उंच स्वच्छ खोलीच्या डिझाइनचा संदर्भ

१. उंच स्वच्छ खोल्यांच्या वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण

(1). उंच स्वच्छ खोल्यांची (टॉल क्लीन रूम्स) स्वतःची काही अंगभूत वैशिष्ट्ये आहेत. सर्वसाधारणपणे, उंच स्वच्छ खोल्यांचा वापर प्रामुख्याने उत्पादनोत्तर प्रक्रियेत केला जातो आणि सामान्यतः मोठ्या उपकरणांच्या जुळणीसाठी (असेंब्लीसाठी) केला जातो. त्यांना उच्च स्वच्छतेची आवश्यकता नसते आणि तापमान व आर्द्रतेच्या नियंत्रणाची अचूकताही जास्त नसते. उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान उपकरणे जास्त उष्णता निर्माण करत नाहीत आणि तेथे तुलनेने कमी लोक असतात.

(2). उंच स्वच्छ खोल्यांमध्ये सहसा मोठ्या फ्रेमची रचना असते आणि त्यात अनेकदा हलक्या साहित्याचा वापर केला जातो. सामान्यतः वरची प्लेट मोठा भार सहन करू शकत नाही.

(३). धुळीच्या कणांची निर्मिती आणि वितरण. उंच स्वच्छ खोल्यांसाठी, प्रदूषणाचा मुख्य स्रोत सामान्य स्वच्छ खोल्यांपेक्षा वेगळा असतो. माणसे आणि क्रीडा साहित्यामुळे निर्माण होणाऱ्या धुळीव्यतिरिक्त, पृष्ठभागावरील धुळीचा वाटा मोठा असतो. साहित्यात दिलेल्या माहितीनुसार, एखादी व्यक्ती स्थिर असताना धुळीची निर्मिती १०⁵ कण/(मिनिट·व्यक्ती) असते, आणि एखादी व्यक्ती गतिमान असताना धुळीची निर्मिती ही स्थिर असतानाच्या निर्मितीच्या ५ पट असल्याचे गणले जाते. सामान्य उंचीच्या स्वच्छ खोल्यांसाठी, जमिनीवरील ८ चौरस मीटर क्षेत्रातील धुळीची निर्मिती ही स्थिर असलेल्या व्यक्तीच्या धुळीच्या निर्मितीइतकी आहे, असे गणले जाते. उंच स्वच्छ खोल्यांमध्ये, खालच्या कर्मचारी क्रियाकलाप क्षेत्रात शुद्धीकरणाचा भार जास्त असतो आणि वरच्या भागात तो कमी असतो. त्याच वेळी, प्रकल्पाच्या वैशिष्ट्यांमुळे, सुरक्षिततेसाठी आणि अनपेक्षित धूळ प्रदूषणाचा विचार करून योग्य सुरक्षा घटक घेणे आवश्यक आहे. या प्रकल्पातील जमिनीवरील धुळीची निर्मिती ही जमिनीवरील ६ चौरस मीटर क्षेत्रातील धुळीच्या निर्मितीवर आधारित आहे, जी स्थिर असलेल्या व्यक्तीच्या धुळीच्या निर्मितीइतकी आहे. या प्रकल्पाची गणना प्रति शिफ्ट २० लोक काम करत असल्याच्या आधारावर केली आहे, आणि कर्मचाऱ्यांमुळे निर्माण होणारी धूळ एकूण धूळ निर्मितीच्या केवळ २०% आहे, तर सामान्य स्वच्छ खोलीमध्ये (क्लीन रूम) कर्मचाऱ्यांमुळे निर्माण होणारी धूळ एकूण धूळ निर्मितीच्या सुमारे ९०% असते.

