垂直單向流潔淨室的參考標準

1、垂直單向流潔淨室原理
垂直單向（xiàng）流是（shì）別潔淨室應（yīng）用zui廣泛的一種氣流流型。在潔淨（jìng）室內（nèi）空氣過濾器（或超空氣過濾器）布置在頂棚或側（cè）麵（miàn），從送風口到回風口，氣流流經途（tú）中（zhōng）的斷麵幾乎（hū）沒有什麽變化，加上送風靜壓箱和過濾器的均壓作用，使得全（quán）室斷（duàn）麵上的流速比較均勻，而至少在工作區內流線（xiàn）單向平行（háng），沒有渦流。幹淨的氣流不是一股或幾股（gǔ），而是充（chōng）滿全室斷麵（miàn），所以這種潔（jié）淨室不是靠參混稀釋作用，而是靠推出作用將室內髒空氣沿整（zhěng）個（gè）斷（duàn）麵排至室外，從而達到淨化室內空氣的目的[1]。空氣（qì）經（jīng）架空地板回至循環風機，從而形成上送下回的（de）垂直單向流流型。當房間寬度小於等於6m時，也可以（yǐ）在側（cè）牆（qiáng）下部設（shè）回風（fēng）口形成上送（sòng）下側回（huí）的氣（qì）流流型，這種方式（shì）基本上也屬於垂直單向流流型。
2、單向流的三要素
單向流的形成除了（le）要滿足氣流（liú）充滿潔淨室或潔淨區，還有（yǒu）三個要素：氣流（liú）速度、氣流的（de）不均勻度、氣流的平行（háng）度。而且（qiě）對三要素均有嚴格的要求。
（1）氣流速度
氣流（liú）速度的選擇原則應該使整個氣流（liú）均勻流動不發生滯留區。氣流速度應（yīng）能（néng）抵抗人員活動、熱浮升的幹擾，對於（yú）垂直單向流潔（jié）淨室橫斷麵的斷麵風速Vd可參考下述數值：
（a）室內無人或經常（cháng）處於無（wú）人狀態 0．1～0．15m／s；
（b）一（yī）般情況ISOl～4級 0．25—0．35m／s，ISO5級 0．2～0．35m／s；
（c）有上升熱氣流（liú）(流速為Vr)時，Vd＞Vr；
（d）考慮人員舒（shū）適 Vd＜0．5m／s；
（e）工藝有特殊要求時按工藝要求確定。
（2）氣流速度的不（bú）均勻度（dù）
潔淨技術發展初期，對氣流的不均（jun1）勻度要求很嚴格。美國FS209B規定：不均勻度在±20%以內。此規定沒有（yǒu）說明以那個速度為基準值，是設（shè）計風速還是斷（duàn）麵風速的實測平均值。一般認為其準值是斷麵實測的平均風速。
美國FS209以後，刪掉了氣流不均勻度的要（yào）求。這顯然是（shì）長（zhǎng）期（qī）實踐得出的認識。從長期對潔淨室的測（cè）試發現這一要求基本達不（bú）到。我們（men）知（zhī）道，出口氣流除射流的主體段之核心部（bù）分，氣流速度相等，流線平（píng）行（háng）外，其（qí）它部分均不可能。由於過濾器濾料密度不均，過濾器送風靜壓箱壓力（lì）不均，及由於相鄰過濾器邊框形成的無風區（qū），相鄰過濾器出風搭接處的風速與過濾器表麵的出風風速也不相同。
（3）流線的平行（háng）度
各種規範都規定單向流（liú）的一個要素（sù）是氣流平行。這一點到目前（qián）為止仍被堅持。然而實踐（jiàn）證（zhèng）明這也是*沒必要的。我們（men）知道，隻要整個氣流中的流線（跡線（xiàn））不交叉就不會形成渦流（liú）區。塵粒就會沿著跡線（流線）排走，而不會被滯留，或（huò）改行其它（tā）跡線。那麽，兩個流線之間在什麽情況下形成渦流呢?對此（cǐ），尚無定論。流體力學（xué）中的漸擴管的局部阻力損失，經推算當擴散角為5～8ozui小。這就意味著當（dāng）擴散（sàn）角為5～8o時隻有流速分布改變形成（chéng）的損失（shī），而基本無旋（xuán）渦區損失。所以理論（lùn）上當（dāng）兩（liǎng）個流線的夾角小於5～8o時，則不會形成渦流；由此推論隻要送風口的出流中，相鄰的流線擴張（zhāng）角小於5～8o，整個氣流沿單一趨向（xiàng）流動仍可形成單向流。除了要滿足單向（xiàng）流潔淨（jìng）室3項特性指標的要求外，還應滿足（zú）《潔淨室施工及驗（yàn）收規範》（50591—2010）規定的回風口風速不應大於2.0m／s，並（bìng）且回風口高度和潔淨室室寬（kuān）的比值（zhí）應大於或等於（yú）0.1的條件。在（zài）一般應用中，回風口設在低（dī）於工作區下限高度0.8m以下[4]。
