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新型的垂直單向流潔凈室
    新型的垂直單向流潔凈室
 
　　單向流（平行流）潔凈室*早在1961年出現(xiàn)在美國，叫層流潔凈室。這種潔凈室的出現(xiàn)，對于空氣潔凈技術來說，是一個重要的里程碑，使空氣潔凈技術發(fā)生了飛躍，使創(chuàng)造異常潔凈的環(huán)境成為可能。單向流潔凈室又可分為垂直單向流潔凈室和水平單向流潔凈室，本文主要介紹垂直單向流潔凈室。
　　1、垂直單向流潔凈室原理垂直單向流是**別潔凈室應用*廣泛的一種氣流流型。
　　在潔凈室內高效空氣過濾器（或超高效空氣過濾器）布置在頂棚或側面，從送風口到回風口，氣流流經(jīng)途中的斷面幾乎沒有什么變化，加上送風靜壓箱和高效過濾器的均壓作用，使得全室斷面上的流速比較均勻，而至少在工作區(qū)內流線單向平行，沒有渦流。干凈的氣流不是一股或幾股，而是充滿全室斷面，所以這種潔凈室不是靠參混稀釋作用，而是靠推出作用將室內臟空氣沿整個斷面排至室外，從而達到凈化室內空氣的目的[1].空氣經(jīng)架空地板回至循環(huán)風機，從而形成上送下回的垂直單向流流型。當房間寬度小于等于6m時，也可以在側墻下部設回風口形成上送下側回的氣流流型，這種方式基本上也屬于垂直單向流流型［2］。
　　2、單向流的三要素單向流的形成除了要滿足氣流充滿潔凈室或潔凈區(qū)，還有三個要素：氣流速度、氣流的不均勻度、氣流的平行度。而且對三要素均有嚴格的要求。
　　1、氣流速度
　　氣流速度的選擇原則應該使整個氣流均勻流動不發(fā)生滯留區(qū)。氣流速度應能抵抗人員活動、熱浮升的干擾，對于垂直單向流潔凈室橫斷面的斷面風速Vd可參考下述數(shù)值選用[2]：
　　a）室內無人或經(jīng)常處于無人狀態(tài) 0.1～0.15m／s；
　　b）一般情況ISOl～4級 0.25—0.35m／s，ISO5級0.2～0.35m／s；
　　c）有上升熱氣流（流速為Vr）時，Vd＞Vr；
　　d）考慮人員舒適 Vd＜0.5m／s；
　　e）工藝有特殊要求時按工藝要求確定。
　　2、氣流速度的不均勻度
　　潔凈技術發(fā)展初期，對氣流的不均勻度要求很嚴格。美國FS209B規(guī)定：不均勻度在±20%以內。此規(guī)定沒有說明以那個速度為基準值，是設計風速還是斷面風速的實測平均值。一般認為其準值是斷面實測的平均風速。
　　美國FS209以后，刪掉了氣流不均勻度的要求。這顯然是長期實踐得出的認識。從長期對潔凈室的測試發(fā)現(xiàn)這一要求基本達不到。我們知道，出口氣流除射流的主體段之核心部分，氣流速度相等，流線平行外，其它部分均不可能。由于過濾器濾料密度不均，過濾器送風靜壓箱壓力不均，及由于相鄰高效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面的出風風速也不相同[3].
　　3、流線的平行度
　　各種規(guī)范都規(guī)定單向流的一個要素是氣流平行。這一點到目前為止仍被堅持。然而實踐證明這也是完全沒必要的。我們知道，只要整個氣流中的流線（跡線）不交叉就不會形成渦流區(qū)。塵粒就會沿著跡線（流線）排走，而不會被滯留，或改行其它跡線。
　　那么，兩個流線之間在什么情況下形成渦流呢？對此，尚無定論。流體力學中的漸擴管的局部阻力損失，經(jīng)推算當擴散角為5～8*小。這就意味著當擴散角為5～8時只有流速分布改變形成的損失，而基本無旋渦區(qū)損失。所以理論上當兩個流線的夾角小于5～8時，則不會形成渦流；由此推論只要送風口的出流中，相鄰的流線擴張角小于5～8，整個氣流沿單一趨向流動仍可形成單向流[3].
　　除了要滿足單向流潔凈室3項特性指標的要求外，還應滿足《潔凈室施工及驗收規(guī)范》（JGJ71—90）規(guī)定的回風口風速不應大于2.0m／s，并且回風口高度和潔凈室室寬的比值應大于或等于0.1的條件。在一般應用中，回風口設在低于工作區(qū)下限高度0.8m以下.