२. उंच कार्यशाळांची स्वच्छ खोली सजावट

स्वच्छ खोलीच्या सजावटीमध्ये सामान्यतः स्वच्छ खोलीचे मजले, भिंतीचे पॅनेल, छत आणि सहाय्यक वातानुकूलन, प्रकाशयोजना, अग्निसुरक्षा, पाणीपुरवठा व निचरा आणि स्वच्छ खोल्यांशी संबंधित इतर सामग्रीचा समावेश असतो. आवश्यकतेनुसार, स्वच्छ खोलीच्या बाह्य आवरणासाठी आणि अंतर्गत सजावटीसाठी अशा साहित्याचा वापर केला पाहिजे, जे हवा-रोधक असेल आणि तापमान व आर्द्रतेतील बदलांमुळे कमी विकृत होईल. स्वच्छ खोल्यांमधील भिंती आणि छतांची सजावट खालील आवश्यकता पूर्ण करणारी असावी:

(1). स्वच्छ खोल्यांमधील भिंती आणि छताचे पृष्ठभाग सपाट, गुळगुळीत, धूळमुक्त, चकचकीत नसलेले, सहज धूळ काढता येण्याजोगे आणि कमी असमान पृष्ठभाग असलेले असावेत.

(२). स्वच्छ खोल्यांमध्ये विटांच्या भिंती आणि प्लास्टर केलेल्या भिंती वापरू नयेत. जेव्हा त्यांचा वापर करणे आवश्यक असेल, तेव्हा कोरडे काम करावे आणि उच्च-दर्जाचे प्लास्टरिंगचे मानक वापरावे. भिंतींना प्लास्टर केल्यानंतर, पृष्ठभागावर रंग लावावा आणि असा रंग निवडावा जो अग्निरोधक, तडे न जाणारा, धुण्यायोग्य, गुळगुळीत असेल आणि जो सहज पाणी शोषून घेणार नाही, खराब होणार नाही आणि ज्याला बुरशी लागणार नाही. सामान्यतः, स्वच्छ खोलीच्या सजावटीसाठी अंतर्गत सजावटीचे साहित्य म्हणून प्रामुख्याने उत्तम पावडर-कोटेड मेटल वॉल पॅनेलची निवड केली जाते. तथापि, मोठ्या जागेच्या कारखान्यांमध्ये, मजल्याची उंची जास्त असल्यामुळे, मेटल वॉल पॅनेलचे विभाजन बसवणे अधिक कठीण असते, त्यांची मजबुती कमी असते, खर्च जास्त असतो आणि ते वजन सहन करू शकत नाहीत. या प्रकल्पात मोठ्या कारखान्यांमधील स्वच्छ खोल्यांमधील धूळ निर्मितीची वैशिष्ट्ये आणि खोलीच्या स्वच्छतेसाठीच्या आवश्यकतांचे विश्लेषण केले गेले. पारंपरिक मेटल वॉल पॅनेलच्या अंतर्गत सजावटीच्या पद्धती वापरल्या गेल्या नाहीत. मूळ सिव्हिल इंजिनिअरिंगच्या भिंतींवर इपॉक्सी कोटिंग लावले गेले. वापरण्यायोग्य जागा वाढवण्यासाठी संपूर्ण जागेत कोणतेही छत बसवले गेले नाही.

