icon
пн-пт: 09:00 - 18:00
icon
Москва, Дмитровское шоссе, 163А, к. 2

Вентиляция чистых помещений

В промышленности, НИИ и здравоохранении необходимо создавать кластеры с уникальными требованиями к чистоте внутреннего воздуха и контролируемыми параметрами. В данной публикации рассматриваются климатические и вентиляционные системы для чистых помещений, цель которых — поддержание комфортных условий для работы сотрудников и соблюдение необходимых производственных процессов.

Содержание:

Скрыть
  1. Чистые помещения: определение
  2. Классификация согласно ISO
  3. Температурные и влажностные показатели
  4. Как функционирует вентсистема?
  5. Оборудование для вентиляции
  6. Кондиционирование и вентиляция спецбоксов
  7. Движение воздуха в чистом помещении
  8. Монтаж вентсистем

Чистые помещения: определение

Чистые помещения — это комнаты или кластеры, в которых концентрация переносимых по воздуху частиц поддерживается на уровне рекомендованных значений. При проектировании и отделке боксов сводится к минимуму попадание, образование и накопление загрязняющих веществ. Системы вентиляции проектируются с учетом строгих предписаний отраслевых и государственных стандартов. Ключевой показатель — размер и количество загрязнителей на м3. Дополнительно контролируются влажность, давление и температура.

Требования закреплены в стандарте ISO 14644. ISO — международная организация по стандартизации. Положения регулирующих документов этого ведомства являются основополагающими. В чистых помещениях по классификации ISO 6 организуется от 70 до 160 воздухообменов в час. В боксах ISO 7 проектируют вентиляционную мощность помещения так, чтобы можно было добиться от 30 до 70 смен в час. В кластерах ISO 8 и 9 достаточно 10-20 циклов воздухообмена в час.

Вентиляция в чистых помещениях.

Рисунок 1. Вентиляция в чистых помещениях

Примеры чистого помещения в больницах и госпиталях: оперблоки и палаты реанимации. В этих боксах концентрация загрязняющих вещество поддерживается на определенном уровне. Задача вентсистемы — предупредить риск осложнений после оперативного вмешательства, не допустить распространения внутрибольничной инфекции.

Системы чистых помещений используются во многих отраслях:

  • микроэлектронная промышленность;
  • химическая индустрия;
  • микромеханическая промышленность;
  • фармацевтическая индустрия;
  • медицина;
  • пищепром;
  • автомобильная отрасль;
  • лаборатории;
  • ИТ и телекоммуникации;
  • производство предметов гигиены, косметики, изделий для детей и младенцев;
  • выпуск лекарств и пищевых добавок;
  • производство электроники;
  • любые производственные помещения;
  • автопром;
  • операционные залы;
  • контроль качества изделий медицинского назначения;
  • институты и лаборатории биотехнологии и нанотехнологии.

Перечень производств, где востребованы спецбоксы, достаточно широк. Каждая отрасль требует уникальных решений для реализации вентсистем.

Классификация согласно ISO

Стандарт ISO 14644 классифицирует боксы на несколько типов в зависимости от содержания загрязнителей. На качество воздуха могут влиять бактерии, плесень, газы, твердые частицы, микробы, твердые частицы.

Классификация воздуха по ISO 14644-1 — таблица:

Класс ISO (Классификационное число N)Пределы максимальных концентраций (частицы/м3) частиц размером, равным и большим приведенного ниже, мкмМК
0,10,20,30,51,05,0
Класс 1 ISO102нд
Класс 2 ISO10024104нд
Класс 3 ISO1 000237102358нд
Класс 4 ISO10 0002 3701 02035283нд
Класс 5 ISO100 00023 70010 2003 5208322935+
Класс 6 ISO1 000 000237 000102 00035 2008 32029350
Класс 7 ISO352 00083 2002 930100
Класс 8 ISO3 520 000832 00029 300100
Класс 9 ISO35 200 0008 320 000293 000500

Поскольку объем загрязнителей в воздухе зависит от способа и интенсивности использования помещений, недостаточно определить допустимое количество частиц. Пылевая чистота воздуха должна определяться для одного или нескольких этапов эксплуатации, т.е. «после строительства», «после монтажа оборудования» или «в процессе эксплуатации».

Температурные и влажностные показатели

Для обеспечения требуемых параметров в кластерах особого назначения важную роль играет распределение воздуха, позволяющее поддерживать соответствующие скорости потоков в рабочей зоне и допустимый уровень турбулентности. Соответствие функционала вентиляционных и климатических систем этим задачам определяется на ранней стадии проектирования, зависит от вида выпускаемой продукции и выполняемых операций.

Если требования к температуре и влажности для технологического процесса подробно не указаны (не ухудшают производственный эффект), принимаются значения, соответствующие условиям теплового комфорта для сотрудников.

