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无尘室、洁净室送风量计算
点击次数：3998 发布时间：2012/9/25 15:09:54
无尘室、洁净室送风量计算
洁净室送风量计算 洁净室送风量计算
洁净室送风量计算主要是指在已知洁净级别或允许菌浓等条件下计算风量，其步骤是：
一、正压洁净室送风量QⅠ计算
1．乱流洁净室送风量计算Q1-1
乱流洁净室——1000级、10000级、100000级、300000级的洁净室，送风量是以换气次数为准来计算的：
QⅠ-1=KV
1．乱流洁净室送风量计算Q1-1
乱流洁净室——1000级、10000级、100000级、300000级的洁净室，送风量是以换气次数为准来计算的：
QⅠ-1=KV
式中：K——换气次数；
V——洁净室净体积；
N——非单向流洁净室稳定含尘浓度；
G——洁净室内单位体积发尘量；
M——室外空气含尘浓度；
S——回风量与送风量之比；
ηH——回风通路上过滤器的总效率；
ηX——新风通路上过滤器的总效率。
实际工程计算中换气次数K很难用以上公式计算，一般均采用经验换气次数。在各国的洁净室标准中，相同级别的非单向流洁净室的
V——洁净室净体积；
N——非单向流洁净室稳定含尘浓度；
G——洁净室内单位体积发尘量；
M——室外空气含尘浓度；
S——回风量与送风量之比；
ηH——回风通路上过滤器的总效率；
ηX——新风通路上过滤器的总效率。
实际工程计算中换气次数K很难用以上公式计算，一般均采用经验换气次数。在各国的洁净室标准中，相同级别的非单向流洁净室的
经验换气次数并不相同。我国《洁净厂房设计规范》（GB50073-2001）中明确规定了不同级别的非单向流洁净室洁净送风量计算所需
的经验换气次数，见下表：
空气洁净度等级 GB 50073-2001 ISO/DIS 14644—4 医药洁净厂房设计规范
6级（1000级） 50～60 25～56
7级（10000级） 15～25 11～25 ≥25
8级（100000级） 10～15 3.5～7 ≥15
9级（1000000级） 10～15 3.5～7 ≥12
注：① 换气次数适用于层高小于4.0m的洁净室。
② 室内人数少、热源小时，宜采用下限值。
③ 大于100000级的洁净室换气次数不小于12次。
二、系统送风量QⅡ计算
系统送风量应在洁净室送风量基础上再加上系统漏风量。对于严格按《洁净室施工及验收规范》制作安装的风道系统和空调设备，建
空气洁净度等级 GB 50073-2001 ISO/DIS 14644—4 医药洁净厂房设计规范
6级（1000级） 50～60 25～56
7级（10000级） 15～25 11～25 ≥25
8级（100000级） 10～15 3.5～7 ≥15
9级（1000000级） 10～15 3.5～7 ≥12
注：① 换气次数适用于层高小于4.0m的洁净室。
② 室内人数少、热源小时，宜采用下限值。
③ 大于100000级的洁净室换气次数不小于12次。
二、系统送风量QⅡ计算
系统送风量应在洁净室送风量基础上再加上系统漏风量。对于严格按《洁净室施工及验收规范》制作安装的风道系统和空调设备，建
议其漏风率取下表数值：
洁净度级别 漏风率（%）
系统 空调设备 总计εΣ
低于1000级
1000级到低于100级
等于或高于100级 4
式中：ΣQⅠ为各洁净室送风量之和。
三、系统新风量QⅢ计算
1．满足卫生要求洁净室所需的新风量Q1
（1）对于室内无明显有害气体发生的一般情况，按《洁净厂房设计规范》每人每小时新风量不得小于 40m3计算：Q1-1=人数×
洁净度级别 漏风率（%）
系统 空调设备 总计εΣ