३. उंच स्वच्छ खोल्यांची वायुप्रवाह रचना

साहित्यानुसार, उंच स्वच्छ खोल्यांसाठी, क्लीन रूम एअर कंडिशनिंग सिस्टीमच्या वापरामुळे सिस्टीममधील एकूण हवा पुरवठ्याचे प्रमाण मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकते. हवेचे प्रमाण कमी झाल्यामुळे, अधिक चांगला स्वच्छ वातानुकूलन परिणाम मिळवण्यासाठी हवेच्या प्रवाहाची योग्य रचना करणे विशेष महत्त्वाचे आहे. हवा पुरवठा आणि परत येणाऱ्या हवेच्या सिस्टीममध्ये एकसमानता सुनिश्चित करणे, स्वच्छ कार्यक्षेत्रातील हवेचे भोवरे आणि भोवरे कमी करणे, आणि हवेच्या पुरवठा प्रवाहाच्या विरळ करण्याच्या परिणामाचा पुरेपूर उपयोग करण्यासाठी त्याच्या प्रसाराची वैशिष्ट्ये वाढवणे आवश्यक आहे. वर्ग १०,००० किंवा १,००,००० स्वच्छतेची आवश्यकता असलेल्या उंच स्वच्छ कार्यशाळांमध्ये, आरामदायी वातानुकूलनासाठी उंच आणि मोठ्या जागांच्या डिझाइन संकल्पनेचा उल्लेख करता येतो, जसे की विमानतळ आणि प्रदर्शन हॉलसारख्या मोठ्या जागांमध्ये नोझल्सचा वापर. नोझल्स आणि बाजूने हवा पुरवठा वापरून, हवेचा प्रवाह लांब अंतरावर पसरवला जाऊ शकतो. नोझल एअर सप्लाय ही नोझल्समधून बाहेर फेकलेल्या उच्च-गतीच्या जेट्सवर अवलंबून हवा पुरवठा साध्य करण्याची एक पद्धत आहे. याचा वापर प्रामुख्याने उंच स्वच्छ खोल्या किंवा जास्त मजले असलेल्या सार्वजनिक इमारतींमधील वातानुकूलन ठिकाणी केला जातो. नोझलमध्ये बाजूने हवा पुरवठा होतो आणि नोझल व रिटर्न एअर आउटलेट एकाच बाजूला असतात. जागेत लावलेल्या अनेक नोझल्समधून हवा जास्त वेगाने आणि मोठ्या प्रमाणात केंद्रितपणे बाहेर फेकली जाते. हा झोत एका विशिष्ट अंतरानंतर परत वाहतो, ज्यामुळे संपूर्ण वातानुकूलित क्षेत्र रिफ्लो क्षेत्रात येते आणि नंतर तळाशी असलेले रिटर्न एअर आउटलेट हवा परत वातानुकूलन युनिटमध्ये खेचून घेते. याची वैशिष्ट्ये म्हणजे हवेच्या पुरवठ्याचा उच्च वेग आणि लांब पल्ला. हा झोत घरातील हवेला जोरदारपणे मिसळायला लावतो, त्याचा वेग हळूहळू कमी होतो आणि आतमध्ये हवेचा एक मोठा भोवरा तयार होतो, ज्यामुळे वातानुकूलित क्षेत्राला अधिक एकसमान तापमान क्षेत्र आणि वेग क्षेत्र मिळते.

४. अभियांत्रिकी डिझाइनचे उदाहरण

एका उंच स्वच्छ कार्यशाळेला (४० मीटर लांब, ३० मीटर रुंद, १२ मीटर उंच) ५ मीटरच्या खाली एक स्वच्छ कामाची जागा आवश्यक आहे, जिथे शुद्धीकरणाची पातळी स्टॅटिक १०,००० आणि डायनॅमिक १००,०००, तापमान tn= २२℃±३℃, आणि सापेक्ष आर्द्रता fn= ३०%~६०% असेल.

