Die Berechnung der Luftzufuhr in einem Reinraum unterscheidet sich von der eines allgemeinen HLK-Systems. HVAC-Systeme bestimmen die Luftzufuhr auf der Grundlage berechneter Wärme- und Feuchtigkeitslasten und berücksichtigen dabei einen wirtschaftlichen Luftzufuhr-Temperaturunterschied, um überschüssige Wärme und Feuchtigkeit zu eliminieren. Im Gegensatz dazu wird die Reinraumluftversorgung im Allgemeinen unabhängig von thermischen und feuchten Belastungen berechnet. Stattdessen basiert es auf dem erforderlichen Reinheitsgrad unter Berücksichtigung der durchschnittlichen Fluggeschwindigkeit oder des Luftwechsels pro Stunde im Querschnitt. Bei Bedarf werden Wärme- und Feuchtigkeitsbelastungsberechnungen zur Überprüfung herangezogen, um die Einhaltung der Anforderungen an die Wärme- und Feuchtigkeitsableitung sicherzustellen. Die Luftzufuhr in Reinräumen, die typischerweise auf der Grundlage der durchschnittlichen Fluggeschwindigkeit oder des Luftwechsels im Querschnitt berechnet wird, ist tendenziell höher als die Luftzufuhr, die für die Beseitigung von Wärme und Feuchtigkeit berechnet wird. Wenn die berechnete Luftzufuhr die Anforderungen zur Wärme- und Feuchtigkeitsableitung nicht erfüllt, kommen zwei Lösungen in Betracht: die Verwendung der zur Wärme- und Feuchtigkeitsableitung berechneten Luftzufuhr (was zu einem höheren Reinheitsgrad führt) oder die Analyse der Zusammensetzung der Wärme (Feuchtigkeit) in der Luft Reinraum, um technische Maßnahmen zur Reduzierung zu identifizieren. Dazu gehören Methoden wie die Ableitung von Wärme (Feuchtigkeit), Isolierung und Abdichtung, um die Kühllast (Feuchtigkeitslast) zu verringern und die Einhaltung der Luftversorgungsanforderungen sicherzustellen – ein proaktiver Ansatz.
1.Berechnung des Luftzufuhrvolumens in Reinräumen mit positivem Druck und nicht unidirektionaler Strömung
Q1=nV
Q1 stellt das Luftzufuhrvolumen (m³/h) in Reinräumen mit positivem Druck und nicht unidirektionaler Strömung dar;
V ist das Reinraum-Nettovolumen (m³);
n ist die Luftwechselrate (Wechsel/h).
Die Bestimmung der Luftwechselrate (n) kann durch verschiedene Methoden erfolgen:
Auswahl der in einschlägigen Fachnormen angegebenen Rate.
Wählen Sie die erforderliche Rate, um eine angemessene Selbstreinigungszeit sicherzustellen.
Übernahme des auf der Grundlage der Theorie der ungleichen Verteilung berechneten Satzes.
Beim technischen Entwurf wird üblicherweise die erste Methode verwendet. Dazu gehört die Auswahl eines geeigneten Standards basierend auf der Art des Reinraums, der Branche und den Anforderungen des Eigentümers, um sicherzustellen, dass er mit dem gewünschten Reinheitsgrad übereinstimmt. Obwohl die zweite und dritte Methode aufgrund der Schwierigkeit, genaue Daten zu erhalten, begrenzt sind, können sie mithilfe der folgenden Formeln kreuzverifiziert werden.
QH=3600CL/ρ Δh
QH stellt das Luftzufuhrvolumen (m³/h) zur Beseitigung überschüssiger Innenwärme dar;
CL ist die Kühllast des Reinraums (kW);
ρ ist die Luftdichte (kg/m³);
Δh ist die Enthalpiedifferenz der Luftzufuhr (kJ/kg).
