TOZA XONANING ASOSIY TAHLILI

Kirish

Toza xona ifloslanishni nazorat qilishning asosidir. Toza xonasiz ifloslanishga sezgir qismlarni ommaviy ishlab chiqarish mumkin emas. FED-STD-2 da toza xona havo filtrlash, tarqatish, optimallashtirish, qurilish materiallari va uskunalari mavjud bo'lgan xona sifatida ta'riflanadi, bunda havodagi zarrachalar konsentratsiyasini nazorat qilish va tegishli zarrachalar tozaligi darajasiga erishish uchun maxsus muntazam ish tartiblari qo'llaniladi.

Toza xonada yaxshi tozalik effektiga erishish uchun nafaqat oqilona konditsionerni tozalash choralarini ko'rishga e'tibor qaratish, balki jarayon, qurilish va boshqa ixtisosliklarni ham talab qilish kerak: nafaqat oqilona dizayn, balki texnik shartlarga muvofiq ehtiyotkorlik bilan qurilish va o'rnatish, shuningdek, toza xonadan to'g'ri foydalanish va ilmiy texnik xizmat ko'rsatish va boshqarish. Toza xonada yaxshi natijaga erishish uchun ko'plab mahalliy va xorijiy adabiyotlar turli nuqtai nazardan bayon qilingan. Darhaqiqat, turli ixtisosliklar o'rtasida ideal muvofiqlashtirishga erishish qiyin va dizaynerlar uchun qurilish va o'rnatish sifatini, shuningdek, foydalanish va boshqarishni, ayniqsa ikkinchisini tushunish qiyin. Toza xonani tozalash choralariga kelsak, ko'plab dizaynerlar yoki hatto qurilish partiyalari ko'pincha ularning zarur shartlariga yetarlicha e'tibor bermaydilar, bu esa qoniqarsiz tozalik effektiga olib keladi. Ushbu maqolada toza xonani tozalash choralarida tozalik talablariga erishish uchun to'rtta zarur shart qisqacha muhokama qilinadi.

1. Havo ta'minoti tozaligi

Havo ta'minoti tozaligi talablarga javob berishini ta'minlash uchun asosiy narsa tozalash tizimining yakuniy filtrining ishlashi va o'rnatilishi hisoblanadi.

Filtrni tanlash

Tozalash tizimining oxirgi filtri odatda HEPA filtri yoki subhepa filtridan foydalanadi. Mening mamlakatim standartlariga ko'ra, HEPA filtrlarining samaradorligi to'rtta darajaga bo'linadi: A sinfi ≥99,9%, B sinfi ≥99,9%, C sinfi ≥99,999%, D sinfi (zarrachalar uchun ≥0,1 μm) ≥99,999% (ultrahepa filtrlari deb ham ataladi); subhepa filtrlari (zarrachalar uchun ≥0,5 μm) 95 ~ 99,9%. Samaradorlik qanchalik yuqori bo'lsa, filtr shuncha qimmat bo'ladi. Shuning uchun, filtrni tanlashda biz nafaqat havo ta'minoti tozaligi talablariga javob berishimiz, balki iqtisodiy ratsionallikni ham hisobga olishimiz kerak.

Tozalik talablari nuqtai nazaridan, printsip past darajadagi toza xonalar uchun past samarali filtrlardan va yuqori darajadagi toza xonalar uchun yuqori samarali filtrlardan foydalanishdir. Umuman olganda: 1 million daraja uchun yuqori va o'rta samarali filtrlardan foydalanish mumkin; subhepa yoki A sinfidagi hepa filtrlaridan 10 000 dan past darajalar uchun foydalanish mumkin; B sinfidagi filtrlardan 10 000 dan 100 gacha sinflar uchun foydalanish mumkin; va C sinfidagi filtrlardan 100 dan 1 gacha darajalar uchun foydalanish mumkin. Har bir tozalik darajasi uchun tanlash uchun ikki xil filtr mavjud ko'rinadi. Yuqori samarali yoki past samarali filtrlarni tanlash aniq vaziyatga bog'liq: atrof-muhit ifloslanishi jiddiy bo'lganda yoki ichki chiqindi gazlari nisbati katta bo'lganda yoki toza xona ayniqsa muhim bo'lganda va katta xavfsizlik omilini talab qilganda, bu yoki ushbu holatlardan birida yuqori sinfdagi filtr tanlanishi kerak; aks holda, past samarali filtr tanlanishi mumkin. 0,1 mkm zarrachalarni nazorat qilishni talab qiladigan toza xonalar uchun D sinfidagi filtrlar nazorat qilinadigan zarrachalar konsentratsiyasidan qat'i nazar tanlanishi kerak. Yuqoridagilar faqat filtr nuqtai nazaridan. Aslida, yaxshi filtrni tanlash uchun siz toza xona, filtr va tozalash tizimining xususiyatlarini ham to'liq hisobga olishingiz kerak.