(1). वायुप्रवाहाची रचना आणि वायुवीजनाची वारंवारता निश्चित करणे

३० मीटरपेक्षा जास्त रुंद आणि छत नसलेल्या या उंच स्वच्छ खोलीच्या वापराच्या वैशिष्ट्यांमुळे, पारंपरिक स्वच्छ कार्यशाळेतील हवा पुरवठा पद्धत वापराच्या गरजा पूर्ण करण्यास अपुरी पडते. स्वच्छ कार्यक्षेत्राचे (५ मीटरच्या खाली) तापमान, आर्द्रता आणि स्वच्छता सुनिश्चित करण्यासाठी नोझल स्तरित हवा पुरवठा पद्धतीचा अवलंब केला जातो. हवा बाहेर फेकण्यासाठी असलेले नोझल हवा पुरवठा उपकरण बाजूच्या भिंतीवर समान अंतरावर बसवलेले आहे, आणि हवा परत पाठवणारे उपकरण, ज्यात आर्द्रतारोधक थर आहे, ते कार्यशाळेच्या बाजूच्या भिंतीच्या खालच्या भागात जमिनीपासून ०.२५ मीटर उंचीवर समान अंतरावर बसवलेले आहे. यामुळे हवेच्या प्रवाहाची अशी रचना तयार होते, ज्यात कार्यक्षेत्रातील हवा नोझलमधून परत येऊन एकाग्र बाजूने परत येते. त्याच वेळी, ५ मीटर वरील अस्वच्छ कार्यक्षेत्रात स्वच्छता, तापमान आणि आर्द्रतेच्या बाबतीत 'डेड झोन' (मृत क्षेत्र) तयार होऊ नये, छतावरील बाहेरील थंड आणि उष्णतेच्या प्रारणाचा कार्यक्षेत्रावरील परिणाम कमी व्हावा, ऑपरेशन दरम्यान वरच्या क्रेनमुळे निर्माण होणारे धुळीचे कण वेळेवर बाहेर टाकले जावेत आणि ५ मीटरपेक्षा जास्त अंतरावर पसरलेल्या स्वच्छ हवेचा पुरेपूर वापर करता यावा, यासाठी अस्वच्छ वातानुकूलन क्षेत्रात लहान पट्ट्यांच्या स्वरूपातील रिटर्न एअर आउटलेटची एक रांग लावली आहे, ज्यामुळे एक लहान फिरती रिटर्न एअर प्रणाली तयार होते. यामुळे वरच्या अस्वच्छ भागातून खालच्या स्वच्छ कार्यक्षेत्रात होणारे प्रदूषण मोठ्या प्रमाणात कमी होऊ शकते.

स्वच्छतेची पातळी आणि प्रदूषक उत्सर्जनानुसार, या प्रकल्पामध्ये ६ मीटर खालील स्वच्छ वातानुकूलित क्षेत्रासाठी १६ h-1 व्हेंटिलेशन फ्रिक्वेन्सीचा अवलंब केला जातो, आणि वरच्या अस्वच्छ क्षेत्रासाठी योग्य एक्झॉस्टचा वापर केला जातो, ज्याची व्हेंटिलेशन फ्रिक्वेन्सी ४ h-1 पेक्षा कमी आहे. वास्तविक पाहता, संपूर्ण प्लांटची सरासरी व्हेंटिलेशन फ्रिक्वेन्सी १० h-1 आहे. अशा प्रकारे, संपूर्ण खोलीच्या स्वच्छ वातानुकूलनाच्या तुलनेत, स्वच्छ स्तरित नोजल हवा पुरवठा पद्धत केवळ स्वच्छ वातानुकूलित क्षेत्राच्या व्हेंटिलेशन फ्रिक्वेन्सीची उत्तम हमी देत ​​नाही आणि मोठ्या विस्ताराच्या प्लांटच्या वायुप्रवाह रचनेची पूर्तता करत नाही, तर सिस्टमच्या हवेचे प्रमाण, शीतलन क्षमता आणि पंख्याच्या शक्तीची देखील मोठ्या प्रमाणात बचत करते.

(2). बाजूच्या नोझलला होणाऱ्या हवा पुरवठ्याची गणना

पुरवठा हवेच्या तापमानातील फरक

क्लीन रूम एअर कंडिशनिंगसाठी आवश्यक व्हेंटिलेशनची वारंवारता सामान्य एअर कंडिशनिंगपेक्षा खूप जास्त असते. त्यामुळे, क्लीन रूम एअर कंडिशनिंगच्या मोठ्या हवेच्या प्रमाणाचा पुरेपूर वापर करून आणि पुरवठा हवेच्या प्रवाहातील तापमानातील फरक कमी केल्याने केवळ उपकरणांची क्षमता आणि परिचालन खर्चच वाचत नाही, तर क्लीन रूम एअर-कंडिशन्ड क्षेत्राच्या एअर कंडिशनिंगची अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठीही ते अधिक अनुकूल ठरते. या प्रकल्पात गणना केलेला पुरवठा हवेच्या तापमानातील फरक ts= 6℃ आहे.

