烟道沉尘室

如图1：烟道沉尘室结构示意图所示，室内装有垂直挡板，迫使气流改变方向， 停留时间。沉尘室即是烟道的一部分，具有输送烟气和收尘双重作用。这种收尘室烟气流速达1m/s，烟气停留时间可达120s。

沉尘室的计算以普通沉尘室为基础进行计算，其他形式的沉尘室则按此计算结果修正各项指标。

烟道沉尘室沉降速度

静止烟气中自由下落的尘粒，在烟气粘滞阻力与重力达到平衡时以匀速降落的速度，称为尘粒的沉降速度。尘粒的沉降速度和尘粒的悬浮速度大小相等、方向相反，可用同一公式计算。

在沉尘室中，尘粒沉降主要属于滞流沉降，即Re≤1，可按下式计算沉降速度：

式中：

v₀----操作状态下光滑球形尘粒的沉降速度，m/s；

d----尘粒直径，m；

γ₁----粒径密度，kg/m³；

γ₂----操作状态下气体介质的密度，kg/m³；

g----重力加速度，9.81m/s²；

μ----气体的动力粘度，Pa*s。

由于气体的密度很小，可以忽略不计，所以上式可以简化为：

烟道沉尘室气体流速

烟气在沉尘室断面上的流速依烟气的临界速度来确定，按下式计算：

v_c----烟气的临界速度，m/s；

k-----流线系数，取10~20，k随着微粒半径减少而递增到20；

r----尘粒半径。

烟气在沉尘室断面上的流速为临界速度的1/2或3/4。即断面烟气流速：

烟道沉尘室结构尺寸

当烟气进入沉尘室时，烟气中的尘粒一方面在重力作用下以v0的沉降速度下，另一方面又随气流运动，因此沉降室应有足够的长度，以使烟气离开沉降室以前，使尘粒较充分地下降。

1.沉降室有效截面积：

式中：

F----沉降室的有效面积，m²；

Q----操作状态下沉尘室进口的烟气量，m²/s；

v----操作状态下沉尘室断面烟气流速，m/s。

沉尘室的高度H按有效断面积决定：

2.沉降室处理能力：

或

Q----沉尘室的处理能力，m³/s；

b----沉尘室的宽度，m；

L----沉尘室的长度，m；

v₀----烟尘沉降速度，m/s；

F₀----沉尘室的底面积，m²。

由上式可知，沉尘室的处理能力与其底面积及尘粒的沉降速度有关。因此，当要增加沉尘室的处理能力时，只需增大沉尘室的底面积，而不需增加其高度。

3.沉尘室长度

烟尘沉降至室底所需要的时间为t₀，烟气通过沉尘室所需时间为t，则：

为了使尘粒能在沉尘室中沉降下来，则t≥t₀，故得沉尘室长度：

惯性收尘是指利用重力、冲击力和离心力等惯性作用使尘粒与气流分离而回收的方法。根据尘粒受的主要作用力不同，惯性收尘设备可分为沉尘室、冲击式收尘器和旋风收尘器。惯性收尘设备本身没有运动部件，结构简单、造价低、使用操作及维护较方便，且能处理温度高，含尘浓度大的烟气。主要用于回收烟气中粒径大的烟尘，以减轻后续收尘设备的负荷。

沉尘室是利用重力沉降原理使烟尘从烟气中分离出来的收尘设备，主要由进口管、沉降室、灰斗和出口管组成。沉降室结构简单、流体阻力小，但收尘效率低、体积庞大。因此越来越少使用，只能在某些特殊情况下才选用。 沉尘室一般只能收集大于20微米的烟尘，其收尘效率主要视烟尘的粒度组成及尘粒的形状而定，以圆形、光滑颗粒较为适宜。沉尘室的实际效率一般约为40~50%，瀑布式沉尘室的效率可接近90%，其原因是它能捕集在干燥气体中较细的机械尘粒。

