人员净化是保证室内空气洁净度的一个重要措施,应着重考虑设施的选择和明确的路线和合理的布置;人员净化的目的是防止工作人员携带室外大气中的尘粒进入洁净室内,同时也为防止洁净室内工作人员活动时散发出大量的尘粒。对于前者,一般采取通过换鞋、较衣、盥洗和空气吹淋等一些列技术措施来解决;对于后者,一般选用合适的洁净工作服,减少工作人员的数量和活动以及选择适宜的建筑装修材料来解决。人员净化用室主要包括雨具存放间、管理室、换鞋室、存外衣室、盥洗室、洁净工作服室、空气吹淋室、洗手间、工作服干燥间等,具体洁净室设计时根据需要设置上述有关人员净化用室;人员净化用室一般与生活用室(厕所、淋浴室、休息室、就餐室等)按人员净化程序组合在一起。
人净用室进入洁净生产区后,如果是洁净面积较大的厂房,一般先经洁净通道再分散进入各洁净生产用室;厂房面积不大时,人净用室集中布置有利于面积使用和日常管理,但若厂房的面积较大,或者厂房内有多种洁净度等级的洁净室,或者是厂房中按生产工艺要求兼有一般性生产和洁净生产时可以将其中的换鞋、脱存外出服等集中设在厂房的总人口附近,而将吹淋室、穿洁净工作服等分别紧靠所服务的洁净生产区来安排,需要特别指出的是:人净用室中的洁净工作服室、吹淋室或气闸室必须毗邻洁净生产区布置,以避免更换后的工作服受到污染。
物料净化主要是针对原材料、半成品、工具设备等的运输和传递过程中对其进行的清洁处理。物料出与人员出应分别立设置。物料在清洁准备间内经过清洁后,应该如何继续输送下去,主要取决于产品生产工艺流程的要求,它直接影响着清洁准备间的位置选择;物料一般应经过气闸间进入洁净室(区),气闸间往往和洁净室(区)相毗邻或者就在洁净区内,所以其室内空气压力应与洁净生产区之间保持一个合理的压差,使净化空气从洁净生产区流向准备间;如果车间内生产流水性强或为了防止不同等级的洁净室(区)间相互污染或交叉污染或生产工艺要求防止不必要的交叉污染,物料在洁净室之间按照规定流程通过传递窗或者其他装置依次传递。为了适应产品、中间产品在工序之间进行物料传递的不同情况,使用的传递窗也有不同的类型。一般多为两道平开门式的箱式传递窗,往往将两道门作为机械联锁开关,即一道门处于关闭状态时,另一道门才能开启;也有的简化为非联锁式,依靠使用人员自行管理;在药品生产工厂采用箱体内部设置紫外灯用于对传递物进行灭菌;在开关频繁或者开启较长时间的情况下,有的还在箱体内设置有过滤器的空气幕。
在物净的规划设计中需要使其与工艺流程、净化空调系统的布置以及物料的传递特点等**结合起来;同时物净路线应简洁、明确;避免往返、过多曲折和交叉;空间尽量开敞通顺,并应与安全出和参观路线等一起考虑。
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洁净厂房的建筑是相对封闭的,工程建设投资较大,其生产的产品一般为高技术、高精密的产品,产品的生产成本高。为此洁净厂房的配电除对供电电源要求可靠外,同时要满足供电质量的要求。洁净厂房的用电负荷等级和供电要求,应根据现行国家标准和生产工艺的要求确定。厂房内低压配电方式经常采用如下两种方式:采用电缆桥架敷设至配电箱、配电箱至用电设备的配电方式;采用封闭式母线槽十播接箱,插孔不用时封堵,由插接箱至生产设备包括生产线的电控箱,母线槽在生产线上方贯通布置。后一种配电方式在对洁净度要求不高的现代化的电子、通信、电工器件及其整机厂房中被广泛采用,它给那些生产产品多变,生产流水线革新,生产设备移位、增减带来较大方便既不需要对车间配电设备、干线作改造,只要将母线插接箱移位或利用备用插接箱引出电源线缆即可。
吊顶内敷设有空调通风管道、气体动力、给水管道、电气和通信强弱电管线及桥架、母线等,有些厂房管道纵横交错,十分复杂。设计时需进行综合规划,制定“交通规则”,画出管道综合剖面图,使各种管道布置井然有序,方便施工维修。当然绘制三维立体图较为直观,不同颜色代表各种不同的管线,绘在一张图上进行管道综合是避免管道的很好办法。在通常情况下,强电电缆桥架耍避连空通风管,其他管线要避让封闭式母线。
洁净度要求严格的洁净厂房,洁净室的上下部设置技术夹层,此时下部技术夹层可用作回风静压室,有的工程在洁净室贴邻的下方还设有化学品、纯水、气体动力管道的输送层。根据工程设计需要,电气管线、电缆桥架和封闭式母线可以敷设在回风静压室内。低压配电方式与前述两种方式没有多大差异,只是回风静压室是净化系统的组成部分,敷设在静压室内的管线、电缆、母线安装敷设前要事行清洁处理,并便于日常清洁。下夹层电气配线方式送电至洁净室的用电设备,具有输送距离短,洁净室内电气管线少或没有明敷管线,对提高洁净度有益。洁净厂房内大型配电屏、电箱一般不应设在洁净区内,而安装在技术夹层或技术夹道内,电气线路的接线盒或拉线盒应安装在洁净室毗邻的对洁净度无要求或要求相对较低的区域。洁净厂房的电源进线不包括消防用电应设置切断装置,为便于管理,气短装置宜设在洁净区外便于管理的地方。