क्लीन रूमचा विस्तार तुलनेने मोठा असून त्याची रुंदी ३० मीटर आहे. मधल्या भागात ओव्हरलॅपच्या आवश्यकतांची पूर्तता करणे आणि प्रक्रिया कार्यक्षेत्र रिटर्न एअर क्षेत्रात असल्याची खात्री करणे आवश्यक आहे. त्याच वेळी, आवाजाच्या आवश्यकतांचाही विचार करणे आवश्यक आहे. या प्रकल्पाचा हवा पुरवठा वेग ५ मी/से आहे, नोझल बसवण्याची उंची ६ मीटर आहे आणि हवेचा प्रवाह नोझलमधून आडव्या दिशेने बाहेर पाठवला जातो. या प्रकल्पाने नोझल हवा पुरवठा प्रवाहाची गणना केली आहे. नोझलचा व्यास ०.३६ मीटर आहे. संदर्भानुसार, आर्किमिडीज क्रमांक ०.००३५ असल्याचे गणले आहे. नोझल हवा पुरवठा वेग ४.८ मी/से आहे, टोकाकडील अक्षीय वेग ०.८ मी/से आहे, सरासरी वेग ०.४ मी/से आहे आणि परत येणाऱ्या प्रवाहाचा सरासरी वेग ०.४ मी/से पेक्षा कमी आहे, जे प्रक्रियेच्या वापराच्या आवश्यकता पूर्ण करते.

पुरवठा हवेच्या प्रवाहाचे हवेचे प्रमाण मोठे आणि पुरवठा हवेच्या तापमानातील फरक कमी असल्यामुळे, ते जवळजवळ समतापीय जेटसारखेच असते, त्यामुळे जेटची लांबी सहजपणे सुनिश्चित केली जाते. आर्किमिडीयन संख्येनुसार, सापेक्ष अंतर x/ds = ३७ मीटर मोजले जाऊ शकते, जे विरुद्ध बाजूच्या पुरवठा हवेच्या प्रवाहाच्या १५ मीटर ओव्हरलॅपची आवश्यकता पूर्ण करू शकते.

(3). वातानुकूलन स्थिती उपचार

क्लीन रूम डिझाइनमधील पुरवठा हवेचे मोठे प्रमाण आणि पुरवठा हवेच्या तापमानातील कमी फरक या वैशिष्ट्यांमुळे, रिटर्न एअरचा पूर्ण वापर केला जातो आणि उन्हाळ्यातील एअर कंडिशनिंग उपचार पद्धतीमध्ये प्राथमिक रिटर्न एअर काढून टाकली जाते. दुय्यम रिटर्न एअरचे जास्तीत जास्त प्रमाण वापरले जाते, आणि ताज्या हवेवर फक्त एकदाच प्रक्रिया करून तिला मोठ्या प्रमाणात असलेल्या दुय्यम रिटर्न एअरमध्ये मिसळले जाते, ज्यामुळे पुनर्तापमान टाळले जाते आणि उपकरणाची क्षमता व कार्यान्वयन ऊर्जा वापर कमी होतो.

