Ventilation av renrum: regler för design och installation av ventilationssystem

Luften som människor andas in i byggnader innehåller många föroreningar.Koncentrationen av dess föroreningar beror till stor del på olika omständigheter, inklusive avstånd från intensiva motorvägar och industrianläggningar.

Det finns rum där denna situation är oacceptabel, eftersom på grund av deras specifika karaktär är extrem renlighet av luftflödescirkulationen nödvändig. Därför är arrangemanget av renrumsventilation och luftkonditioneringssystem en obligatorisk komponent för att säkerställa ett lämpligt mikroklimat i dem. Håller du med?

Från vårt material får du lära dig vad ventilation av renrum är, luftfuktighetsstandarder, temperaturförhållanden och andra parametrar som påverkar upprätthållandet av ett optimalt mikroklimat.

Vad är rena rum?

Definitionen av ett renrum innebär ett rum av ett visst område där, med hjälp av specialutrustning, koncentrationen av aerosolpartiklar (damm, kemiska ångor, mikroorganismer) i luften hålls inom specificerade gränser.

I ett sådant rum måste mängden förorenande partiklar på ytan av väggarna, taket och i luften hållas på en miniminivå.

Renrum används inom mikroelektronik, rymdteknik, tunnfilmsproduktion, produktion av tryckta kretsar - varhelst det är nödvändigt att eliminera föroreningar

Dessa specialrum är utrustade med följande komponenter:

• antistatiskt golv;
• öppningar för transferfönster;
• övergångsportar;
• solid struktur med väggpaneler;
• tak med inbyggd belysning.

En extremt ren atmosfär i sådana rum kan uppnås på ett sätt - avlägsnande av befintliga luftmassor och inflödet av färsk filtrerad konditionerad luft.

Renrum är nödvändiga för sådana områden av mänsklig verksamhet som medicin, läkemedel, tillverkning av olika elektroniska apparater och livsmedelsproduktion.

Luftväxlingsstandarder i rena rum

Med utvecklingen av ny teknik har behovet av rena produktionsanläggningar ökat. Industrin använder allt dyrare och mer komplexa material.

Under dessa förhållanden är kostnaden för ett fel i produktionen av moderna produkter på grund av otillräckligheten i den industriella miljön och arbetsplatsutrustningen mycket hög.

I operationssalen kan en steril atmosfär uppnås på ett sätt - att trycka ut inre luftmassor med ett inflöde av frisk konditionerad luft

En serie standarder är ett allmänt accepterat dokument över hela världen som fastställer standarder för renrumsventilation, design, konstruktion, utrustning och certifiering, samt delar upp dem i speciella renhetsklasser ISO 14644, som har den allmänna titeln "Cleanrooms and Associated Control Environments", utvecklad av International Organization for Standardization (ISO).

Denna kategori av förordningar omfattar 9 regleringsdokument.

Standarder ISO 14644 Rena områden och tillhörande kontrollerade miljöer.

I Ryssland används ett godkänt urval av GOST R-standarder ISO 14644, som är en översättning av den internationella standarden ISO 14644, Renrum och tillhörande kontrollerade miljöer.

Dokumentation som reglerar ryska standarder har utvecklats av den tekniska kommittén för standardisering TC 184 "Ensuring Industrial Cleanliness" och den offentliga institutionen Association of Control Engineers mikroföroreningar (ASINCOM).

Beroende på renhetsklassen för industrilokalerna och de tekniska processer som utförs i den, gäller olika standarder för utrustning och luftväxlingsutrustning.

Det finns 9 klasser av lokaler där en viss koncentration av damm och mikroorganismer i luften är tillåten enligt GOST-standarder ISO 14644-1-2000.

Tabell över gränsvärden för den maximala koncentrationen av partiklar i lokaler i enlighet med renhetsklasser antagna av International Organization for Standardization ISO

Ventilationsluftberedningssystem måste säkerställa dess renhet när det gäller antalet aerosolpartiklar och, om nödvändigt, närvaron av mikroorganismer i rena områden i enlighet med kraven i GOST R 52249-2009 "Regler för produktion och kvalitetskontroll av läkemedel. ”

Dessutom måste de upprätthålla en tryckskillnad i förhållande till omgivande områden av lägre renhetsklass.