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余压阀控制是通过调节安装在洁净室的余压阀上的平衡压块,从而改变余压阀的开度,实现室内正压控制;差压变送器控制是用差压变送器检测室内压力,自动控制必要的回风量;微机控制是在对正压值各不相同的多个房间进行正压控制时,利用微机和电动风阀控制不间的送风和回风,可使控制系统简单化。在洁净室中,如果新风量不足,工作人员将有气闷、头晕等不舒适的发生;为了满足工作人员的卫生要求,保证工作效率,洁净室中要供给足量的新风;为了补偿洁净室中的工艺设备排风,洁净室需要补偿相应的新风;为了保证洁净室的洁净度免受邻室或外界的污染以及洁净室中的产品或产品生产过程的致敏性物质等对邻室的影响,洁净室需要维持一定的压差值,这也需要新风的补充。因此洁净室所需的新凤量应满足:作业人员健康所需新鲜空气量;维持静压差所需补充风量;补充各排风系统的排风所需新风量。
洁净厂房的空调处理方案:一次回风系统,在回风可以循环利用的情况下,将回风与新风混合,再经过处理,送入洁净室。二次回风系统,在回风可以循环利用的情况下,先将部分回风和新风混合,经过处理后再与剩余的回风混合,经处理后送入洁净室;这种系统形式常用于别、较小工艺发热量的洁净室;二次回风的利用,节省了部分再热热量和部分制冷量。全新风系统,新风经过处理后,送入洁净室,然后不回风直接排入大气;这种系统形式用于回风不可以循环利用的情况,如动物房、生物安全洁净室、药品生产产工厂的某些药品生产车间或某些工序;因为全新风系统是直接将室外新风处理到室内送风状态,回风不循环使用,所以是耗能大的系统形式。从节能角度出发,在采用全新风系统时,可考虑在系统中增设能量回收装置。送风系统+室内设空调机组,可以满足具体房间对温湿度的较严格的要求,尤其适合于改建的洁净室或有要求的小面积洁净室。
空气降湿的原理及方法有:升温降湿、冷却降温、吸收或吸附除湿三类;在实际工程设计中,各种工业产品的要求是多种多样的,有时单一的除湿方法不能满足要求,需要应用多种除湿方法联合除湿。空气吹淋室是人身或物料用净化设备,它是利用高速(25m/s)的洁净气流吹落并清除拟进入洁净室人身服装或物料表面上附着粒子的小室;由于进出吹淋室的门是不同时开启的,可以兼起气闸作用,防止外部空气进人洁净室,并使洁净室维持正压状态;吹淋室除了有一定净化效果外,它作为人员进入洁净区的一个分界,还具有警示作用,有利于规范洁净室人员在洁净室内的活动。当班使用人数**过30人时,可将两台或多台单人吹淋室并联布置;但小室式吹淋室设置的数量不能过多,一般人员吹淋的时间约为30s/人,若需通过吹淋的人数很多时,可考虑设置通道式吹淋室。
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气体管道是直径较小的压力金属管,一般不设坡度,通常可以同水系统的压力管道共用支架,但是须与电气线路有一定的隔离;在洁净厂房内,由于环境的净化要求,即便使用高纯气瓶,也不允许直接放在洁净室内生产设备近处,而应设置集中供气气源室以减少搬运以及对洁净室的污染和减少污染,从厂房内的气体室或气体纯化站送出的气体系统的干管,进入所需房间顶棚以上空间或者经过竖井进入所在多层厂房各层洁净室顶棚以上的空间进行布线,再分支向下送到用气点或者用气点附近的过滤装置。
动力配电箱是将来自低压配电室的电源分配送给车间内各项用电设备的枢纽,虽然箱体不大,但设备较重,往往落地放置,可以根据用电设备的位置把配电箱布置在负荷中心,使线路尽量短直,减少线材与电耗,水平布设的电缆采用电缆桥架敷设,这些桥架可以沿墙固定、可以悬吊,也可以自带小柱。车间照明电源用导线,从厂房的低压配电室引出后先送至照明箱,这一段干线的材料与敷设基本同动力布线,从照明配电箱引出的支线再去连通开关及灯具;照明配电箱由于灯具的所在位置而往往设在顶棚以上的技术夹层或技术夹道内,箱体的尺寸不大,通常挂墙固定,设在顶棚以上夹层容易接近负荷中心,水平布线简短,利于隐蔽。
电力、自控、照明等布线可以在顶棚以上统一安排,为了避免干扰,当电线无屏蔽时,弱电布线须与强电隔开一定距离;在水平布线中,一般敷设在其他管道特别是水管的上方较为安全,防止水管漏水造成漏电;无论蒸气管道与电气线路的相对位置关系如何,都要求蒸气管道有良好的保温和防漏措施,以免造成电线温升影响其载流量;在水平管线的综合布置中,虽然理论上宜将电气部分敷设在上部位,但往往因风管断面较大,为了便利导线的维修只得敷设在风管的下方。
位于车间上下夹层内的水平管线,都要转向为竖向管线才能送至送回风口或使用点。这些竖向管线中,部分电气线路可以敷设在套管中暗埋的墙体内,其余的气体管、水管、风管由于断面太大或安全方面的因素以及大部分管线出于适应工艺变动的灵活性要求等,都需要明敷在隐蔽在空间中。由于洁净室与各机房在位置上的组合不同,街景社区生产特点和工艺设备位置也各不一样,因而竖向管线的隐蔽方式虽然总的来说都是以垂直构件分隔构成的技术夹道或竖井,仅技术夹道来说,在具体工程中都会出现多种多样的建筑方案。
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