正压梯度控制是洁净室污染防御体系的核心,需通过建筑密封性保障、风量精确分配、动态响应控制三位一体实现。以下是分级工程实现方法及关键细节:
目标:减少不可控漏风,为压差控制创造基础条件
围护结构气密性
墙/顶板接缝:采用医用级硅胶/聚氨酯密封胶连续填充(宽度≥5mm)
穿墙管线:使用不锈钢套管+阻燃发泡胶双密封(如Hilti CP618)
门窗:安装EPDM三元乙丙橡胶气密条(压缩比≥30%)
设备密封
传递窗:带气密电磁锁+自净功能(如0.35m³/min循环风量)
风淋室:双门互锁+门缝风速≥0.25m/s(防倒灌)
验收标准:房间泄漏率≤0.25vol/h(@50Pa压力测试)
通过送/排风量差实现压差,需解决动态干扰(开门/设备启停)问题:
适用场景:小型洁净室(<500㎡)或压差梯度≤3级
关键参数:
压差风量基准值:15-25m³/h·m²(维持5Pa所需)
阀门精度:±5%风量调节范围(如Trox VSD系列)
控制逻辑:
核心区压差设定:如+15Pa(Class 5)
缓冲间压差 = 核心区压差 - (5~8)Pa
走廊压差 = 缓冲间压差 - (3~5)Pa
阀门选型:
文丘里型VAV阀:精度±3%(如Phoenix VTQ系列)
响应时间:<2秒(应对开门扰动)
实施方式:
在送/排风总管安装高精度风量计(误差≤1.5%)
DDC实时计算ΔQ并调节风机频率
优势:避免压差传感器受气流干扰
技术实现:
门磁开关信号触发→排风阀瞬时关小30%→维持时间≥15秒
备用方案:门侧安装风幕机(风速≥4m/s,厚度30mm)
工艺排风机联锁:
排风机启动→送风量同步提升(预设风量比1:1.1)
延时停机功能(排风滞后送风关闭≥30秒)
控制逻辑:
外门开→内门锁定+缓冲间增压至+25Pa
压差达标延时≥5秒→内门解锁
位置 | 传感器类型 | 安装要求 |
---|---|---|
核心区-缓冲间 | 微压差变送器 | 距门>2m,高度1.5m |
技术夹层 | 风量传感器 | 直管段≥5倍管径 |
洁净走廊 | 压差触摸屏 | 每50㎡布置1个 |
梯度方向反转:核心区负压最大(如-30Pa)
双风机冗余:排风机一用一备(UPS供电≥30min)
紧急增压模式:泄漏事故时送风机全开+密闭阀门
材料选择:
地面电阻:1×10⁶~1×10⁹Ω(导静电环氧地坪)
风管:不锈钢材质+跨接接地(电阻<0.1Ω)
湿度控制:RH=45-55%(抑制静电产生)
静态测试:
压差扫描:激光粒子计数器+压力矩阵法(按ISO 14644-3)
动态测试:
开门扰动试验:记录压差恢复时间(达标值:≤15秒)
模拟设备启停:测试最大压差波动(应<±3Pa)
月度检查:
过滤器压差(初始阻力1.5倍时更换)
密封胶条老化(硬度变化>15%需更换)
年度校准:
压差传感器零点校准(使用微压计基准)
风量计精度验证(风速仪比对法)
场景 | 推荐方案 | 成本指数 | 控制精度 |
---|---|---|---|
小型电子装配 | 机械定风量+门开关补偿 | ★☆☆ | ±5Pa |
制药GMP车间 | VAV动态控制+缓冲间互锁 | ★★★ | ±1.5Pa |
P3实验室 | 余风量控制+双风机冗余 | ★★★★ | ±0.8Pa |
锂电池洁净厂房 | 防爆型VAV+湿度联动 | ★★☆ | ±2Pa |
避坑指南:
避免压差传感器安装在气流紊乱区(距送风口<1m)
排风阀最小开度设置≥15%(防止阀门卡死)
新风口需设初效过滤器(保护风量测量装置)
通过分层控制策略,结合实时动态补偿技术,可在复杂运行条件下维持压差梯度稳定性,满足ISO 14644对粒子控制的边界防护要求。