Erforderliga ventilationsförhållanden

För att utföra luftväxling i renrum mäts luftflödenas rörlighet i m/s. I särskilt sterila rum inom läkemedelsindustrin fastställs en exakt bestämning av den erforderliga ventilationen - 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, USA).

Gränsstandarder för luftmassornas rörlighet i andra renrum sträcker sig som regel från 0,35 till 0,52 m/s ± 20 %.

Luftcirkulationen påverkas också avsevärt av närvaron av fönsteröppningar:

• i ett förseglat rum utan fönster bör luftflödet dominera med 20 % över huven;
• i rum med fönster bör luftväxlingshastigheten vara 30 % högre än huven.

Endast ett sådant ventilationssystem för rena områden kan förhindra inträde av föroreningar och säkerställa cirkulationen av luftmassor.

Diagram över luftcirkulationssystemet i operationssalen i enlighet med allmänt accepterade normer och standarder. Den innehåller en diffusor, luftkanaler, en värmepanel och en enkanalig variabel volymenhet

Vid design ägnas ökad uppmärksamhet åt teknik för att tillföra luftflöde till specialändamål. Till exempel utförs luftcirkulationen i rena rum med renhetsklasser från 1 till 6 av luftdistributionsutrustning från topp till botten, vilket bildar homogena och enkelriktade luftflöden med låg hastighet från 0,2 till 0,45 m/s.

I områden med lägre renhetsklass tillåts bildandet av ett icke ensriktat flöde med hjälp av flera takspridare.

Luftreningsmetoder

Det finns två typer av renrum. Som regel skiljer de sig från varandra i metoden för att rena luftmassor:

• rum med turbulent ventilation;
• rum med laminärt envägsflöde.

Den senare sorten gör att du kan upprätthålla den högsta renhetsgraden, på grund av det faktum att flödet riktat i en riktning pressar förorenad luft ut ur det önskade rummet snabbare och med bättre kvalitet.

Vid rening av luftflödet med den turbulenta metoden tillförs de strömmar som behandlas med filter genom takfördelare. När ren luft kommer in i ett rum, kombineras den med den luftmassa som redan finns, som innehåller en viss grad av förorening, och späder ut den

Genom luftintagsgaller placerade i botten av väggarna släpps en del av den undanträngda luften ut utanför. Under en dag i drift kan ventilation installerad enligt denna princip förskjuta frånluften upp till 20 gånger.

Om det är nödvändigt att göra luften i ett rent rum ännu mer renad, väljs en typ med ett flöde riktat i en riktning. Meningen med laminär ventilation är att utrusta effektivt filtrerande komponenter för att tillföra luftflöde.

Frisk luft som kommer in i rummet rör sig genom det i en riktning (uppifrån och ned), medan dammmikropartiklar hålls kvar och avlägsnas genom hål i golvet. Vanligtvis sker denna process vid en luftflödeshastighet på upp till 0,4 m/s.

Ventilationsutrustning

För att välja effektiv ventilationsutrustning i ett rent rum är det värt att förstå problemen som det kommer att lösa.

Ett diagram över filter av olika reningsklasser, avsedda för att ordna ventilation i renrum, visar tydligt reningen av luft som kommer in med ett enkelriktat flöde

Luftväxling i renrum syftar inte till att avlägsna förorenande bakterier och partiklar, utan till att förhindra att de kommer in.