低于1000级
1000级到低于100级
等于或高于100级 4
式中：ΣQⅠ为各洁净室送风量之和。
三、系统新风量QⅢ计算
1．满足卫生要求洁净室所需的新风量Q1
（1）对于室内无明显有害气体发生的一般情况，按《洁净厂房设计规范》每人每小时新风量不得小于 40m3计算：Q1-1=人数×
40m3/h。
（2）对于室内有多种有害气体发生的情况：
Q1-2= Qa＋Qb＋…＋Qn
Qa= La/Ta Qb= Lb/Tb … Qn= Ln/Tn
式中：Qa…Qn——稀释各种有害气体必需的通风量；
La…Ln——各有害气体的发生量；
Ta…Tn——各有害气体允许浓度
有害气体允许浓度（mg/ m3）
名 称 允许浓度 名 称 允许浓度 名 称 允许浓度
一氧化碳
丙酮
环乙酮
苯
甲苯 30
400
50
40
100 二甲苯
甲醇
乙醇
环乙醇
二氧化硫 100
50
1500
50
15 三氯乙烯
四氯化碳
盐酸
汽油
氢氧化物及硝酸 30
25
15
350
500
5
（2）对于室内有多种有害气体发生的情况：
Q1-2= Qa＋Qb＋…＋Qn
Qa= La/Ta Qb= Lb/Tb … Qn= Ln/Tn
式中：Qa…Qn——稀释各种有害气体必需的通风量；
La…Ln——各有害气体的发生量；
Ta…Tn——各有害气体允许浓度
有害气体允许浓度（mg/ m3）
名 称 允许浓度 名 称 允许浓度 名 称 允许浓度
一氧化碳
丙酮
环乙酮
苯
甲苯 30
400
50
40
100 二甲苯
甲醇
乙醇
环乙醇
二氧化硫 100
50
1500
50
15 三氯乙烯
四氯化碳
盐酸
汽油
氢氧化物及硝酸 30
25
15
350
500
5
比较Q1-1和Q1-2，取者为卫生所需新风量
2．保持室内正压所需新风量Q2
（1）局部排风量= Q2-1；
（2）通过余压阀的风量= Q2-2，可从余压阀的说明书中查得；
（3）由缝隙的漏出风量= Q2-3
式中：F1——缝隙面积；
E1——流量系数通常取0.3～0.5
v1——漏出风速
ΔP——室内外压差
ρ——空气重力密度常取1.2kg/ m3。
以上缝隙法公式计算繁琐，还可以采用另一种换气次数法进行计算，换气次数根据经验值估算，即当洁净室的压差值为5Pa时，压差
E1——流量系数通常取0.3～0.5
v1——漏出风速
ΔP——室内外压差
ρ——空气重力密度常取1.2kg/ m3。
以上缝隙法公式计算繁琐，还可以采用另一种换气次数法进行计算，换气次数根据经验值估算，即当洁净室的压差值为5Pa时，压差
风量相应的换气次数为1～2h－1，当洁净室的压差值为10Pa时，压差风量相应的换气次数为2～4h－1。因为洁净室压差风量的大小是
根据洁净室维护结构的气密性及维持的压差有关，所以在选取换气次数时，对于气密性差的房间可以取上限，对于气密性好的房间可
以取下限。
综上所述保持室内正压新风量：
Q2= Q2-1＋Q2-2＋Q2-3
对正压室要求特别严时，还应在Q2加上开关门和传递窗的漏风量。
3．满足一定比例的新风量Q3
当不能确切知道人员数或漏泄情况时，或者在初步方案时作为估计用，可采用新风应占总风量一定比例的方法来确定新风量。
按《洁净厂房设计规范》规定，对于乱流洁净室，新风量不应小于总风量的10%～30%，对于单向流洁净室，新风量应不于总送风量的
综上所述保持室内正压新风量：
Q2= Q2-1＋Q2-2＋Q2-3
对正压室要求特别严时，还应在Q2加上开关门和传递窗的漏风量。
3．满足一定比例的新风量Q3
当不能确切知道人员数或漏泄情况时，或者在初步方案时作为估计用，可采用新风应占总风量一定比例的方法来确定新风量。
