1. Analisis karakteristik ruang bersih bertingkat tinggi
(1). Ruang bersih tinggi mempunyai karakteristik bawaannya. Secara umum, ruang bersih tinggi terutama digunakan dalam proses pasca-produksi, dan biasanya digunakan untuk perakitan peralatan besar. Ruang ini tidak memerlukan kebersihan yang tinggi, dan akurasi kontrol suhu dan kelembaban tidak tinggi. Peralatan tidak menghasilkan banyak panas selama proses produksi, dan jumlah orang yang berada di dalamnya relatif sedikit.
(2). Ruang bersih yang tinggi biasanya memiliki struktur rangka yang besar, dan sering menggunakan material yang ringan. Pelat atas umumnya tidak mudah menahan beban yang besar.
(3). Pembentukan dan distribusi partikel debu Untuk ruang bersih yang tinggi, sumber polusi utama berbeda dengan ruang bersih umum. Selain debu yang dihasilkan oleh manusia dan peralatan olahraga, debu permukaan menyumbang proporsi yang besar. Menurut data yang diberikan oleh literatur, pembentukan debu ketika seseorang diam adalah 105 partikel/(menit·orang), dan pembentukan debu ketika seseorang bergerak dihitung sebagai 5 kali lipat dari ketika seseorang diam. Untuk ruang bersih dengan ketinggian biasa, pembentukan debu permukaan dihitung sebagai pembentukan debu permukaan seluas 8m2 dari lantai yang setara dengan pembentukan debu seseorang yang sedang beristirahat. Untuk ruang bersih yang tinggi, beban pemurnian lebih besar di area aktivitas personel bagian bawah dan lebih kecil di area atas. Pada saat yang sama, karena karakteristik proyek, perlu untuk mengambil faktor keamanan yang sesuai untuk keselamatan dan mempertimbangkan polusi debu yang tidak terduga. Pembentukan debu permukaan proyek ini didasarkan pada pembentukan debu permukaan seluas 6m2 dari lantai, yang setara dengan pembentukan debu seseorang yang sedang beristirahat. Proyek ini dihitung berdasarkan 20 orang yang bekerja per shift, dan debu yang dihasilkan oleh personel hanya menyumbang 20% dari total debu yang dihasilkan, sedangkan debu yang dihasilkan oleh personel di ruang bersih umum menyumbang sekitar 90% dari total debu yang dihasilkan.
2. Dekorasi ruang bersih untuk bengkel tinggi
Dekorasi ruang bersih umumnya meliputi lantai ruang bersih, panel dinding, langit-langit, serta perlengkapan pendukung seperti pendingin udara, penerangan, proteksi kebakaran, pasokan air dan drainase, dan isi lain yang terkait dengan ruang bersih. Sesuai dengan persyaratan, selubung bangunan dan dekorasi interior ruang bersih harus menggunakan material dengan kedap udara yang baik dan deformasi kecil saat terjadi perubahan suhu dan kelembapan. Dekorasi dinding dan langit-langit di ruang bersih harus memenuhi persyaratan berikut:
(1). Permukaan dinding dan langit-langit di ruang bersih harus rata, halus, bebas debu, bebas silau, mudah dibersihkan debunya, dan memiliki sedikit permukaan yang tidak rata.
(2). Ruang bersih tidak boleh menggunakan dinding bata dan dinding plester. Jika perlu menggunakannya, pekerjaan kering harus dilakukan dan standar plesteran kelas tinggi harus digunakan. Setelah dinding diplester, permukaan cat harus dicat, dan cat yang dipilih harus tahan api, tidak mudah retak, mudah dicuci, halus, dan tidak mudah menyerap air, rusak, dan berjamur. Secara umum, dekorasi ruang bersih terutama memilih panel dinding logam berlapis bubuk yang lebih baik sebagai bahan dekorasi interior. Namun, untuk pabrik dengan ruang besar, karena ketinggian lantai yang tinggi, pemasangan partisi panel dinding logam lebih sulit, dengan kekuatan yang buruk, biaya tinggi, dan tidak mampu menahan beban. Proyek ini menganalisis karakteristik pembangkitan debu ruang bersih di pabrik besar dan persyaratan kebersihan ruangan. Metode dekorasi interior panel dinding logam konvensional tidak diadopsi. Lapisan epoksi diterapkan pada dinding teknik sipil asli. Tidak ada langit-langit yang dipasang di seluruh ruangan untuk meningkatkan ruang yang dapat digunakan.