Filtrni o'rnatish

Havo ta'minotining tozaligini ta'minlash uchun faqat malakali filtrlarga ega bo'lishning o'zi yetarli emas, balki quyidagilarni ham ta'minlash kerak: a. Filtr tashish va o'rnatish paytida shikastlanmagan; b. O'rnatish zich. Birinchi nuqtaga erishish uchun qurilish va o'rnatish xodimlari yaxshi tayyorgarlikka ega bo'lishi kerak, ular tozalash tizimlarini o'rnatish bo'yicha bilimga va malakali o'rnatish ko'nikmalariga ega bo'lishi kerak. Aks holda, filtrning shikastlanmaganligiga ishonch hosil qilish qiyin bo'ladi. Bu borada chuqur saboqlar mavjud. Ikkinchidan, o'rnatish zichligi muammosi asosan o'rnatish konstruktsiyasining sifatiga bog'liq. Dizayn qo'llanmasida odatda quyidagilar tavsiya etiladi: bitta filtr uchun ochiq turdagi o'rnatish qo'llaniladi, shunda hatto oqish sodir bo'lsa ham, u xonaga oqib kirmaydi; tayyor HEPA havo chiqish joyidan foydalangan holda, zichlikni ta'minlash ham osonroq. So'nggi yillarda bir nechta filtrlarning havosi uchun gel muhri va salbiy bosim muhri ko'pincha qo'llaniladi.

Gel muhri suyuqlik idishi birikmasining mahkamligini va umumiy ramkaning bir xil gorizontal tekislikda bo'lishini ta'minlashi kerak. Salbiy bosimli muhrlash filtr va statik bosim qutisi va ramka orasidagi birikmaning tashqi periferiyasini salbiy bosim holatida qilishdir. Ochiq turdagi o'rnatish singari, hatto oqish bo'lsa ham, u xonaga oqib kirmaydi. Aslida, o'rnatish ramkasi tekis bo'lsa va filtrning uchi o'rnatish ramkasi bilan bir xil aloqada bo'lsa, filtrni har qanday o'rnatish turida o'rnatish mahkamligi talablariga javob berishi oson bo'lishi kerak.

2. Havo oqimini tashkil qilish

Toza xonaning havo oqimini tashkil qilish umumiy konditsionerlangan xonanikidan farq qiladi. Bu eng toza havoni avval ish joyiga yetkazishni talab qiladi. Uning vazifasi qayta ishlangan narsalarga ifloslanishni cheklash va kamaytirishdir. Shu maqsadda, havo oqimini tashkil qilishni loyihalashda quyidagi tamoyillarni hisobga olish kerak: ish joyidan tashqaridan ifloslanishni ish joyiga olib kirishning oldini olish uchun kiruvchi oqimlarni minimallashtirish; ish qismini ifloslantirish ehtimolini kamaytirish uchun ikkilamchi changning uchib ketishiga yo'l qo'ymaslikka harakat qilish; ish joyidagi havo oqimi iloji boricha bir xil bo'lishi va uning shamol tezligi jarayon va gigiena talablariga javob berishi kerak. Havo oqimi qaytib keladigan havo chiqish joyiga oqib kelganda, havodagi chang samarali ravishda olib tashlanishi kerak. Turli xil tozalik talablariga muvofiq turli xil havo yetkazib berish va qaytarish rejimlarini tanlang.