Utrustningen som krävs kommer att vara följande:

1. Filterventilation moduler. Komponenter i system vars huvudsakliga funktion är att rena luften från förorenade partiklar och föroreningar. Levereras med filter HEPA Och ULPA för att uppnå den erforderliga renhetsgraden enligt klassificeraren.
2. Luftfördelare. Detta är en grupp klimatkontrollutrustning för att ta bort föroreningar, ventilation och luftkonditionering i rena områden.
3. Ventilationssystem och konditionering. Installation med en hel cykel av luftflödesberedning i renrum. Dess funktioner inkluderar: rengöring, upprätthållande av temperatur, luftfuktighet och lufttryck. Typiskt kännetecknas sådana installationer av oavbruten, tyst drift och kan justera indikatorerna automatiskt.
4. Filter av olika rengöringsklasser. De väljs ofta ut enligt kraven för en specifik typ av rumsrenlighet. Det mest effektiva systemet för att ta bort främmande partiklar från tilluften genom att passera den genom 4 typer av filter - grova, fina, högeffektiva (HEPA) och ultrafin (ULPA) rengöring.

Huvudsyftet för den här utrustningens fortsatta funktion är högkvalitativ initial design och installation.

I övrigt upplever inte personalen och ägarna några driftssvårigheter.

Hur systemet fungerar

Ventilation av renrum fungerar korrekt och gör det möjligt att säkerställa standardindikatorer genom smidig drift av alla systemkomponenter.

Innan den går in i rummet går luften genom fyra nivåer av filtrering vid fyra filter, som renar luftflödet från vissa typer av föroreningar.

Ett laminärt luftflöde tillförs, vilket möjliggör bildandet av en riktad rörelse av renade luftmassor, och det i sin tur trycker ut aerosolpartiklar från den befintliga luften.

Cirkulation och luftväxling i operationssalen, utrustad i enlighet med de erforderliga normerna och standarderna, består av många enheter

Huvudkomponenten i hela ventilationsanläggningen är systemet central luftkonditionering, utrustad i enlighet med specifikationerna för renrum. De flesta av luftberednings- och reningsprocesserna äger rum här.

Och enkel hantering och upprätthållande av konstanta indikatorer för renlighet i rummet säkerställs av utrustning för automatisering och sändning av hela systemet, som innehåller ett stort antal sensorer för övervakning av indikatorer, en enhet för fjärrkommandoöverföring, etc.

Efter att systemet tagits i drift övervakas driftstatusen för alla element av personal som arbetar i rummet, och om några funktionsfel eller nödsituationer upptäcks kommer programvaran snabbt att informera dig om detta automatiskt.

Funktioner för att designa ventilationssystem

Konstruktion och installation av ventilations- och luftkonditioneringssystem för renrum kräver nödvändig erfarenhet av att arbeta med specialutrustning, samt kunskap om kraven och standarderna för dessa rum.

Det finns tre huvudscheman för att systematisera luftväxling i rena områden:

• riktning av luftflöden parallellt med varandra;
• slumpmässig riktning - frisk luft tillförs i olika riktningar;
• blandad tillförsel - kan ses i stora rum, när i en del luftmassorna rör sig parallellt, och i den andra - slumpmässigt.

Beroende på rummets dimensioner och arbetsområdets placering väljs den mest lämpliga ventilationssystemdesignen.Den mest optimala lösningen är ventilation med ett flöde av frisk luft riktad i en riktning.

Ventilationsvägggallersystem i sterilt rum utformat i enlighet med kraven på renhetsklass och ändamål

Används ofta för rena rum till- och frånluftsventilationssystem. Dess innebörd är följande: en ström av frisk luft tillförs ovanifrån med en viss hastighet under tryck, vilket trycker ner de förorenade luftmassorna i rummet till tillförselöppningen.

Kyld luft tillförs med låg hastighet till toppen av anläggningen genom takpanelerna. Det omsluter området av rummet, sänker dammpartiklar ner till huven, vilket skapar en minimal grad av irritation.

Med detta ventilationssystem bildas inte drag och dammvirvlar på golvet. Dessutom bereds den levererade färska strömmen först och tillförs rummet med erforderlig fuktighet och temperatur.

Populära ventilationssystem

När man designar ett ventilationssystem är en av de primära uppgifterna den korrekta och beprövade organisationen av luftflödesdistributionen.

För närvarande använder designers flera vanliga lösningar för placering av luftdistributionsutrustning, vars val beror på syftet.

I renrum är det absolut nödvändigt att se till att dörröppningar är utrustade med ytterligare skydd mot att förorenad luft kommer in i renrummet.