按《洁净厂房设计规范》规定，对于乱流洁净室，新风量不应小于总风量的10%～30%，对于单向流洁净室，新风量应不于总送风量的
2%～4%。原则是：洁净度越低新风比越大。
当然，对于全部用循环风的场合，或者工艺需要或允许时，新风比可不按以上比例取。
4．补充送风系统漏泄所需的新风量Q4
Q4=系统送风量×εΣ
=QⅡ×εΣ
5．系统新风量QⅢ
比较ΣQ1、ΣQ2和ΣQ3，取其值，“Σ”为各室该风量之和。然后加上系统漏风量Q4，即为系统的*后所需新风量。
QⅢ=（ΣQ1、ΣQ2、ΣQ3）max＋Q4
四、系统的回风（循环风）量QⅣ的计算
系统的循环风量应为系统总送风量减去新风量。即：
QⅣ= QⅡ－QⅢ
当然，对于全部用循环风的场合，或者工艺需要或允许时，新风比可不按以上比例取。
4．补充送风系统漏泄所需的新风量Q4
Q4=系统送风量×εΣ
=QⅡ×εΣ
5．系统新风量QⅢ
比较ΣQ1、ΣQ2和ΣQ3，取其值，“Σ”为各室该风量之和。然后加上系统漏风量Q4，即为系统的*后所需新风量。
QⅢ=（ΣQ1、ΣQ2、ΣQ3）max＋Q4
四、系统的回风（循环风）量QⅣ的计算
系统的循环风量应为系统总送风量减去新风量。即：
QⅣ= QⅡ－QⅢ
净化无尘车间正压送风量如何计算（漏风量计算）
·
净化无尘车间正压送风量如何计算（漏风量计算）
无尘车间正压送风量就是在保证送风正压的基础上等于各种漏风量之和。
一个密闭良好的无尘车间，在使用过程中，主要的漏风途径有以下四种：
1）门窗缝隙的漏风；
2）开门时的漏风；
3）风淋室、传递室的漏风；
4）室内工艺排风。
下面介绍各种漏风量计算方法：
1 缝隙漏风量的计算
方式一：v=1.29*（△P）1/2
△V=S*v
△P：无尘车间内外压力差（Pa）
v：从缝隙处流过的风速（m/s）
S：缝隙面积（m2）
V：通过缝隙的泄漏风量（m3/h）
例：假设条件：房间正压20pa，门缝长度3.6m，窗缝长度 4m，假设缝隙宽度0.02m
门缝隙面积S1=0.02*3.6=0.072m2，窗缝隙面积S2=0.02*4=0.08m2
泄漏风量V=s*v=（S1+S2）*3600*1.29*（△P）1/2=（0.072+0.08）*3600*1.29*（20） 1/2=3157m3/hr
方法二： L=0.827×A×△P）1/2×1.25=1.03375×A×△P）1/2 （压差法计算方式）
式中 L—正压漏风量（m3/s）； 0.827—漏风系数；
A—总有效漏风面积（m2）；
ΔP—压力差（Pa）；
1.25—不严密处附加系数
2 开门的泄漏风量
假设条件：房间正压ΔP=20Pa，门面积S=0.9*2.00=1.8m2，风速v=1.29*（△P）1/2=5.77m/s, 开启次数n=1次/hr，开启时间t=5s
泄漏风量Q=S*v*t*n=1.8*5.77*5*1*=51.93m3/h
每小时开一次门，开5秒，泄漏空气量51.93 m3/h
3 风淋室与传递窗的空气泄漏量
假设条件：风淋室体积15m3，密闭无缝隙
开闭顺序为（1）开→ （1）关→ （2）开→ （2）关
分析：以风淋室为例
（1）开时A/S内压力为常压101325Pa
（1）关时A/S内压力为常压101325Pa，保持不变
（2）开时A/S内压力为常压101325Pa，保持不变，但稳定后压力变为与房间内同样压力101325+20pa
（2）关时A/S内压力为常压101325+20Pa,保持不变
结论：所以需要补充的空气量为15m3的空间压力变化为20Pa时的密闭空间的补气量
根据理想气体方程式 PV=mRT，（P气压，单位Pa；V体积，单位m3；m气体质量单位kg；R气体常数等于287；T气体开氏温度，单位K，假设室内温度25℃，开氏温度为298K）