Turli xil havo oqimi tashkilotlari o'ziga xos xususiyatlarga va ko'lamlarga ega:

(1). Vertikal bir tomonlama oqim

Bir xil pastga yo'naltirilgan havo oqimini olish, texnologik uskunalarni joylashtirishni osonlashtirish, kuchli o'zini o'zi tozalash qobiliyati va shaxsiy tozalash inshootlari kabi umumiy inshootlarni soddalashtirish kabi umumiy afzalliklarga qo'shimcha ravishda, to'rtta havo ta'minoti usuli ham o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega: to'liq qoplangan HEPA filtrlari past qarshilik va uzoq filtr almashtirish siklining afzalliklariga ega, ammo ship tuzilishi murakkab va narxi yuqori; yonma-yon qoplangan HEPA filtri ustki yetkazib berish va to'liq teshikli plastinka ustki yetkazib berishning afzalliklari va kamchiliklari to'liq qoplangan HEPA filtri ustki yetkazib berishga qarama-qarshi. Ular orasida to'liq teshikli plastinka ustki yetkazib berish tizim uzluksiz ishlamayotganda teshik plastinkasining ichki yuzasida chang to'planishi oson va yomon parvarish tozalikka ma'lum darajada ta'sir qiladi; zich diffuzer ustki yetkazib berish aralashtirish qatlamini talab qiladi, shuning uchun u faqat 4 m dan yuqori baland toza xonalar uchun mos keladi va uning xususiyatlari to'liq teshikli plastinka ustki yetkazib berishga o'xshaydi; Ikkala tomonida panjaralari va qarama-qarshi devorlarning pastki qismida teng ravishda joylashtirilgan qaytish havo chiqish teshiklari bo'lgan plastinka uchun qaytish havosi usuli faqat ikkala tomonning aniq masofasi 6 m dan kam bo'lgan toza xonalar uchun mos keladi; bir tomonlama devorning pastki qismida joylashgan qaytish havo chiqish teshiklari faqat devorlar orasida kichik masofaga ega (masalan, ≤ <2 ~ 3 m) toza xonalar uchun mos keladi.

(2). Gorizontal bir tomonlama oqim

Faqat birinchi ish maydoni 100 tozalik darajasiga yetishi mumkin. Havo boshqa tomonga oqib o'tganda, chang konsentratsiyasi asta-sekin oshadi. Shuning uchun, u faqat bir xonada bir xil jarayon uchun turli xil tozalik talablariga ega bo'lgan toza xonalar uchun mos keladi. Havo ta'minoti devorida HEPA filtrlarining mahalliy joylashuvi HEPA filtrlaridan foydalanishni kamaytirishi va dastlabki investitsiyalarni tejashi mumkin, ammo mahalliy joylarda quyqalar mavjud.

(3). Turbulent havo oqimi

Teshik plitalarini yuqoridan yetkazib berish va zich diffuzerlarni yuqoridan yetkazib berish xususiyatlari yuqorida aytib o'tilganlar bilan bir xil: yon tomondan yetkazib berishning afzalliklari quvurlarni joylashtirish oson, texnik qatlam talab qilinmaydi, arzon va eski zavodlarni ta'mirlashga qulay. Kamchiliklari shundaki, ish joyida shamol tezligi katta va shamol tomonda chang konsentratsiyasi shamol tomonga qaraganda yuqori; HEPA filtri chiqish joylarini yuqoridan yetkazib berish oddiy tizim, HEPA filtri orqasida quvurlar yo'qligi va toza havo oqimi to'g'ridan-to'g'ri ish joyiga yetkazib berilishi kabi afzalliklarga ega, ammo toza havo oqimi sekin tarqaladi va ish joyidagi havo oqimi bir xilroq bo'ladi; ammo, bir nechta havo chiqish joylari teng joylashtirilganda yoki diffuzerli HEPA filtri havo chiqish joylari ishlatilganda, ish joyidagi havo oqimi ham bir xilroq bo'lishi mumkin; lekin tizim uzluksiz ishlamasa, diffuzer chang to'planishiga moyil bo'ladi.