(4). अभियांत्रिकी मापन परिणाम

हा प्रकल्प पूर्ण झाल्यावर, एक व्यापक अभियांत्रिकी चाचणी घेण्यात आली. संपूर्ण प्लांटमध्ये एकूण २० क्षैतिज आणि उभ्या मापन बिंदूंची स्थापना करण्यात आली. स्वच्छ प्लांटचे वेग क्षेत्र, तापमान क्षेत्र, स्वच्छता, आवाज इत्यादींची स्थिर परिस्थितीत चाचणी घेण्यात आली आणि प्रत्यक्ष मापनाचे निकाल तुलनेने चांगले होते. डिझाइन केलेल्या कार्य परिस्थितीनुसार मोजलेले निकाल खालीलप्रमाणे आहेत:

एअर आउटलेटवरील हवेच्या प्रवाहाचा सरासरी वेग ३.०~४.३ मी/से आहे, आणि दोन विरुद्ध दिशेच्या हवेच्या प्रवाहांच्या संगमावरील वेग ०.३~०.४५ मी/से आहे. स्वच्छ कार्यक्षेत्राची वायुवीजन वारंवारता ताशी १५ वेळा असल्याची हमी दिली जाते, आणि त्याची स्वच्छता १०,००० वर्गाच्या आत मोजली गेली आहे, जी डिझाइनच्या आवश्यकता चांगल्या प्रकारे पूर्ण करते.

रिटर्न एअर आउटलेटवर इनडोअर ए-लेव्हल नॉईज ५६ डीबी आहे, आणि इतर कामाच्या जागा ५४ डीबी पेक्षा कमी आहेत.

५. निष्कर्ष

(1). फार उच्च आवश्यकता नसलेल्या उंच स्वच्छ खोल्यांसाठी, वापराच्या आवश्यकता आणि स्वच्छतेच्या आवश्यकता दोन्ही साध्य करण्यासाठी साधी सजावट अवलंबली जाऊ शकते.

(2). उंच स्वच्छ खोल्यांसाठी ज्यामध्ये फक्त एका विशिष्ट उंचीच्या खालील भागाच्या स्वच्छतेची पातळी वर्ग 10,000 किंवा 100,000 असणे आवश्यक आहे, स्वच्छ स्तरित वातानुकूलन नोझल्सची हवा पुरवठा पद्धत ही तुलनेने किफायतशीर, व्यावहारिक आणि प्रभावी पद्धत आहे.

(3). या प्रकारच्या उंच स्वच्छ खोल्यांसाठी, क्रेन रेलजवळ निर्माण होणारी धूळ काढून टाकण्यासाठी आणि छतावरून कामाच्या क्षेत्रावर होणाऱ्या थंड आणि उष्णतेच्या प्रारणाचा प्रभाव कमी करण्यासाठी वरच्या अस्वच्छ कामाच्या क्षेत्रात स्ट्रिप रिटर्न एअर आउटलेटची एक रांग बसवलेली असते, ज्यामुळे कामाच्या क्षेत्राची स्वच्छता तसेच तापमान आणि आर्द्रता अधिक चांगल्या प्रकारे सुनिश्चित केली जाऊ शकते.

(4). उंच क्लीन रूमची उंची सामान्य क्लीन रूमच्या उंचीपेक्षा ४ पटींपेक्षा जास्त असते. सामान्य धूळ निर्मितीच्या परिस्थितीत, असे म्हटले पाहिजे की युनिट स्पेस प्युरिफिकेशन लोड सामान्य कमी उंचीच्या क्लीन रूमपेक्षा खूपच कमी असतो. त्यामुळे, या दृष्टिकोनातून, व्हेंटिलेशन फ्रिक्वेन्सी राष्ट्रीय मानक GB 73-84 द्वारे शिफारस केलेल्या क्लीन रूमच्या व्हेंटिलेशन फ्रिक्वेन्सीपेक्षा कमी असल्याचे निर्धारित केले जाऊ शकते. संशोधन आणि विश्लेषण असे दर्शवते की उंच क्लीन रूमसाठी, स्वच्छ क्षेत्राच्या वेगवेगळ्या उंचीमुळे व्हेंटिलेशन फ्रिक्वेन्सी बदलते. साधारणपणे, राष्ट्रीय मानकाने शिफारस केलेल्या व्हेंटिलेशन फ्रिक्वेन्सीच्या ३०%~८०% शुद्धीकरणाच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकते.