Vetranie čistých priestorov: pravidlá pre návrh a inštaláciu ventilačných systémov

Vzduch, ktorý ľudia vdychujú vo vnútri budov, obsahuje veľa nečistôt.Úroveň koncentrácie jeho znečistenia do značnej miery závisí od rôznych okolností, vrátane vzdialenosti od intenzívnych diaľnic a priemyselných zariadení.

Sú miestnosti, kde je táto situácia neprijateľná, pretože vzhľadom na ich špecifickosť je potrebná extrémna čistota prúdenia vzduchu. Preto je usporiadanie systémov vetrania a klimatizácie čistých priestorov povinnou súčasťou na zabezpečenie vhodnej mikroklímy v nich. Súhlasíš?

Z nášho materiálu sa dozviete, čo je vetranie čistých priestorov, normy vlhkosti, teplotné podmienky a ďalšie parametre, ktoré ovplyvňujú udržanie optimálnej mikroklímy.

Čo sú čisté miestnosti?

Definícia čistej miestnosti znamená miestnosť určitej oblasti, v ktorej sa pomocou špeciálneho zariadenia udržiava koncentrácia aerosólových častíc (prach, chemické výpary, mikroorganizmy) vo vzduchu v stanovených medziach.

V takejto miestnosti musí byť množstvo znečisťujúcich častíc na povrchu stien, stropu a vo vzduchu udržiavané na minimálnej úrovni.

Čisté priestory sa využívajú v mikroelektronike, kozmickej technike, výrobe tenkých vrstiev, výrobe plošných spojov - všade tam, kde je potrebné eliminovať nečistoty

Tieto špeciálne miestnosti sú vybavené nasledujúcimi komponentmi:

• antistatická podlaha;
• otvory pre prenosové okná;
• prechodové brány;
• pevná konštrukcia so stenovými panelmi;
• stropy so zabudovaným osvetlením.

Mimoriadne čisté ovzdušie v takýchto miestnostiach možno dosiahnuť jedným spôsobom – odstránením existujúcich vzduchových hmôt a prílevom čerstvého filtrovaného upraveného vzduchu.

Čisté priestory sú nevyhnutné pre také oblasti ľudskej činnosti, ako je medicína, farmácia, výroba rôznych elektronických zariadení a výroba potravín.

Štandardy výmeny vzduchu v čistých priestoroch

S rozvojom nových technológií vzrástla potreba čistých výrobných zariadení. Priemysel používa čoraz drahšie a zložitejšie materiály.

Za týchto podmienok sú náklady na chybu pri výrobe moderných produktov v dôsledku nevhodnosti priemyselného prostredia a vybavenia pracoviska veľmi vysoké.

Na operačnej sále možno sterilnú atmosféru dosiahnuť jedným spôsobom – vytlačením vnútorných vzduchových hmôt prílevom čerstvého klimatizovaného vzduchu

Séria noriem je všeobecne uznávaný dokument na celom svete, ktorý stanovuje normy pre vetranie čistých priestorov, dizajn, konštrukciu, vybavenie a certifikáciu, ako aj ich rozdeľovanie do špeciálnych tried čistoty. ISO 14644, ktorý má všeobecný názov „Cleanrooms and Associated Control Environments“, ktorý vyvinula Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO).

Táto kategória predpisov zahŕňa 9 regulačných dokumentov.

Normy ISO 14644 Čisté oblasti a súvisiace kontrolované prostredia.

V Rusku sa používa schválený výber noriem GOST R ISO 14644, čo je preklad medzinárodnej normy ISO 14644, Čisté priestory a súvisiace kontrolované prostredia.

Dokumentáciu upravujúcu ruské normy vypracoval Technický výbor pre normalizáciu TC 184 „Zabezpečenie priemyselnej čistoty“ a verejná inštitúcia Asociácia kontrolných inžinierov mikroznečistenie (ASINCOM).

V závislosti od triedy čistoty priemyselných priestorov a technických procesov, ktoré sa v nich vykonávajú, platia pre zariadenia a zariadenia na výmenu vzduchu rôzne normy.

Existuje 9 tried priestorov, v ktorých je povolená určitá koncentrácia prachu a mikroorganizmov vo vzduchu podľa noriem GOST ISO 14644-1-2000.

Tabuľka limitov pre maximálnu koncentráciu častíc v priestoroch v súlade s triedami čistoty prijatými Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu ISO

Systémy prípravy vetracieho vzduchu musia zabezpečiť jeho čistotu z hľadiska počtu aerosólových častíc a v prípade potreby aj prítomnosť mikroorganizmov v čistých priestoroch v súlade s požiadavkami GOST R 52249-2009 „Pravidlá výroby a kontroly kvality liekov. “

Okrem toho musia udržiavať tlakový rozdiel vo vzťahu k okolitým oblastiam nižšej triedy čistoty.