Yuqoridagi muhokamalarning barchasi ideal holatda va tegishli milliy spetsifikatsiyalar, standartlar yoki dizayn qo'llanmalari tomonidan tavsiya etiladi. Haqiqiy loyihalarda havo oqimini tashkil qilish ob'ektiv sharoitlar yoki dizaynerning sub'ektiv sabablari tufayli yaxshi loyihalashtirilmagan. Keng tarqalganlari quyidagilarni o'z ichiga oladi: vertikal bir tomonlama oqim qo'shni ikkita devorning pastki qismidan qaytish havosini qabul qiladi, mahalliy 100-sinf yuqori yetkazib berish va yuqori qaytishni qabul qiladi (ya'ni, mahalliy havo chiqish joyi ostiga osilgan parda qo'shilmaydi) va turbulent toza xonalar HEPA filtrli havo chiqish joyi yuqori yetkazib berish va yuqori qaytish yoki bir tomonlama pastki qaytishni (devorlar orasidagi kattaroq masofa) va boshqalarni qabul qiladi. Ushbu havo oqimini tashkil qilish usullari o'lchangan va ularning tozaligining aksariyati dizayn talablariga javob bermaydi. Bo'sh yoki statik qabul qilishning hozirgi spetsifikatsiyalari tufayli, bu toza xonalarning ba'zilari bo'sh yoki statik sharoitlarda mo'ljallangan tozalik darajasiga zo'rg'a erishadi, ammo ifloslanishga qarshi aralashuv qobiliyati juda past va toza xona ish holatiga kirgandan so'ng, u talablarga javob bermaydi.

To'g'ri havo oqimini tashkil qilish uchun pardalar mahalliy hududda ish maydonining balandligigacha osilib turishi kerak va 100,000 sinf yuqori yetkazib berish va yuqori qaytishni qo'llamasligi kerak. Bundan tashqari, hozirgi kunda ko'pgina fabrikalar diffuzerli yuqori samarali havo chiqishlarini ishlab chiqaradi va ularning diffuzerlari faqat dekorativ teshik plitalari bo'lib, havo oqimini tarqatuvchi rol o'ynamaydi. Dizaynerlar va foydalanuvchilar bunga alohida e'tibor berishlari kerak.

3. Havo ta'minoti hajmi yoki havo tezligi

Yetarli shamollatish hajmi yopiq ifloslangan havoni suyultirish va olib tashlash uchundir. Turli xil tozalik talablariga muvofiq, toza xonaning aniq balandligi yuqori bo'lganda, shamollatish chastotasi mos ravishda oshirilishi kerak. Ular orasida 1 million darajadagi toza xonaning shamollatish hajmi yuqori samarali tozalash tizimiga, qolganlari esa yuqori samarali tozalash tizimiga muvofiq ko'rib chiqiladi; 100 000 ta toza xonaning HEPA filtrlari mashina xonasida to'planganida yoki tizim oxirida subhepa filtrlari ishlatilganda, shamollatish chastotasi mos ravishda 10-20% ga oshirilishi mumkin.

Yuqoridagi tavsiya etilgan shamollatish hajmi qiymatlari uchun muallif quyidagilarga ishonadi: bir tomonlama oqimli toza xonaning xona qismi orqali shamol tezligi past va turbulent toza xona yetarli xavfsizlik koeffitsienti bilan tavsiya etilgan qiymatga ega. Vertikal bir tomonlama oqim ≥ 0,25 m/s, gorizontal bir tomonlama oqim ≥ 0,35 m/s. Tozalik talablari bo'sh yoki statik sharoitlarda sinovdan o'tkazilganda bajarilishi mumkin bo'lsa-da, ifloslanishga qarshi qobiliyat past. Xona ish holatiga kirgandan so'ng, tozalik talablarga javob bermasligi mumkin. Bu turdagi misol alohida holat emas. Shu bilan birga, mening mamlakatimning shamollatgichlar seriyasida tozalash tizimlari uchun mos keladigan ventilyatorlar yo'q. Odatda, dizaynerlar ko'pincha tizimning havo qarshiligini aniq hisoblamaydilar yoki tanlangan ventilyator xarakterli egri chiziqda qulayroq ish nuqtasida ekanligini sezmaydilar, natijada tizim ishga tushirilgandan ko'p o'tmay, havo hajmi yoki shamol tezligi loyiha qiymatiga yetmaydi. AQSh federal standarti (FS209A~B) toza xonaning kesimi orqali bir tomonlama toza xonaning havo oqimi tezligi odatda 90 fut/min (0,45 m/s) tezlikda saqlanishini va butun xonada hech qanday shovqin bo'lmasa, tezlikning notekisligi ±20% atrofida bo'lishini belgilab qo'ydi. Havo oqimi tezligining har qanday sezilarli darajada pasayishi o'z-o'zini tozalash vaqti va ish joylari orasidagi ifloslanish ehtimolini oshiradi (1987-yil oktyabr oyida FS209C e'lon qilinganidan keyin chang konsentratsiyasidan tashqari barcha parametr ko'rsatkichlari uchun hech qanday qoidalar qabul qilinmadi).

