無塵室車間自凈性能測試

經(jīng)測定證實，無塵室車間或潔凈環(huán)境的空氣潔凈度符合設計規(guī)定和用戶要求后，通常還會關注該無塵室車間或潔凈環(huán)境在空調(diào)凈化系統(tǒng)正常關機后再啟動，或是由于其他原因被污染后開機運行直到恢復原有的空氣潔凈等級，需要多長時間，這個時間反映了潔凈環(huán)境及空調(diào)凈化系統(tǒng)的自凈性能。自凈性能測試的目的是用以確定無塵室車間或潔凈環(huán)境清除懸浮微粒的能力與速率，這也是非單向流潔凈室或潔凈環(huán)境重要的性能反映。其自凈性能是受控區(qū)內(nèi)的空氣循環(huán)率，即常說的換氣次數(shù)、進風口至出風口的氣流流型、空氣分布特性以及熱環(huán)境的函數(shù)。在相同的空氣循環(huán)率和其他室內(nèi)條件下，如果自凈的時間較短，說明無塵室車間送、回風口布置得當，氣流組織效果好；反之說明氣流組織不理想。

1.自凈性能的定義

國內(nèi)外標準規(guī)定大體一致，都以無塵室車間或潔凈環(huán)境內(nèi)粒子濃度的變化率來評估其自凈性能，或者用自凈時間，即無塵室車間從初始濃度降低至0.01倍初始濃度所需的時間，即用“100：1自凈時間”來評價無塵室車間或潔凈環(huán)境的自凈能力。不過如不能把潔凈環(huán)境內(nèi)初始粒子濃度提升到其潔凈等級的1000倍以上或者設施內(nèi)存在粒子發(fā)生源時，都不可能直接測出自凈時間。此項測試應在潔凈環(huán)境處于空態(tài)或者靜態(tài)狀況時進行。

測試自凈的時間的方法是：

(1)本項測定須在無塵室車間停止運行相當時間，室內(nèi)含塵濃度已接近大氣塵濃度時進行。如果要求很快測定，則可當時發(fā)煙。

(2)如果以大氣塵濃度為基準，則先測出無塵室車間室內(nèi)濃度，立即開機運行，定時讀數(shù)直到濃度達到較低限度為止，這一段時間即為自凈的時間；如果以人工(如燃燒巴蘭香煙)為基準，則將發(fā)煙器放在離地面1.8m以上的室中心點發(fā)煙1~2min即停止，待1min后，在工作區(qū)平面的中心點測定含塵濃度，然后開機，方法同上。

(3)由測得的開機前原始濃度或發(fā)煙停止后1min 的濃度(N₀)，室內(nèi)達到穩(wěn)定時的濃度(N)和實際換氣次數(shù)(n)查圖，得到計算自凈時間，再和實測的自凈時間進行對比。中凈環(huán)球凈化可提供無塵室、潔凈車間的咨詢、規(guī)劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

2.用粒子濃度變化率評估潔凈環(huán)境的自凈性能

可用粒子濃度變化率即所謂自凈率來評估無塵室車間或設施的自凈特性。這種方法適用于各個潔凈度等級，并且初始和設定的濃度等級可以任意確定。

其具體的程序是：由用戶和供應商、承包商協(xié)商確定無塵室車間的初始粒子濃度?？梢允菬o塵室車間停止運行一段時間后，室內(nèi)自然擴散而被外界污染達到的某個粒子濃度，也可以是人工發(fā)煙、發(fā)塵，達到的某個粒子濃度以作為初始粒子濃度，記錄下此懸浮粒子濃度的同時啟動空氣凈化系統(tǒng)，直至室內(nèi)懸浮粒子達到設定級別，同時逐時測定室內(nèi)粒子濃度的變化。把逐時測得的懸浮粒子濃度值繪制在單對數(shù)矩形坐標圖上。

估算出粒子濃度達到設定潔凈度級別時，空氣中懸浮粒子濃度衰減曲線的約略切線，該切線的斜率值即表示自凈性能。

3.直接測量自凈時間

如果能夠把初始粒子濃度提升到所測無塵室車間或設施的潔凈度等級的1000倍時，可以直接測量“100：1自凈時間”。

為避免高濃度粒子對離散粒子計數(shù)器光學器件的潛在污染以及粒子重疊誤差，在測試前應計算進行“100：1自凈時間”測試要求的濃度，如果該濃度超過了所用離散粒子計數(shù)器較大允許粒子濃度(例如：Met One2100型號激光粒子計數(shù)器≥0.1μm擋的較大允許粒子濃度為1.4×10⁷pc/m²)，則宜把初始濃度降低到粒子計數(shù)器允許濃度以下，或者改用上述自凈率測試方法為妥。

直接測量自凈時間的程序如下：將離散粒子計數(shù)器置于用戶和供應商、承包商協(xié)商一致的測試點位置，一般測試采樣點設在工作區(qū)平面的中心點位置，但注意不應直接在高效空氣過濾器出風口下方。

此項測試中所選用的粒徑檔，應與測試潔凈度等級所用的粒徑檔相一致，如果劃分潔凈度等級的是兩個不同的粒徑，則宜選用其中較小的粒徑。從另外角度來看，為避免非等速采樣，自凈時間測試也盡量用小于1μm的粒徑檔。

為使無塵室車間或設施空氣中懸浮粒子濃度達到“100：1自凈時間”的檢測所需初始濃度，國外一般采用與高效過濾器現(xiàn)場檢漏測試相同的氣溶膠塵源和氣溶膠發(fā)生器，形成潔凈區(qū)懸浮粒子。國內(nèi)較為普遍采用的方法是燃點巴蘭香等類物質(zhì)產(chǎn)生人工塵。當潔凈區(qū)設置多個測點時，整個潔凈區(qū)自凈的時間可按下式計算：

t_r,a=N/(1/t_r,i)

式中t_r,a---整個潔凈區(qū)的平均自凈時間，min；

t_r,i---各測點位置的自凈時間，min；

N---測試點位置數(shù)。

4.測試報告

除常規(guī)的測試報告內(nèi)容外，報告中還應包括以下內(nèi)容：

(1)所用氣溶膠名稱、氣溶膠發(fā)生器名稱；

(2)測試儀器名稱及其校準狀態(tài)；

(3)儀器操作者或數(shù)據(jù)采集設備名稱；

(4)測點位置及潔凈室、潔凈環(huán)境所處的狀態(tài)。

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