Požadované podmienky vetrania

Na uskutočnenie výmeny vzduchu v čistých priestoroch sa meria pohyblivosť prúdenia vzduchu v m/s. V obzvlášť sterilných miestnostiach vo farmaceutickom priemysle je stanovené presné určenie požadovanej ventilácie - 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, USA).

Limitné normy pre mobilitu vzdušných hmôt v iných čistých priestoroch sa spravidla pohybujú od 0,35 do 0,52 m/s ± 20 %.

Cirkulácia vzduchu je tiež výrazne ovplyvnená prítomnosťou okenných otvorov:

• v utesnenej miestnosti bez okien by prúdenie vzduchu malo dominovať o 20 % nad digestorom;
• v miestnostiach s oknami by mala byť výmena vzduchu o 30% vyššia ako pri digestore.

Iba takýto ventilačný systém pre čisté priestory môže zabrániť vstupu nečistôt a zabezpečiť cirkuláciu vzdušných hmôt.

Schéma systému cirkulácie vzduchu v operačnej sále v súlade so všeobecne uznávanými normami a štandardmi. Obsahuje difúzor, vzduchové kanály, vykurovací panel a jednokanálové zariadenie s premenlivým objemom

Pri projektovaní sa venuje zvýšená pozornosť technológiám privádzania prúdenia vzduchu do účelových objektov. Napríklad cirkulácia vzduchu v čistých priestoroch s triedami čistoty od 1 do 6 sa vykonáva zariadením na distribúciu vzduchu zhora nadol, čím sa vytvárajú homogénne a jednosmerné prúdy vzduchu s nízkou rýchlosťou od 0,2 do 0,45 m/s.

V priestoroch nižšej triedy čistoty je umožnené vytváranie nejednosmerného prúdenia pomocou niekoľkých stropných výustiek.

Metódy čistenia vzduchu

Existujú dva typy čistých priestorov. Spravidla sa navzájom líšia v spôsobe čistenia vzdušných hmôt:

• miestnosti s turbulentným vetraním;
• miestnosti s laminárnym, jednosmerným prúdením.

Posledná odroda vám umožňuje udržiavať najvyšší stupeň čistoty vďaka tomu, že prúd smerovaný jedným smerom vytlačí znečistený vzduch z požadovanej miestnosti rýchlejšie a kvalitnejšie.

Pri čistení prúdu vzduchu turbulentnou metódou sú prúdy spracované pomocou filtrov privádzané cez stropné rozvádzače. Keď čistý vzduch vstupuje do miestnosti, spája sa s už prítomnou vzduchovou hmotou, ktorá obsahuje určitú úroveň znečistenia, a riedi ju

Cez mriežky nasávania vzduchu umiestnené v spodnej časti stien sa časť vytlačeného vzduchu odvádza von. Počas dňa prevádzky môže vetranie inštalované podľa tohto princípu vytlačiť odpadový vzduch až 20-krát.

Ak je potrebné vzduch v čistej miestnosti ešte viac prečistiť, zvolí sa typ s prúdením nasmerovaným jedným smerom. Zmyslom laminárneho vetrania je vybaviť efektívne filtračné komponenty na dodávanie prúdu vzduchu.

Čerstvý vzduch vstupujúci do miestnosti ním prechádza jedným smerom (zhora nadol), zatiaľ čo prachové mikročastice sú zadržiavané a odvádzané cez otvory v podlahe. Typicky tento proces prebieha pri rýchlosti prúdenia vzduchu do 0,4 m/s.

Vetracie zariadenia

Aby ste si vybrali efektívne vetracie zariadenie v čistej miestnosti, stojí za to pochopiť problémy, ktoré to vyrieši.

Schéma filtrov rôznych tried čistenia, určených na usporiadanie vetrania v čistých priestoroch, jasne ukazuje čistenie vzduchu vstupujúceho jednosmerným prúdom.

Výmena vzduchu v čistých priestoroch nie je zameraná na odstránenie kontaminujúcich baktérií a častíc, ale na zabránenie ich vstupu.

Požadované vybavenie bude nasledovné:

1. Filtračná ventilácia modulov. Komponenty systémov, ktorých hlavnou funkciou je čistenie vzduchu od kontaminovaných častíc a nečistôt. Dodávané s filtrami HEPA A ULPA na dosiahnutie požadovaného stupňa čistoty podľa klasifikátora.
2. Rozdeľovače vzduchu. Ide o skupinu klimatizačných zariadení na odstraňovanie nečistôt, vetranie a klimatizáciu v čistých priestoroch.
3. Vetracie systémy a kondicionovanie. Inštalácia s úplným cyklom prípravy prúdu vzduchu v čistých priestoroch. Medzi jeho funkcie patrí: čistenie, udržiavanie teploty, vlhkosti a tlaku vzduchu. Typicky sa takéto inštalácie vyznačujú neprerušovanou, tichou prevádzkou a môžu automaticky nastavovať indikátory.
4. Filtre rôznych tried čistenia. Často sa vyberajú podľa požiadaviek na konkrétny typ čistoty miestnosti. Najúčinnejšia schéma na odstraňovanie cudzích častíc z privádzaného vzduchu prechodom cez 4 typy filtrov - hrubý, jemný, vysoká účinnosť (HEPA) a ultrajemné (ULPA) čistenie.