Shu sababli, muallif bir tomonlama oqim tezligining hozirgi mahalliy dizayn qiymatini mos ravishda oshirish maqsadga muvofiq deb hisoblaydi. Bizning bo'limimiz buni haqiqiy loyihalarda amalga oshirdi va samarasi nisbatan yaxshi. Turbulent toza xona nisbatan yetarli xavfsizlik koeffitsientiga ega tavsiya etilgan qiymatga ega, ammo ko'plab dizaynerlar hali ham bunga ishonch hosil qilishmagan. Muayyan dizaynlarni yaratishda ular 100 000-sinf toza xonasining shamollatish hajmini soatiga 20-25 martagacha, 10 000-sinf toza xonasini soatiga 30-40 martagacha va 1000-sinf toza xonasini soatiga 60-70 martagacha oshiradilar. Bu nafaqat uskunalar quvvati va dastlabki investitsiyalarni oshiradi, balki kelajakdagi texnik xizmat ko'rsatish va boshqarish xarajatlarini ham oshiradi. Aslida, bunga hojat yo'q. Mamlakatimning havo tozalash texnik choralarini tuzishda Xitoyda 100 dan ortiq toza xonalar tekshirildi va o'lchandi. Ko'plab toza xonalar dinamik sharoitlarda sinovdan o'tkazildi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, 100 000 ta toza xonaning ≥10 marta/soat, 10 000 ta toza xonaning ≥20 marta/soat va 1000 ta toza xonaning ≥50 marta/soat shamollatish hajmi talablarga javob berishi mumkin. AQSh Federal Standarti (FS2O9A~B) quyidagilarni belgilaydi: bir tomonlama bo'lmagan toza xonalar (100 000 ta, 10 000 ta), xona balandligi 8 ~ 12 fut (2.44 ~ 3.66 m), odatda butun xona kamida har 3 daqiqada bir marta (ya'ni soatiga 20 marta) shamollatilishi kerak. Shuning uchun, dizayn spetsifikatsiyasi katta ortiqcha koeffitsientni hisobga olgan va dizayner shamollatish hajmining tavsiya etilgan qiymatiga muvofiq xavfsiz tanlashi mumkin.

4. Statik bosim farqi

Toza xonada ma'lum bir musbat bosimni saqlab turish, toza xonaning mo'ljallangan tozalik darajasini saqlab qolish uchun ifloslanmagan yoki kamroq ifloslanganligini ta'minlashning muhim shartlaridan biridir. Hatto manfiy bosimli toza xonalar uchun ham, manfiy bosimli toza xonaning tozaligini saqlab qolish uchun ma'lum bir musbat bosimni saqlab qolish uchun tozalik darajasi uning darajasidan past bo'lmagan qo'shni xonalar yoki lyukslar bo'lishi kerak.

Toza xonaning musbat bosim qiymati barcha eshiklar va derazalar yopilganda ichki statik bosim tashqi statik bosimdan katta bo'lgan qiymatni anglatadi. Bunga tozalash tizimining havo ta'minoti hajmi qaytish havosi hajmi va chiqindi havosi hajmidan katta bo'lgan usul orqali erishiladi. Toza xonaning musbat bosim qiymatini ta'minlash uchun ta'minot, qaytish va chiqarish ventilyatorlari afzalroq bir-biriga ulangan bo'lishi kerak. Tizim yoqilganda, avval ta'minot ventilyatori ishga tushiriladi, keyin qaytish va chiqarish ventilyatorlari ishga tushiriladi; tizim o'chirilganda, avval chiqarish ventilyatori o'chiriladi, keyin tizim yoqilganda va o'chirilganda toza xonaning ifloslanishini oldini olish uchun qaytish va ta'minot ventilyatorlari o'chiriladi.

