洁净室压差如何控制？

一、洁净室压差控制的作用
洁净室的压差就是洁净室与周围空间所必须维持的静压差。使厂房外环境与洁净室之间、洁净度不同的洁净室之间或洁净室与一般房间之间保持适当的压差值，目的是为了保证洁净室在正常工作或空气平衡暂时受到破坏时，洁净室的洁净度免受邻室的污染或污染邻室。洁净室与邻室维持正的静压差(简称正压)是较为常见的情况，实际工程中的工业洁净室和一般生物洁净室都是维持正压。但对于使用有毒、有害气体或使用易燃易爆溶剂或有高粉尘操作的洁净室，生产致敏性药物、高活性药物的生物洁净室以及其他有特殊要求的生物洁净室需要维持负的静压差(简称负压)。
相邻洁净室(区)之间如果静压差过大或因建造原因带来的缝隙，将会造成空气泄漏，严重时会使洁净室内的气流紊乱，所以应采取有效的技术措施控制洁净室(区)之间的静压差，差值范围应为5～20Pa。
二、维持静压差风量计算
GB50073-2013《洁净厂房设计规范》对洁净室的压差控制有如下的规定：洁净室与周围的空间必须维持一定的压差，并应按生产工艺要求决定维持正压差或负压差。不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差应不小于5Pa，洁净区与室外的压差应不小于10Pa。
在考虑洁净室的压差控制时，洁净室与邻室维持正压，将有利于洁净室的洁净度不受邻室影响。而对某些产生有害微生物的生产过程，维持与其他区域的相对负压，防止有害微生物扩散并污染其它区域也是压差控制的一个重要方面。
国内外洁净室压差风量的确定，多数是采用房间换气次数估算的，也可以采用缝隙法计算泄漏风量，两者相比，缝隙法比估算法较为合理和精确。洁净室维持不同压差值经缝隙渗漏的风量可按下式计算：

  

式中，LC为维持洁净室压差值所需的压差风量（m3/h）；
         µP为流量系数，通常取0.2～0.5；
         AP为缝隙面积（m2）；
        ΔP为静压差（Pa）；
        ρ为空气的密度（kg/m3）。
也可采用经验公式计算压差风量：

   

式中，α为根据围护结构气密性确定的安全系数，一般可取1.1～1.2；
          q为当洁净室为某一压差值时，其围护结构单位长度缝隙的渗漏风量［m3/（h.m）］，具体数值见下表；
          l为洁净室围护结构的缝隙长度（m）。
围护结构单位长度缝隙的渗漏风量：

当采用换气次数法时，维持洁净室内所需压差值的压差风量可参考下表提供的数据确定换气次数，也可采用经验数据进行估算，即当洁净室的压差值为5Pa时，压差风量相应的换气次数为1～2次/h；当压差值为10Pa时，相应的换气次数为2～4次/h。因为洁净室压差风量的大小与洁净室围护结构的气密性及维持的压差值相关，所以在选取换气次数时，对于气密性差的房间可以取上限，气密性好的房间可以取下限。
洁净室压差值与房间换气次数：