需补充空气质量m=（△P *V）/（R*T）= （20*15）/（287*298）=0.0035kg=3L
相对来说风淋室及传递箱的泄漏量较小（密闭良好的情况下），可忽略不计。
4 工艺排风泄漏风量
工艺排风泄漏风量即为工艺排风量。
以上四种泄漏风量之和即为房间维持正压所需的送风量。
例，无尘车间要求正压为20Pa，无尘车间体积为100m3，无尘车间是有外窗、密闭性较好的无尘车间（表中第二列），那么此无尘车间维持正压所需的送风量V=换气次数2.5*100m3=250m3（不包括工艺排风）
为什么有时不能达到理想正压？
1、新风补充量不足：重新计算新风需求量
2、泄漏量过大：找出泄漏原因，寻出解决方案
3、排风量太大：主要是工艺排风量超标，重新计算
4、空调回风量太大：重新调节风量
简单计算法的应用实例—在无尘车间建造中为投资方节约能源
合理的正压值对无尘车间各项指标的达标及降低运行成本是非常重要的。
半导体厂工程设备用电约占全厂用电的49％，冷动机用电占工程设备用电的35％，无尘车间空气处理机组用电占工程设备用电的23％。无尘车间正压设定值越大，空气处理机组送风量越大，冷动机负荷越高，降低电力的耗用，即减少资源的消耗与污染源的制造。所以基于以上分析可知无尘车间内的正压设定直接关系到厂区运行成本。
以XX工厂为例:
该厂主要由一个150 m2的1000级无尘车间和一个100 m2的1级无尘车间组成，正压设定值为50Pa，现以其1级无尘车间为例计算所需新风量。
计算条件
面积100m2，层高3m，高架地板下部空间1m，FFU满布加高架地板系统。窗9扇（1m x 1m），门1扇（1m x 2.1m），每小时开启一次，每次持续5秒，风淋室一个，传递箱一个（1m3），工艺排风1000CMH，整个无尘车间气密性良好，正压设定为50Pa。
计算过程
1．缝隙泄漏风量
V=（S1+S2）*3600*1.29*（△P）1/2
（0.01*1*4*9+0.02*1*2+0.02*2.1*2）*3600*50（1/2）*1.29 = 4642 m3/h
2．开门泄漏风量
Q=S3*1.29*（△P）1/2*t*n
（2.1*1）*（50 （1/2）*1.29）*5*1 = 109 m3/h
3．风淋室和传递窗密闭良好，假设无漏风
4．工艺排风量为 1000CMH
控制50Pa正压所需的新风量为 4624+109+1000 = 5733 m3/h
若根据表1经验值估算，控制50Pa正压所需风量为5.3*100*4 +1000= 3120m3/h
取大值5733 m3/h
实际余压阀显示正压为65Pa
业主出于节能考虑，要求降低正压至35Pa。
一、针对FFU层流罩风速进行改善
改善方式：
1、通过中控电脑，调整FFU马达转速降低（original: 1,300 rpm）
2、观察无尘车间压力值的变化（original: 65 Pa）
3、持续降低转速直至压力为45 Pa
4、记录FFU*后的转速并观察无尘车间压力
二、针对（MAU）风速进行改善
改善方式：
1、通过中控电脑调整MAU马达转速（original:45Hz）
2、观察无尘车间压力值的变化（original: 45 Pa）
3、持续降低转速直至压力为35Pa
4、记录MAU*后的转速，并观察无尘车间压力
三、*终节能效果
1、降低FFU转速
（1）FFU转速由1,300 rpm降至1,100 rpm
（2）共计可节省FFU马达耗电：62 Kw
2、降低MAU转速
（1）调节无尘车间压力至35Pa，MAU负载由45 Hz降至 41 Hz
（2）共计可节省MAU马达耗电：4 kW。
（3）降低无尘车间正压同时可减少室外新风（MA）供应量以节省能源
原创作者：深圳格林威环境技术有限公司