Toza xonaning musbat bosimini saqlab turish uchun zarur bo'lgan havo hajmi asosan texnik xizmat ko'rsatish inshootining havo o'tkazmasligi bilan belgilanadi. Mening mamlakatimda toza xona qurilishining dastlabki kunlarida, to'siq inshootining havo o'tkazmasligi yomonligi sababli, ≥5Pa musbat bosimni saqlab turish uchun soatiga 2 dan 6 martagacha havo yetkazib berish kerak bo'ldi; hozirgi vaqtda texnik xizmat ko'rsatish inshootining havo o'tkazmasligi sezilarli darajada yaxshilandi va bir xil musbat bosimni saqlab qolish uchun soatiga atigi 1 dan 2 martagacha havo yetkazib berish kerak; va ≥10Pa ni saqlab qolish uchun soatiga atigi 2 dan 3 martagacha havo yetkazib berish kerak.

Mening mamlakatimning dizayn xususiyatlari [6] turli darajadagi toza xonalar va toza joylar va toza bo'lmagan joylar orasidagi statik bosim farqi kamida 0,5 mm H2O (~5Pa) bo'lishi kerakligini va toza maydon va ochiq havoda statik bosim farqi kamida 1,0 mm H2O (~10Pa) bo'lishi kerakligini belgilaydi. Muallifning fikricha, bu qiymat uchta sababga ko'ra juda past ko'rinadi:

(1) Musbat bosim toza xonaning eshiklar va derazalar orasidagi bo'shliqlar orqali ichki havo ifloslanishini bostirish yoki eshiklar va derazalar qisqa vaqt ichida ochilganda xonaga kiradigan ifloslantiruvchi moddalarni minimallashtirish qobiliyatini anglatadi. Musbat bosimning kattaligi ifloslanishni bostirish qobiliyatining kuchini ko'rsatadi. Albatta, musbat bosim qanchalik katta bo'lsa, shuncha yaxshi (bu keyinroq muhokama qilinadi).

(2) Musbat bosim uchun zarur bo'lgan havo hajmi cheklangan. 5Pa musbat bosim va 10Pa musbat bosim uchun zarur bo'lgan havo hajmi soatiga atigi 1 marta farq qiladi. Nima uchun buni qilmaslik kerak? Shubhasiz, musbat bosimning pastki chegarasini 10Pa deb qabul qilish yaxshiroqdir.

(3) AQSh Federal Standarti (FS209A~B) barcha kirish va chiqishlar yopiq bo'lganda, toza xona va unga tutashgan past tozalik maydoni o'rtasidagi minimal musbat bosim farqi 0,05 dyuym suv ustuni (12,5Pa) ekanligini belgilaydi. Bu qiymat ko'plab mamlakatlar tomonidan qabul qilingan. Ammo toza xonaning musbat bosim qiymati qanchalik yuqori bo'lmasa, shuncha yaxshi. Bizning qurilmamizning 30 yildan ortiq vaqt davomida o'tkazilgan haqiqiy muhandislik sinovlariga ko'ra, musbat bosim qiymati ≥ 30Pa bo'lganda, eshikni ochish qiyin. Agar siz eshikni beparvolik bilan yopsangiz, u portlaydi! Bu odamlarni qo'rqitadi. Musbat bosim qiymati ≥ 50~70Pa bo'lganda, eshiklar va derazalar orasidagi bo'shliqlar hushtak chaladi va zaif yoki ba'zi noo'rin alomatlarga ega bo'lganlar o'zlarini noqulay his qilishadi. Biroq, uyda va chet elda ko'plab mamlakatlarning tegishli texnik xususiyatlari yoki standartlari musbat bosimning yuqori chegarasini belgilamaydi. Natijada, ko'plab qurilmalar yuqori chegara qancha bo'lishidan qat'i nazar, faqat pastki chegara talablariga javob berishga intiladi. Muallif duch kelgan haqiqiy toza xonada musbat bosim qiymati 100Pa yoki undan yuqori bo'lib, juda yomon oqibatlarga olib keladi. Aslida, musbat bosimni sozlash qiyin ish emas. Uni ma'lum bir diapazonda boshqarish butunlay mumkin. Sharqiy Yevropadagi ma'lum bir mamlakatda musbat bosim qiymati 1-3 mm H20 (taxminan 10~30Pa) deb belgilanganligi haqida hujjat mavjud edi. Muallif bu diapazon ko'proq mos keladi deb hisoblaydi.