Основные нормы воздухообмена:

  • температура воздуха — 20 ÷ 22°С ± 0,5;
  • относительная влажность воздуха — 30 ÷ 50 % ± (0,5 ÷ 2).

Для некоторых процессов допустимо сохранять значение относительной влажности воздуха с погрешностью до ± 5 %. При определенных условиях оборудование чистых помещений может работать в широком диапазоне относительной влажности воздуха 20–70 %, однако оптимальными являются условия 45–50 %, обеспечивающие при этом комфортные условия труда персонала.

Как функционирует вентсистема?

Чистые помещения обеспечивают соответствующую концентрацию твердых частиц в воздухе, что позволяет осуществлять деятельность, подверженную воздействию загрязняющих веществ. Помимо пылезащиты требуется контролировать и другие важные параметры (атмосферное давление, температурно-влажностные характеристики, уровень шума и освещенности).

Как работает система вентиляции чистых помещений? Главная задача оборудования — создать перепад давления: в боксе оно было выше, чем в смежным комнатах и коридарах. Как это достигается? Создается так называемый дисбаланс воздуха, когда объем притока существенной превышает отток. Разница поступающих и вытяжных воздушных масс находится в пределах 20% (для остекленных помещений) и 30% (для остекленных). Этот эффект обеспечивает движение воздуха из чистых помещений в обычные, где требования к микроклимату не так высоки.

Работа системы вентиляции в чистых помещениях.

Рисунок 2. Работа системы вентиляции в чистых помещениях

Широкий спектр требований к производственному процессу тщательно оценивается с точки зрения технических и нормативных требований. Объем проекта включает в себя полную технологию вентиляции, снабжение инженерными сетями, расширение чистых помещений, а также технологии измерения, контроля и регулирования. Все проектные решения разрабатываются индивидуально.

Оборудование для вентиляции

Какие агрегаты и комплектующие используются при монтаже вентиляции чистых помещений? В боксах и кластерах реализуется ламинарная вентсистема, в которой поток приточного воздуха движется по направлению от потолка к полу без эффекта турбуленции. Пылевая взвесь и прочие загрязнители не смешиваются, не разлетаются по комнате, но «прибиваются» воздушным потоком и выводятся через вытяжные отверстия внизу. При монтаже вентсистемы используются воздухозаборники, рециркуляционные установки, распределители притока с фильтрами многоступенчатой очистки, диффузоры, датчики и автоматика.

Помещения специального назначения обеспечивают надлежащие условия, уровень чистоты рабочей среды и состоят из нескольких комнат, обеспечивающих пользователю соответствующие условия работы. Потолочное распределение отфильтрованного через HEPA-фильтры планируется для всех помещений и количественно корректируется для обеспечения оптимального давления. При этом регулируются температура и влажность.

Фильтр HEPA.

Рисунок 3. Фильтр HEPA

В чистых помещениях обеспечивается достаточное избыточное давление чистого воздуха, что предотвращает попадание грязного воздуха из непосредственной близости от чистой зоны. Правильное количество и фильтрация воздуха обеспечивают чистоту в помещении на необходимом уровне. Фильтры HEPA встраиваются в модули потолочных панелей. Кондиционирование приточного воздуха контролируется должным образом, чтобы обеспечить постоянный поток и обмен воздуха. Система управления также обеспечивает сигнализацию в случае загрязнения фильтра. Применяется многоступенчатая фильтрация приточного воздуха до уровня Н14 (конечная фильтрация). Воздух удаляется с помощью всасывающих решеток, в которых также установлен фильтр. Вытяжные решетки монтируются в стену панели.

Кондиционирование и вентиляция спецбоксов

Основная задача климатической техники — поддержание высокого качества приточных воздушных масс. Для достижения этой цели установки кондиционирования воздуха должны удовлетворять одновременно нескольким условиям:

  • высокий расход свежего воздуха для нейтрализации химических загрязнителей, не удаляемых фильтрами;
  • высококлассная фильтрация до абсолютных значений;
  • высокая герметичность устройств;
  • точный контроль температурно-влажностных параметров, обеспечивающий поддержание заданного микроклимата;
  • правильное распределение воздуха в кондиционируемом кластере.

Техническое решение — приточно-вытяжные установки для чистых помещений, позволяющие реализовать самые высокие требования к параметрам воздуха благодаря оптимальной конфигурации и подбору компонентов. Благодаря секционной конструкции можно изготовить наиболее подходящий агрегат с точки зрения КПД устройства, энергопотребления, габаритных размеров, воздухоподготовки и воздухозаборной системы.

Увлажнение воздуха в гигиенических установках может осуществляться увлажнителями с парогенератором или увлажнителями, питаемыми от центральной паровой установки. Приборы изготавливаются из антикоррозийных материалов, не вызывающих развития микроорганизмов.