三、洁净室压差控制
洁净室压差控制的基本原理是控制送风量、回风量和排风量。当送入洁净室的空气量适当的大于回风和排风量时，室内则可维持一定的正压值。此时，在室内外静压差的作用下，通过围护结构不严密处向外渗漏的风量与机械进出风量的差额相等。压差维持的难题在于机械送风量与出风量是动态变化的。对于洁净空调系统来说，过滤器积尘会造成新风、送风管路阻力增加，从而影响风量，排风设备的时开时停也会导致排风量的变化。此外，与楼道、室外相邻还会因热压、风压的变化影响房间的压差。因此洁净室的正差值需要经常进行检查，并依次对新、送、回、排风通路的阀门做出相应的调整。维持压差的控制措施有：
1、回风口控制：即通过回风口上的百叶可调格栅或阻尼层改变其阻力来调整回风量，达到控制室内压力的目的。这是一种zui简单的控制方式，特点是结构比较简单、经济。格栅控制调节方便，但格栅不易密闭，且调节幅度不大，同时也会对气流方向产生影响。一般使用初效泡沫塑料或初效无纺布作为阻尼层，通过改变回风口的阻力来调整回风量，控制洁净室内外的压差。随着阻尼层使用时间增长，其阻力增加，室内正压有加大的趋向，因此应定期进行清洗，阻尼层可以重复使用。
2、余压阀控制：通过手动或自动调整余压阀上的平衡压块，改变压阀的阀门开度，实现室内的压力控制。余压阀正压控制系统的控制原理如下图所示。余压阀一般设在洁净室下风侧墙上。采取这种措施时，洁净室内需有足够的剩余正压值。如果排风量发生变化。需重新调整余压阀。余压阀安装简单，但长期使用后关闭不严。如果余压阀完quan关闭时室内正压值仍低于要求值，则需改用其它方式控制室内压差。

      

3、调节回风阀或排风阀：根据检测的室内压力值，调节回风管上（或排风管上）的电动阀，改变回风量（或排风量），控制洁净室内的压力值。
4、压差变送器控制：如下图所示，通过压差变送器（S）检测室内的压力，然后调整新风量，新风（OA）管路上的电动阀（MD）阀门开大（变小），则回风管路上的电动阀阀门变小（开大）。

5、调节新风阀：如下图所示，利用控制系统调节进入洁净室的新风量和回风量，控制各洁净室的内的压力值。

四、洁净室缓冲与隔离
洁净室的压差控制是防止污染物渗入或逸出洁净室的重要措施。但是当需要的压差值太大，不容易达到时，就要加设辅助设施。常用的辅助设施有缓冲室、气闸室、气幕室和空气吹淋室。辅助设施也称为缓冲设施，其作用是防止将室外污染物带入室内，或者减少室内污染物发生量。当人或物从非洁净区进入洁净区时，应通过缓冲设施。
1、气闸室：设置在洁净室出入口、阻隔室外或邻室污染气流和压差控制的小室叫气闸室。气闸室的几个门，在同一时间内只能打开一个，这样做是为了防止外部受污染的空气流入洁净室内。当两侧需要的压差太大且难以达到时，可以设置气闸室。气闸室是一间门连锁不能同时开启的房间，不送洁净风的这种房间最多起缓冲作用。这样的缓冲不能有效防止外界污染物入侵，因为当进入这个气闸室时，外界污染空气已经随人的进入而进入，当再开二道门进入洁净室时，又把已被污染的气闸室内的空气带入洁净室。
2、缓冲室：缓冲室是位于洁净室入口处的小室。同气闸室一样，缓冲室的几个门，在同一时间内只能打开一个。缓冲室一方面是为了防止污染物进入洁净室，另一方面还具有补偿压差的作用。缓冲室相对于洁净室为负压，相对室外环境为正压。缓冲室属于准洁净区域，缓冲室内也要进行适量的洁净送风，使其洁净度达到将要进入的洁净室的洁净度等级。
3、空气吹淋室：空气吹淋室利用喷嘴喷出的高速气流使衣服抖动起来，从而把衣服表面沾的尘粒吹掉。它通常设置在洁净室的人员入口处。垂直单向流洁净室由于自净能力强，无湍流现象，人员散尘能迅速被回风带走而不至于污染产品，鉴于这种有利条件，可不设吹淋室而改设气闸室。
4、传递窗：设置在不同级别的洁净区，以及洁净区和非洁净区之间的隔墙上，可以防止两洁净区之间物体流经非洁净区时被污染，通过传递窗，可以把物品、工件、产品等进行传递。它设有两扇不能同时开启的门，可将两边的空气隔断，防止污染空气进入洁净区。