3. Pengaturan aliran udara pada ruang bersih yang tinggi
Menurut literatur, untuk ruang bersih yang tinggi, penggunaan sistem pendingin udara ruang bersih dapat sangat mengurangi total volume pasokan udara sistem. Dengan pengurangan volume udara, sangat penting untuk mengadopsi pengaturan aliran udara yang wajar untuk mendapatkan efek pendingin udara bersih yang lebih baik. Perlu dipastikan keseragaman sistem pasokan dan pengembalian udara, mengurangi pusaran dan putaran aliran udara di area kerja bersih, dan meningkatkan karakteristik difusi aliran udara pasokan untuk memaksimalkan efek pengenceran aliran udara pasokan. Di bengkel bersih yang tinggi dengan persyaratan kebersihan kelas 10.000 atau 100.000, konsep desain ruang tinggi dan besar untuk pendingin udara yang nyaman dapat dijadikan contoh, seperti penggunaan nosel di ruang besar seperti bandara dan ruang pameran. Dengan menggunakan nosel dan pasokan udara samping, aliran udara dapat menyebar dalam jarak jauh. Pasokan udara nosel adalah cara untuk mencapai pasokan udara dengan mengandalkan semburan berkecepatan tinggi yang ditiup keluar dari nosel. Ini terutama digunakan di tempat-tempat pendingin udara di ruang bersih yang tinggi atau ruang bangunan publik dengan ketinggian lantai yang tinggi. Nosel ini mengadopsi suplai udara samping, dan nosel serta saluran keluar udara balik ditempatkan di sisi yang sama. Udara disemburkan secara terkonsentrasi dari beberapa nosel yang dipasang di dalam ruangan dengan kecepatan lebih tinggi dan volume udara yang lebih besar. Pancaran udara mengalir kembali setelah jarak tertentu, sehingga seluruh area ber-AC berada di area aliran balik, dan kemudian saluran keluar udara balik yang dipasang di bagian bawah menariknya kembali ke unit pendingin udara. Karakteristiknya adalah kecepatan suplai udara yang tinggi dan jangkauan yang luas. Pancaran udara mendorong udara dalam ruangan untuk bercampur secara kuat, kecepatannya secara bertahap menurun, dan aliran udara berputar yang besar terbentuk di dalam ruangan, sehingga area ber-AC memperoleh medan suhu dan medan kecepatan yang lebih seragam.
4. Contoh desain teknik
Bengkel bersih yang tinggi (panjang 40 m, lebar 30 m, tinggi 12 m) memerlukan area kerja bersih di bawah 5 m, dengan tingkat pemurnian statis 10.000 dan dinamis 100.000, suhu tn= 22℃±3℃, dan kelembaban relatif fn= 30%~60%.
(1). Penentuan organisasi aliran udara dan frekuensi ventilasi
Mengingat karakteristik penggunaan ruang bersih yang tinggi ini, yang lebarnya lebih dari 30 m dan tanpa langit-langit, metode pasokan udara bengkel bersih konvensional sulit untuk memenuhi persyaratan penggunaan. Metode pasokan udara berlapis nosel diadopsi untuk memastikan suhu, kelembaban, dan kebersihan area kerja bersih (di bawah 5 m). Perangkat pasokan udara nosel untuk meniup diatur secara merata di dinding samping, dan perangkat saluran keluar udara balik dengan lapisan peredam diatur secara merata pada ketinggian 0,25 m dari tanah di bagian bawah dinding samping bengkel, membentuk bentuk organisasi aliran udara di mana area kerja kembali dari nosel dan kembali dari sisi terkonsentrasi. Pada saat yang sama, untuk mencegah terbentuknya zona mati dalam hal kebersihan, suhu, dan kelembapan di area kerja yang tidak bersih di atas ketinggian 5 m, mengurangi dampak radiasi dingin dan panas dari langit-langit luar ruangan terhadap area kerja, dan membuang partikel debu yang dihasilkan oleh derek atas selama pengoperasian secara tepat waktu, serta memanfaatkan sepenuhnya udara bersih yang tersebar hingga lebih dari 5 m, serangkaian saluran keluar udara balik berbentuk strip kecil diatur di area pendingin udara yang tidak bersih, membentuk sistem sirkulasi udara balik kecil, yang dapat sangat mengurangi polusi dari area tidak bersih di atas ke area kerja bersih di bawahnya.
Berdasarkan tingkat kebersihan dan emisi polutan, proyek ini mengadopsi frekuensi ventilasi 16 jam untuk area ber-AC bersih di bawah 6 m, dan mengadopsi pembuangan udara yang sesuai untuk area non-bersih di atasnya, dengan frekuensi ventilasi kurang dari 4 jam. Faktanya, frekuensi ventilasi rata-rata seluruh instalasi adalah 10 jam. Dengan cara ini, dibandingkan dengan pendingin udara bersih untuk seluruh ruangan, metode pasokan udara nozzle berlapis bersih tidak hanya lebih menjamin frekuensi ventilasi area ber-AC bersih dan memenuhi pengaturan aliran udara instalasi bentang lebar, tetapi juga sangat menghemat volume udara sistem, kapasitas pendinginan, dan daya kipas.
(2). Perhitungan pasokan udara nosel samping
Perbedaan suhu udara suplai
Frekuensi ventilasi yang dibutuhkan untuk pendingin udara ruang bersih jauh lebih besar daripada pendingin udara umum. Oleh karena itu, memanfaatkan sepenuhnya volume udara yang besar pada pendingin udara ruang bersih dan mengurangi perbedaan suhu udara suplai tidak hanya dapat menghemat kapasitas peralatan dan biaya operasional, tetapi juga membuatnya lebih kondusif untuk memastikan akurasi pendinginan udara di area ber-AC ruang bersih. Perbedaan suhu udara suplai yang dihitung dalam proyek ini adalah ts = 6℃.