Låt oss överväga de mest populära, beprövade systemen för att organisera ventilation av operationssalen:

• luftflöde i en riktning genom en lutande ventilationsgaller;
• genom användning av takdiffusorer organiseras ett icke-enriktat luftflöde;
• luft kommer in i operationssalen genom en perforerad takpanel med organisationen av ett vertikalt enkelriktat flöde av luftblandningen;
• tilluftsmassan tillförs genom en luftfördelare i taket, vilket skapar ett laminärt luftflöde riktat till arbetsområdet;
• Luftblandningen är inte enkelriktad och tillförs genom en luftringsslang.

Frånluftsventilationssystemet i operationssalar utförs genom att montera frånluftsfläktar och väggventilationsgaller med ventilen i motsatt riktning.

I enlighet med praxis är den bästa enheten för att organisera laminärt luftflöde riktat i en riktning i operationssalar luftfördelare i taknät.

Till exempel, på ett laminärt tak som mäter 1,8 gånger 2,4 m i en operationssal med en yta på 40 m², gör det möjligt att skapa ett 25-faldigt luftutbyte med en luftflödeshastighet på 0,2 m/s från installation.

Dessa data anses vara tillräckliga för att absorbera överskottsvärme om antalet personal och utrustningsverksamhet i operationssalen.

Installation av ventilationssystem

Det speciella med att installera ventilation i rena rum är förknippat med höga krav på olika typer av zoner, vars klassificering beror på egenskaperna hos de tekniska processer som utförs i dem, såväl som deras syfte, mikroklimatstandarder och routing av tekniska strukturer.

Specialister installerar och driftsätter utrustning för att säkerställa korrekt luftväxling i renrum inom läkemedelsindustrin

Installatörer måste förstå det Luftkanaler för installation i renrum krävs förberedande procedurer även före installationen, utan vilka efterföljande installation inte kan utföras.

Låt oss överväga huvudstadierna:

1. I det förberedande skedet placeras luftkanaldelarna i ett speciellt avsett rengöringsområde. Före installationen genomgår delar och tillbehör initial torr mekanisk rengöring för att avlägsna flytande och fasta föroreningar från de ytor som bildas under produktion och transport.
2. Därefter bör du utföra en primär tvätt av alla invändiga ytor med kranvatten och organisera torkning tills den är helt torr. damm fri zon. Efter visuell inspektion utsätts ventilationssystemets komponenter, beroende på graden av kontaminering, för sekundär tvätt och torkning eller skickas omedelbart för antiseptisk behandling.
3. Efter slutbehandling rekommenderas att minimera kontakten med de rengjorda elementen på luftkanalernas invändiga ytor och rumsluften. Detta kan uppnås genom att linda in änddelarna med polymerfilmer. Därefter skickas komponenterna till ett lager med kontrollerade renhetsparametrar.
4. Den rengjorda delen av delar och luftkanaler anländer till installationsplatsen precis före installationen. Skyddsfilmen tas bort omedelbart innan delar av luftkanaler och formade element ansluts, medan kontakt med verktyg, fästelement och öppen hud på extremiteter med insidan är oacceptabel. När du avbryter installationen eller tar en paus, täta tillfälligt änddelar, skarvar och insatser.

I alla stadier av installationsarbetet är det nödvändigt att kontrollera och minska antalet möjliga föroreningar av inre ytor.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon kommer att tala om hur ventilationen är anordnad i renrum för industriella ändamål:

Video om hur ventilationen ställs in i operationssalens renrum:

Design och installation av ventilations- och luftkonditioneringssystem i renrum är en arbetskrävande process som kräver vissa kunskaper, normer och regler för luftväxling och lufttillförsel, samt kompetens och erfarenhet av användning av luftdistributionsutrustning.

Det är därför det rekommenderas att endast kontakta specialister för design och installation av ett ventilationssystem vid sådana anläggningar.

Om du har frågor om ämnet för artikeln eller kan komplettera vårt material med värdefull information om att ordna ventilation i renrum. Lämna dina kommentarer och dela din upplevelse - kommunikationsblocket finns under artikeln.