Рисунок 4. Кондиционирование и вентиляция чистых помещений

В чистых помещениях необходим точный контроль температуры и влажности. С этой целью установки комплектуются системой поддержания заданных параметров. Дополнительно оборудование может оснащаться независимым модулем, записывающим эти параметры во времени. Вентиляторы могут оснащаться инвертором, позволяющим плавно регулировать скорость вращения и поддерживать постоянную производительность вентсистемы независимо от загрязнения фильтров, создающих дополнительное сопротивление.

Благодаря инверторам можно поддерживать заданную разницу давлений между кондиционируемой комнатой и соседними помещениями. Система управления агрегатом оснащается дополнительным входом, позволяющим подключить индикатор грязевых фильтров, размещенных в воздухозаборника. Благодаря кассете дистанционного управления можно также управлять работой агрегата непосредственно из комнаты.

Движение воздуха в чистом помещении

Систему воздушных потоков в спецбоксах подразделяют на однонаправленную и неоднонаправленную:

  1. Однонаправленный — регулируемый поток с постоянной скоростью и параллельными линиями движения.
  2. Неоднонаправленный — приточный воздух смешивается с внутренним за счет всасывания.

Движение воздуха в чистом помещении.

Рисунок 5. Движение воздуха в чистом помещении

Для чистых помещений ISO 5 обычно используется однонаправленный поток воздуха. Неоднонаправленный и смешанный режимы востребованы в зонах повседневного использования.

Проектирование вентсистемы чистых помещений

Принципы проектирования климатических систем боксов особого назначения базируются на положениях ГОСТ Р 56638-2015 (вентиляция чистых помещений). Ключевые параметры должны соответствовать нормативным значениям и не нарушать технологический процесс. Вентсистемы промышленных помещений проектируются в соответствии с профилем производства, особенностями технологического процесса и внешними условиями.

Проектирование вентсистемы чистых помещений.

Рисунок 6. проектирование вентиляции чистых помещений

Воздух подается через фильтры многоступенчатой очистки. В целях предотвращения перекрестного загрязнения на производстве рекомендуется использование соответствующих шлюзов, вытяжек и снижение риска загрязнения, вызванного рециркуляцией неочищенного или недостаточно очищенного воздуха.

Монтаж вентсистем

Монтаж вентиляции в чистых помещениях предусматривают точное следование проекту и большой объем подготовительных работ. Этапы монтажа:

  1. Сухая очистка вентиляционных каналов и комплектующих от поверхностных загрязнений, возникших в процессе производства и эксплуатации.
  2. Первичная мойка с последующей сушкой всех компонентов вентсистемы, контактирующих с помещением, в обеспыленной зоне.
  3. Повторная обработка моющим раствором при наличии оставшихся загрязнений.
  4. Асептическая обработка ключевых агрегатов и комплектующих.
  5. После санитарных процедур оборудование защищается полимерной пленкой во избежание контакта с загрязненными поверхностями и складируется в зоне с контролируемыми параметрами чистоты.
  6. На объект оборудование поставляется непосредственно перед проведением монтажных работ. Полимерная защита удаляется непосредственно перед установкой конкретного компонента.

Если планируется временная остановка монтажных работ, торцевые элементы, стыки и врезки тщательно герметизируются.

Монтаж вентиляции чистых помещений.

Рисунок 7. Монтаж вентиляции чистых помещений

Объем проводимых испытаний и функциональных измерений согласовывается на этапе заключения договора на внедрение системы вентиляции чистых помещений. Цель проверок — подтвердить правильность функционирования установки. Испытания проводятся при включенной установке и заключаются во включении отдельных устройств или функций системы (фильтров, вентиляторов, теплообменников, охладителей, увлажнителей), изменении параметров работы системы.

Испытание

Типичные тесты, выполняемые при вводе в эксплуатацию и пусконаладочных работах:

  • мощность вентилятора;
  • производительность;
  • температура;
  • падение давления на фильтрующих элементах и/или проверка целостности HEPA-фильтров.

Функциональные испытания оборудования предусматривают проверку следующих показателей:

  • герметичность вентиляционных каналов;
  • относительная влажность воздуха;
  • уровень шума;
  • скорость воздушных масс.

Методы измерения могут допускать следующую максимальную погрешность:

  1. Расход воздуха: ± 15%.
  2. Температура воздуха: ± 2°С.
  3. Относительная влажность: ± 15%.
  4. Скорость движения потока: ± 2°С.
  5. Уровень звукового давления: ± 3 дБА.

При проведении замеров применяется измерительное оборудование, которое было предварительно откалибровано.

127495, Российская Федерация, Москва, Москва, Дмитровское шоссе, 163А, корпус 2
Телефон: +7 (495) 055-72-55
- дата изменения статьи
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Комментарии

    У вас есть вопросы?

    Вопросы, ответов на которые нет на этой странице, вы можете задать нам напрямую.

    Мы постараемся ответить письмом, но если появятся дополнительные вопросы — мы перезвоним.

    Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных