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电子元器件净化车间的产生负压的原因

时间:2020-09-20  来源:车间净化工程|食品净化车间|洁净手术室|洁净实验室-济南顺奇净化工程有限公司  浏览次数: 32 次
文章简介:电子元器件净化车间的产生负压的原因, 1 电子元器件净化车间的负压分析 1.1 净化系统概述 该净化空调系统用于满足某幢生产大楼4 层和5 层净化间的电子元器件生产工艺的要求,系统采用了

1 电子元器件净化车间的负压分析

1.1 净化系统概述

该净化空调系统用于满足某幢生产大楼4 层和5 层净化间的电子元器件生产工艺的要求,系统采用了并联送回风的方式。由于净化间必须满足消防防火规范的要求,因此,在 4 层和 5 层送回风支路均装设有电动防火阀。为了更好对系统总送风量进行控制,在送风总管装设有送风压力传感器,并将压力信号反馈给控制送风机转速的变频器,以调控风机转速,实现送风总量调节。该系统设计参数为 4 层送风量 20500 m3/h,排风量 2250 m3/h;5层送风量 13500 m3/h,排风量 1900 m3/h。原理示意图如图 1 所示。

1.2 净化系统故障现象

某天,据 5 层的用户反应,在净化间内突然集体感到头晕、胸闷,且无法紧急推开安全门。相关人员立即进行了系统停机处理,用户便能推开安全门,紧急撤离净化间。当推开安全门时,能强烈感受到室外气流流向净化间。

1.3 净化系统故障分析

根据事件发生时的现象分析可知,该事件为 5层净化间内产生了负压所致。

由图 1,将该系统当作一个研究对象,从系统风量的平衡关系分析可知,5 层形成负压的原因有 3 种情况:

1)4 层回风防火阀关闭

2)5 层送风防火阀关闭

3 )新风滤网堵塞事后,经排查,发现 4 层回风防火阀关闭。打开4 层回风防火阀,重新启动净化空调机组,系统恢复到正常运行状态。下面就4 层回风防火阀关闭引起 5 层产生负压做出如下定性分析。

1.3.1 净化系统正常运行时的风量平衡关系 (图 1)

电子元器件净化车间的产生负压的原因

qin-1= qs1-1+ qs2-1                                            (1)

同时, qin-1= qout-1+ qx-1                      (2)

而 qout-1= qh1-1+ qh2-1                                   (3)

所以, qs1-1+ qs2-1= qh1-1+ qh2-1+ qx-1      (4)

即,(qs1-1- qh1-1)+(qs2-1- qh2-1)= qx-1(5)

系统维持正压是因为:4 层排风量 qp1-1= qs1-1- qh1-1> 0 维持正压。

5 层排风量 qp2-1= qs2-1- qh2-1> 0 维持正压。

可知, qp1-1+ qp2-1= qx-1 (6)

由上可知,系统正压排风量 = 系统新风补风量。即系统的排出风量等于系统的新风补充风量。此时,净化间与室外维持正压差。1.3.2 4层回风防火阀关闭时的风量平衡关系(图2)

电子元器件净化车间的产生负压的原因

此种情况下,假定系统各支路送风量与正常运行情况下的送风量相等,新风量不变

排风量:qp-2=(qs1-2-0)+(qs2-2-qh2-2)(7)

显然,此时的排风量远远大于正常情况下的排风量。此时,排风量 qp-2≥新风补风量 qx-2。因此,系统要达到平衡,则只有降低排风量,即增大5 层回风量(qout_2=qh2-2)和增大新风补风量 qx-2。

当 qh2-2增大到>qs2-2时(即此时 qs2-2-qh2-2< 0),5层回风风量大于送风风量时,5 层净化间则产生了负压。因为,此时4层净化间只有送风,没有回风,即排风风量一直>0,故 4 层净化间一直维持正压,且正压值较正常运行情况下有所增大。

1.3.3 从管路系统阻力变化分析4层回风防火阀关闭时5 层净化间产生负压的原因

△P01= P0?P1= S01× qx-22(8)

因 P0= 0,故 P1= -S01× qx-22(9)

△P21= P2?P1= S21× qh2-2(10)

综合公式 1-8~1-10,即得:P2= - S01× qx-22+ S21× qh2-22(11)

P2= △ P21- △ P01(12)

式中:△ P01为室外与混合点 1 处的压差;△ P21为室内回风口 2 处与混合点 1 处的压差;P0、P1、P2分别为相应点处的压力;S01为0点到1点管段的阻抗;S21为 2 点到 1 点管段的阻抗。

由式(1-12)可知,当系统正常运行时(P2为正),此时△ P21>△ P01;当系统非正常运行时(如,4 层回风阀关闭时,P2为负),此时△P21<△ P01。由式(1-11)分析,我们可认为系统正常与非正常运行时,其阻抗基本不变。而造成因 4 层回风阀关闭,5 层为负压(P2为负)的原因是因为新风风量增大,而系统回风风量较正常有所减少造成。

同理,5 层送风防火阀关闭,新风滤网堵塞形成负压的原因也可同上分析之。

2 解决措施

将回风防火阀与净化空调主机联动,回风防火阀关闭时,净化空调主机自动关闭。同时,为确保系统更加安全。分别在 4 层、5 层净化间内安装压差开关及报警器,当压差开关所测压差达到设定报警值时,联动报警器报警,以使得净化间内人员及时做出按动急停按钮,停止净化空调主机。经改造后,系统安全可靠运行。

3 结语

从上述个案情况,我们可以知道,净化空调系统由于管路系统中某一阀件的故障,可能会造成部分净化区域产生负压,而对于相对密闭的净化区域而言,这种负压不仅会对净化区域的产品造成严重不良后果,甚至还会威胁到净化区域人员生命安全。由本个案推而广之,当一套净化空调主机同时满足物理隔断的不同的净化区域使用时,设计师在设计时一定要考虑到送、回风支路上的阀门关闭时,对相应的净化区域产生的负压影响

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