Hlavným cieľom pre ďalšie fungovanie tohto zariadenia je kvalitný prvotný návrh a inštalácia.

V opačnom prípade personál a majitelia nepociťujú žiadne prevádzkové ťažkosti.

Ako systém funguje

Vetranie čistých priestorov funguje správne a umožňuje zabezpečiť štandardné indikátory plynulým chodom všetkých komponentov systému.

Pred vstupom do miestnosti vzduch prechádza štyrmi stupňami filtrácie po štyroch filtre, ktoré čistia prúdenie vzduchu od určitých druhov nečistôt.

Privádza sa laminárne prúdenie vzduchu, ktoré umožňuje vytváranie riadeného pohybu vyčistených vzduchových hmôt, a ten zase vytláča aerosólové častice z existujúceho vzduchu.

Cirkulácia a výmena vzduchu na operačnej sále, vybavenej v súlade s požadovanými normami a štandardmi, pozostáva z mnohých zariadení

Hlavnou súčasťou celej ventilačnej inštalácie je systém centrálna klimatizácia, vybavené v súlade so špecifikami čistých priestorov. Tu prebieha väčšina procesov prípravy a čistenia vzduchu.

A jednoduchosť ovládania a udržiavania stálych indikátorov čistoty v miestnosti je zabezpečená zariadením pre automatizáciu a dispečing celého systému, ktoré obsahuje veľké množstvo senzorov pre sledovanie indikátorov, zariadenie na diaľkový prenos príkazov atď.

Po uvedení systému do prevádzky je prevádzkový stav všetkých prvkov monitorovaný personálom pracujúcim v miestnosti a v prípade zistenia akýchkoľvek porúch alebo havarijných situácií vás o tom softvér rýchlo automaticky informuje.

Vlastnosti navrhovania ventilačných systémov

Návrh a montáž ventilačných a klimatizačných systémov pre čisté priestory si vyžaduje potrebné skúsenosti s prácou so špeciálnym vybavením, ako aj znalosť požiadaviek a noriem pre tieto miestnosti.

Existujú tri hlavné schémy na systematizáciu výmeny vzduchu v čistých priestoroch:

• smer prúdenia vzduchu navzájom paralelne;
• náhodný smer - čerstvý vzduch sa dodáva v rôznych smeroch;
• zmiešané zásobovanie - možno vidieť vo veľkých miestnostiach, keď sa v jednej časti vzduchové hmoty pohybujú paralelne a v druhej - náhodne.

V závislosti od rozmerov miestnosti a umiestnenia pracovného priestoru sa vyberie najvhodnejší návrh ventilačného systému.Najoptimálnejším riešením je vetranie s prúdením čerstvého vzduchu smerovaným jedným smerom.

Stenový ventilačný mriežkový systém v sterilnej miestnosti navrhnutý podľa triedy čistoty a požiadaviek účelu

Často sa používa pre čisté miestnosti prívodný a výfukový ventilačný systém. Jeho význam je nasledovný: Zhora sa pri určitej rýchlosti pod tlakom privádza prúd čerstvého vzduchu, ktorý tlačí znečistené vzduchové hmoty v miestnosti dole k prívodnému otvoru.

Ochladený vzduch je privádzaný nízkou rýchlosťou do hornej časti zariadenia cez stropné panely. Obklopuje priestor miestnosti, znižuje prachové častice až po digestor, čím vytvára minimálny stupeň podráždenia.

Pri tomto vetracom systéme sa na podlahe nevytvára prievan a víry prachu. Okrem toho sa privádzaný čerstvý prúd najskôr pripraví a privedie do miestnosti s požadovanou vlhkosťou a teplotou.

Populárne schémy vetrania

Pri návrhu ventilačného systému je jednou z primárnych úloh presná a overená organizácia distribúcie prúdenia vzduchu.

Projektanti v súčasnosti využívajú viacero bežných riešení umiestnenia vzduchotechnických rozvodov, ktorých výber závisí od účelu.

V čistých priestoroch je nevyhnutné zabezpečiť, aby boli dvere vybavené dodatočnou ochranou proti vniknutiu kontaminovaného vzduchu do čistej miestnosti.