QW=1000W/ρΔd
QW bezeichnet das Luftzufuhrvolumen (m³/h) zur Beseitigung überschüssiger Luftfeuchtigkeit in Innenräumen;
W ist die Feuchtigkeitsbelastung des Reinraums (kg/h);
Δd ist die spezifische Feuchtigkeitsdifferenz der Zuluft (g/kg)
Wenn wir die Kühllast (CL) des Reinraums, die Feuchtigkeitslast (W), die Enthalpiedifferenz der Luftzufuhr (Δh), die spezifische Feuchtigkeitsdifferenz der Luftzufuhr (Δd) und die Luftdichte (ρ) in die obigen Formeln einsetzen, erhalten wir QH und QW. Wenn beide kleiner sind als das auf der Grundlage der Luftwechselrate berechnete Luftzufuhrvolumen Q, dann ist das Luftzufuhrvolumen Q wirksam bei der Eliminierung von überschüssiger Wärme und Feuchtigkeit in Innenräumen. Befolgen Sie andernfalls die zuvor vorgestellten Methoden.
2. Berechnung des Luftzufuhrvolumens in Reinräumen mit positivem Druck und unidirektionaler Strömung
Q1 = 3600 νF
Q1 stellt das Luftzufuhrvolumen (m³/h) in Reinräumen mit positivem Druck und unidirektionaler Strömung dar; F ist die Querschnittsfläche (m²) senkrecht zur Luftströmungsrichtung im Reinraum; ν ist die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (m/s) im Querschnitt senkrecht zur Luftströmungsrichtung im Reinraum.
Die Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit (ν) ist von entscheidender Bedeutung, da die Wahl eines zu hohen Werts die Anfangsinvestition und die Betriebskosten erhöhen kann, während ein zu niedriger Wert unter Umständen keine wirksame Schadstoffkontrolle erreichen kann. Die durchschnittliche Querschnittsgeschwindigkeit (ν) wird typischerweise auf der Grundlage der in professionellen Standards angegebenen Fluggeschwindigkeit ausgewählt. Bei der Designauswahl sollten bei einer sorgfältigen Analyse der spezifische Produktionsprozess im Reinraum, die Anzahl und Positionen der Bediener, das Vorhandensein und der Standort von Wärmequellen sowie andere relevante Faktoren berücksichtigt werden. Der Leitgedanke besteht darin, für Reinräume mit kürzeren Selbstreinigungszeiten ein größeres ν zu wählen. Wenn keine besonderen Anforderungen an die Selbstreinigungszeit bestehen, berücksichtigen Sie die Emissionsrate und den Standort der Schadstoffe. Wenn die Schadstoffemissionsrate hoch ist, sollte eine größere Querschnittsdurchschnittsgeschwindigkeit angenommen werden. In Fällen, in denen oberhalb des Produktionsprozesses eine Wärmequelle vorhanden ist, wird eine größere durchschnittliche Querschnittsgeschwindigkeit empfohlen. Ebenso ist bei zahlreichen Bedienern mit häufigen Bewegungen eine größere durchschnittliche Querschnittsgeschwindigkeit ratsam. Wenn die Zuluftebene vom Arbeitsbereich entfernt ist, sollte eine größere Durchschnittsgeschwindigkeit gewählt werden. Die gewählte Querschnittsdurchschnittsgeschwindigkeit sollte jedoch auf keinen Fall 0,5 m/s überschreiten.
3. Berechnung des Luftzufuhrvolumens des Systems
Unabhängig davon, ob es sich um einen Reinraum mit unidirektionaler Strömung oder einen Reinraum mit nicht unidirektionaler Strömung handelt, kann nach der Bestimmung des Luftzufuhrvolumens für jeden Reinraum das Gesamtluftzufuhrvolumen des Systems mithilfe der folgenden Formel berechnet werden:
Q2 =ΣQi/(1-Σε)
Q2 stellt das Systemluftzufuhrvolumen (m³/h) dar;
ΣQi ist die Summe der Luftzufuhrvolumina für alle Reinräume innerhalb desselben Systems (m³/h);
Σε ist die Summe der Luftleckraten von Systemen und Klimaanlagen, die aus der folgenden Tabelle ausgewählt werden kann.
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