3、垂（chuí）直單向（xiàng）流（liú）潔淨室新技術
常規的垂直單向流潔淨室大多采用頂棚滿布過濾器送風，全地板格柵回風。這（zhè）種潔淨室的特（tè）點（diǎn）是：可以獲得均勻的向下（xià）單向平行氣流，因（yīn）而（ér）自淨能力強，能夠達到zui高的潔淨度級別，不僅工藝設備可以（yǐ）任意布置，而且可簡化人身淨化設施。但是對（duì）於全地板格柵回風，地板給人的視覺不好，行走（特別是女性）和放置物件都有不穩的感（gǎn）覺，微小東西又容（róng）易掉落到地板下麵。所以這種地板不（bú）利於垂直單向流潔淨室的推廣使用。為此需要對這種回風方式（shì）加（jiā）以改進，就出現了（le）全頂棚送風（fēng）兩側下回風的潔淨室。全（quán）頂棚送風相對兩側（cè）牆下回風式潔淨室是傳統的垂直單向流潔淨室的變型，也被稱為準單向流潔淨室。這種送、回（huí）風方式可造成室內良好的氣流流型，室內（nèi）大部分區域（yù）(包括人的工作區)處於主（zhǔ）流（liú）區，要求的潔淨度指（zhǐ）標可在較小的送風量下（xià）達到。顯然，它是一種比較理想的（de）氣流。
4、關於垂直單（dān）向流潔淨（jìng）室的經（jīng）濟性比較（jiào）
國內外大量研究表明（míng），潔淨室的潔（jié）淨度主要取決於合理的氣流組織和過濾器的效率。對氣流而言，單向流無疑是*的氣流流（liú）型，因為它可以達（dá）到（dào）別潔淨度。當然低級別潔淨度可用非單向流。典型的垂直單向流流線平行，同一高（gāo）度上塵粒排走的路徑相同而且zui短。當然垂直單向（xiàng）流是*氣流。但是對於頂棚滿布過（guò）濾器送風，全（quán）地板格柵回風係統。但這（zhè）種係統也（yě）有（yǒu）明顯的缺點，除了上述提到的視覺效果不佳外；由於使用了格柵地板。這種地板一般用鑄鋁、塑料、鋼材等製做，代價是（shì）比較高的（de），采用格（gé）柵地板不（bú）僅耗用空（kōng）間而且其造價約占單向流潔淨室室內裝修（xiū）費用的30％～50％，因此該（gāi）係統的（de）造（zào）價很高，不利於（yú）垂直（zhí）單向流潔（jié）淨室的推廣（guǎng）使用。而全頂棚送風兩側下（xià）回風的潔淨室，正是克服了上述缺點，因此這種（zhǒng）潔淨室因其相（xiàng）對低廉的造價以及較佳的流型受（shòu）到人們的歡迎。
5、係統使（shǐ）用場合
由於垂（chuí）直單向流潔淨室主要應用於高潔淨度等級的。無論是（shì）以無生命（mìng）微粒的控製為對象工業（yè）潔淨室；還是（shì）以（yǐ）控製有生命微料（liào）（細菌）與無命微料（塵埃）對工作對象的生物潔淨室，該係統都是適用的，但是由於采用（yòng）了兩側下回風，為了獲得理想的氣流分布，規（guī）定房間寬度小於6米。
6、前景展望
與（yǔ）頂棚滿布過濾器（qì）送風，全地板格柵回風係統（tǒng）相比，全頂棚送風兩（liǎng）側下回風係統具有相對低廉的造價以及較佳的流型，使室內大部分區域（包括人的工作區（qū））處（chù）於主（zhǔ）流區，潔（jié）淨室（shì）要求達到的淨度指標可（kě）在較小的送風（fēng）量下達到。比常規的垂直單向流潔淨（jìng）室和水平單向流潔淨室更具有很大的*性。