Zoberme si najobľúbenejšie osvedčené schémy na organizáciu vetrania operačnej sály:

• prúdenie vzduchu v jednom smere cez naklonený vetracia mriežka;
• pomocou stropných difúzorov je organizovaný nejednosmerný prúd vzduchu;
• vzduch vstupuje do operačnej miestnosti cez perforovaný stropný panel s organizáciou vertikálneho jednosmerného prúdenia vzduchovej zmesi;
• hmota privádzaného vzduchu je privádzaná cez rozdeľovač vzduchu v strope, čím sa vytvára laminárne prúdenie vzduchu smerujúce do pracovného priestoru;
• Zmes vzduchu nie je jednosmerná a je privádzaná cez vzduchovú hadicu.

Systém odsávania v operačných sálach sa vykonáva inštaláciou odsávacích ventilátorov a nástenných vetracích mriežok s ventilom v opačnom smere.

V súlade s praxou sú najlepším zariadením na organizáciu laminárneho prúdenia vzduchu smerovaného jedným smerom na operačných sálach stropné sieťové rozvádzače vzduchu.

Napríklad na laminárnom strope s rozmermi 1,8 x 2,4 m v operačnej sále s plochou 40 m² umožňuje vytvoriť 25-násobnú výmenu vzduchu s výstupnou rýchlosťou prúdu vzduchu 0,2 m/s z inštalácia.

Tieto údaje sa považujú za dostatočné na absorbovanie nadmerné teplo o počte personálu a prevádzke zariadení na operačnej sále.

Inštalácia ventilačných systémov

Zvláštnosť inštalácie vetrania v čistých priestoroch je spojená s vysokými požiadavkami na rôzne typy zón, ktorých klasifikácia závisí od charakteristík technologických procesov, ktoré sa v nich vykonávajú, ako aj od ich účelu, noriem mikroklímy a smerovania inžinierskych štruktúr.

Špecialisti inštalujú a uvádzajú do prevádzky zariadenia na zabezpečenie správnej výmeny vzduchu v čistých priestoroch farmaceutického priemyslu

Inštalatéri to musia pochopiť vzduchovody pre inštaláciu v čistých priestoroch sú potrebné prípravné postupy ešte pred inštaláciou, bez ktorých nie je možné vykonať následnú inštaláciu.

Zoberme si hlavné fázy:

1. V prípravnej fáze sú časti vzduchového potrubia umiestnené v špeciálne určenom čistiacom priestore. Pred inštaláciou sú diely a armatúry podrobené prvotnému suchému mechanickému čisteniu, aby sa odstránili tekuté a pevné nečistoty z povrchov vytvorených počas výroby a prepravy.
2. Ďalej by ste mali vykonať primárne umytie všetkých vnútorných povrchov vodou z vodovodu a organizovať sušenie až do úplného vysušenia. bezprašný zónu. Po vizuálnej kontrole sa komponenty ventilačného systému v závislosti od stupňa kontaminácie podrobia sekundárnemu umývaniu a sušeniu alebo sú okamžite odoslané na antiseptické ošetrenie.
3. Po finálnej úprave sa odporúča minimalizovať kontakt s čistenými prvkami vnútorných povrchov vzduchovodov a vzduchom v miestnosti. To sa dá dosiahnuť obalením koncových častí polymérovými fóliami. Potom sú komponenty odoslané do skladu s kontrolovanými parametrami čistoty.
4. Vyčistená dávka dielov a vzduchových potrubí dorazí na miesto inštalácie tesne pred inštaláciou. Ochranná fólia sa odstraňuje bezprostredne pred pripojením častí vzduchovodov a tvarových prvkov, pričom kontakt s náradím, spojovacími prvkami a otvorenou pokožkou končatín s vnútornou stranou je neprijateľný. Pri prerušení inštalácie alebo pri prestávke dočasne utesnite koncové časti, spoje a vložky.

Vo všetkých fázach inštalačných prác je potrebné kontrolovať a znižovať počet možných kontaminácií vnútorných povrchov.

Závery a užitočné video na túto tému

Video bude hovoriť o tom, ako je usporiadané vetranie v čistých priestoroch na priemyselné účely:

Video o tom, ako je nastavené vetranie v čistých priestoroch operačnej sály:

Návrh a inštalácia ventilačných a klimatizačných systémov v čistých priestoroch je proces náročný na prácu, ktorý si vyžaduje určité znalosti, normy a pravidlá výmeny vzduchu a prívodu vzduchu, ako aj zručnosti a skúsenosti s používaním zariadení na distribúciu vzduchu.

Preto sa pri navrhovaní a inštalácii ventilačného systému v takýchto zariadeniach odporúča kontaktovať iba špecialistov.

Ak máte otázky k téme článku alebo môžete doplniť náš materiál o cenné informácie o usporiadaní vetrania v čistých priestoroch. Zanechajte prosím svoje pripomienky a podeľte sa o svoje skúsenosti - komunikačný blok sa nachádza pod článkom.