Ruang bersih memiliki bentang yang relatif besar, dengan lebar 30 m. Perlu dipastikan persyaratan tumpang tindih di area tengah dan memastikan bahwa area kerja proses berada di area aliran udara balik. Pada saat yang sama, persyaratan kebisingan harus dipertimbangkan. Kecepatan suplai udara proyek ini adalah 5 m/s, tinggi pemasangan nosel adalah 6 m, dan aliran udara dikeluarkan dari nosel dalam arah horizontal. Proyek ini menghitung aliran udara suplai nosel. Diameter nosel adalah 0,36 m. Menurut literatur, bilangan Archimedes dihitung sebesar 0,0035. Kecepatan suplai udara nosel adalah 4,8 m/s, kecepatan aksial di ujungnya adalah 0,8 m/s, kecepatan rata-rata adalah 0,4 m/s, dan kecepatan rata-rata aliran balik kurang dari 0,4 m/s, yang memenuhi persyaratan penggunaan proses.
Karena volume udara aliran udara suplai besar dan perbedaan suhu udara suplai kecil, maka hampir sama dengan jet isotermal, sehingga panjang jet mudah dijamin. Menurut bilangan Archimedes, jangkauan relatif x/ds = 37m dapat dihitung, yang dapat memenuhi persyaratan tumpang tindih 15m dari aliran udara suplai sisi berlawanan.
(3). Penanganan kondisi pendingin udara
Mengingat karakteristik volume udara suplai yang besar dan perbedaan suhu udara suplai yang kecil dalam desain ruang bersih, udara balik dimanfaatkan sepenuhnya, dan udara balik primer dihilangkan dalam metode pengolahan pendingin udara musim panas. Proporsi maksimum udara balik sekunder diadopsi, dan udara segar hanya diolah sekali kemudian dicampur dengan sejumlah besar udara balik sekunder, sehingga menghilangkan pemanasan ulang dan mengurangi kapasitas serta konsumsi energi operasional peralatan.
(4). Hasil pengukuran teknik
Setelah proyek ini selesai, dilakukan pengujian teknik yang komprehensif. Sebanyak 20 titik pengukuran horizontal dan vertikal dipasang di seluruh pabrik. Medan kecepatan, medan suhu, kebersihan, kebisingan, dan lain-lain dari pabrik bersih diuji dalam kondisi statis, dan hasil pengukuran aktual relatif baik. Hasil pengukuran dalam kondisi kerja desain adalah sebagai berikut:
Kecepatan rata-rata aliran udara di saluran keluar udara adalah 3,0~4,3 m/s, dan kecepatan di titik pertemuan dua aliran udara yang berlawanan adalah 0,3~0,45 m/s. Frekuensi ventilasi area kerja bersih dijamin 15 kali/jam, dan kebersihannya diukur berada dalam kelas 10.000, yang memenuhi persyaratan desain dengan baik.
Tingkat kebisingan dalam ruangan (level A) adalah 56 dB di saluran keluar udara balik, dan area kerja lainnya semuanya di bawah 54 dB.
5. Kesimpulan
(1). Untuk ruang bersih yang tinggi dengan persyaratan yang tidak terlalu tinggi, dekorasi yang disederhanakan dapat diadopsi untuk mencapai persyaratan penggunaan dan persyaratan kebersihan.
(2). Untuk ruang bersih tinggi yang hanya memerlukan tingkat kebersihan area di bawah ketinggian tertentu kelas 10.000 atau 100.000, metode pasokan udara dengan nosel pendingin udara berlapis bersih merupakan metode yang relatif ekonomis, praktis, dan efektif.
(3). Untuk jenis ruang bersih tinggi ini, deretan saluran balik udara strip dipasang di area kerja non-bersih bagian atas untuk menghilangkan debu yang dihasilkan di dekat rel derek dan mengurangi dampak radiasi dingin dan panas dari langit-langit pada area kerja, yang dapat lebih menjamin kebersihan serta suhu dan kelembapan area kerja.
(4). Tinggi ruang bersih yang tinggi lebih dari 4 kali tinggi ruang bersih umum. Dalam kondisi produksi debu normal, dapat dikatakan bahwa beban pemurnian ruang unit jauh lebih rendah daripada ruang bersih umum yang rendah. Oleh karena itu, dari perspektif ini, frekuensi ventilasi dapat ditentukan lebih rendah daripada frekuensi ventilasi ruang bersih yang direkomendasikan oleh standar nasional GB 73-84. Penelitian dan analisis menunjukkan bahwa untuk ruang bersih yang tinggi, frekuensi ventilasi bervariasi karena perbedaan ketinggian area bersih. Secara umum, 30%~80% dari frekuensi ventilasi yang direkomendasikan oleh standar nasional dapat memenuhi persyaratan pemurnian.
Waktu posting: 18 Februari 2025