過濾器所有材料應(yīng)為不燃性等等。本文不考慮這些問題,僅僅考慮影響常規(guī)高效過濾器(以過濾≥0.5μm為主)的選擇中風(fēng)量和阻力問題。
實(shí)踐中常規(guī)過濾器就是指高效空氣過濾器標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的A類和B類,它們是潔凈廠房設(shè)計中最常用的高效過濾器,一般低于或等于10萬級可以選A類;1萬~100級可以選B類。凡是常規(guī)高效過濾器,對于≥0.5μm微粒的效率可按照5個“9”即0.9999計算。
首先要明確一下高效過濾器通過的風(fēng)量與其阻力的關(guān)系,實(shí)驗證明高效過濾器的阻力與流量是非直線關(guān)系,但在‘一般比額定風(fēng)量大得不多時,阻力和通過風(fēng)量的關(guān)系如近似看成直線關(guān)系,誤差也不大’。表1是北京同創(chuàng)過濾器廠生產(chǎn)的高效過濾器規(guī)格表,圖1是該廠生產(chǎn)的高效過濾器阻力特性曲線,由圖1可以看出不同特征尺寸的過濾器其阻力的特性曲線是不同的,我們可以根據(jù)所選的過濾器的型號查它的相應(yīng)阻力特性曲線得到它的阻力,為了方便選擇我們把圖1中的曲線處理一下,用每一個型號的曲線的橫坐標(biāo)風(fēng)量去除以高效過濾器的特征尺寸(即高效過濾器的體積V=H×W×D),然后重新進(jìn)行擬和成圖2中的曲線,從圖中可以看出兩條曲線有重合的趨勢,只要特征尺寸選擇得當(dāng)(可以考慮一下不同型號過濾器結(jié)構(gòu)阻力,因為過濾器的真正過濾面積要小于過濾器的截面積,存在一個有效面積比,而且小型號的過濾器有效面積比較大,而大型號的?。?,兩條曲線將更加逼近,兩個擬和方程的相對應(yīng)系數(shù)也相差不大。而且我們所需要的是額定風(fēng)量附近的曲線
附近的曲線,即相當(dāng)于額定風(fēng)量以下的風(fēng)量),對于我們工程選擇來講,這樣的差距是可以忽略不計的。從表1中也可以看出,在相同初阻力下,每種型號過濾器的Q/(H×W×D)值也均大致相等,即在圖2中有一個相同的狀態(tài)點(diǎn)。因此我們可以得出這樣的結(jié)論:在不大于額定風(fēng)量的前提下,常規(guī)高效空氣過濾器的阻力?流量特性曲線可以用一條曲線來描述,并且成線形分布。也就是說只要知道一種型號的過濾器的阻力?流量特性曲線就可以知道其它型號的過濾器大致的特性曲線,又因為成線形的分布,只要知道曲線上的兩點(diǎn)便可以確定該直線(因為我們知道該直線過坐標(biāo)原點(diǎn),因此只要知道一點(diǎn)即可方便的確定該直線,這一點(diǎn)可以用高效過濾器額定風(fēng)量下的初阻力確定),從而給過濾器的選擇帶來很大的方便。