为了提高收尘效率，在沉尘室内可设置各种形式的，用以改善气流分布和提高烟尘降率。通常有狭长孔隙挡板或在气流前进方向上安装垂直挡板，迫使烟气改变方向增加其停留时间。

烟道式沉尘室就是沉尘室的一种结构形式。

在设计沉尘室时需要注意以下几个方面：

1. 要使烟气在沉尘室内分布均匀，沉尘室进口管和出口管应采用扩张和收缩的喇叭管。扩张角一般取30°~60°，如果空间位置受限制，应设置有效的导流板或多孔分布板；

2. 沉尘室内烟气流速须根据烟尘的沉降速度和所需收尘效率慎重确定，一般为0.2~1m/s。选值太小会使沉尘室截面积过大，不经济，但须低于低于尘粒重返气流的速度；

3. 所有排灰口和门、孔都须切实密闭，沉尘室才能发挥应有的作用；

4. 沉尘室的结构强度和刚度，按有关规范设计计算。

隔间

万级无尘室隔间分为三大部分,更衣室,千级区和百级区,更衣室与千级区, 千级区和百级区均设风淋室(airshower), 无尘室与室外设有物品出入通道传递箱(passbox).当人员进入无尘室时,首先要经过风淋室,对人体所带的灰尘吹淋,减少人员带入无尘室的灰尘. 传递箱则是对物品灰尘进行吹淋,达到落尘的效果.

风系统

风系统流程图

系统采用的是全新风空调箱 FFU系统.

<1>全新风空调箱结构

<2>FFU:(FAN FILTER UNIT) 即风机和过滤器

千级区过滤器采用HEPA,过滤效率99.997%,百级区过滤器采用ULPA,过滤效率99.9995%

水系统

水系统流程图(现场画)

冰水系统分为一次侧和二次侧.

一次侧冰水水温7-12度,供给空调箱和风机盘管,二次侧冰水12-17度供给干盘管系统.

一次侧冰水和二次冰水为两个不同的回路,之间由板式换热器连接.

板式换热器原理(现场画图).

干盘管:不结露的盘管,因无尘室温度在22度,其露点温度12度左右,故7度冰水不能直接进入无尘室,所以进干盘管的冰水温度在12-14度.

控制系统(DDC)

温度:干盘管系统控制

湿度:空调箱调节通过感测的信号,控制三通阀开度来调节空调箱盘管进水量

正压:空调箱调节,根据静压感测的信号,自动调节空调箱马达变频器的频率,从而调节进入室内的新风量.

其他系统

不只是空调系统, 无尘室系统中还包括有真空,空压,氮气,纯水,废水,二氧化碳系统,制程排气系统,

世界各国均有自定规格，但普遍依据美国联邦政府颁布的标准【Federal Standard (FS) 209E, 1992】，可将无尘室分为六级。分别是1级、10级、100级、1000级、10000级、100000级，如果无尘室的等级只用尘粒数目来叙述，则可假设尘粒的尺寸为0.5μm，例如，1级、10级、100级无尘室最大尘粒数目分别小于或等于1颗、10颗、100颗，如果尘粒尺寸不是0.5μm，无尘室等级应以在一特定尘粒尺寸的级数来表示。例如：10级在0.2μm(尘粒尺寸在0.2μm或更大下，密度不大于75颗/立方英尺)，1级在0.1μm(尘粒尺寸在0.1μm或更大下，密度不大于35颗/立方英尺)。

世界各国均有自定规格，但普遍依据美国联邦政府颁布的标准【Federal Standard (FS) 209E, 1992】，可将无尘室分为六级。分别是1级、10级、100级、1000级、10000级、100000级，如果无尘室的等级只用尘粒数目来叙述，则可假设尘粒的尺寸为0.5μm，例如，1级、10级、100级无尘室最大尘粒数目分别小于或等于1颗、10颗、100颗，如果尘粒尺寸不是0.5μm，无尘室等级应以在一特定尘粒尺寸的级数来表示。例如：10级在0.2μm(尘粒尺寸在0.2μm或更大下，密度不大于75颗/立方英尺)，1级在0.1μm(尘粒尺寸在0.1μm或更大下，密度不大于35颗/立方英尺)。