在千级无尘车间的设计与运行中,气流组织模式的选择至关重要,它直接关系到车间内的洁净程度和污染物控制效果。常见的气流组织模式主要有以下几种,每种模式都有其独特的特点和适用场景。
一种是垂直单向流模式。该模式下,空气从车间顶部的有效过滤器垂直向下流动,经过工作区域后,从地面附近的回风口排出 。这种气流组织方式就像给车间营造了一个 “空气幕”,气流以均匀的速度平行流动,能有效压制污染物在车间内的扩散。由于气流方向单一且稳定,污染物几乎没有横向扩散的机会,所以可以快速将工作区域产生的污染物带走,维持较高的洁净度。不过,垂直单向流模式对车间的层高和空间要求较高,建设成本相对较大,通常适用于对洁净度要求较为严格,且产品生产过程中污染物产生量较少的场景,如部分电子元器件的组装车间。
二种是水平单向流模式。空气从车间一侧的有效过滤器水平流向另一侧的回风口,在水平方向上形成稳定的气流 。在这种模式下,靠近送风端的区域洁净度相对较高,随着空气流动,洁净度会逐渐降低。其优点是能有效利用空间,相比垂直单向流模式,对层高要求没那么苛刻,建设成本也相对较低。但它存在一定的局限性,由于气流是水平流动,在遇到障碍物时,气流容易产生扰动,影响洁净效果。水平单向流模式常用于一些对洁净度有一定要求,且生产设备布局较为规则的车间,例如部分光学镜片的加工车间。
第三种是乱流模式,也叫非单向流模式。这种模式下,空气通过送风口送入车间后,以不规则的路径流动,与室内原有空气混合后,从回风口排出 。乱流模式的气流组织相对简单,建设和运行成本较低,对车间的空间和设备布局限制较小,适应性较强。然而,由于气流流动不规则,容易产生涡流和气流死角,导致污染物在这些区域聚集,洁净度相对较低。乱流模式适用于对洁净度要求相对没那么高的千级无尘车间,如一些普通电子产品的装配车间、食品包装车间等。
除了以上三种常见模式,还有混合流模式。它结合了单向流和乱流模式的特点,在车间的关键区域采用单向流模式保证高洁净度,在辅助区域或对洁净度要求稍低的区域采用乱流模式,以平衡洁净效果和成本 。混合流模式能够根据车间不同区域的实际需求灵活调整气流组织,提高资源利用效率,但设计和运行管理相对复杂。