Bên cạnh một số hệ thống quan trọng như điện, hệ thống điều hòa không khí dành riêng cho phòng sạch thì hệ thống gió hồi trong phòng sạch cũng là một phần không thể thiếu. Hệ thống này mà không đảm bảo có thể làm ảnh hưởng tới cả một quá trình vận hành sản xuất, lưu lượng gió cấp và gió thải hay mức độ an toàn của công trình phòng sạch. Chính bởi vậy nó được đặc biệt quan tâm bởi các nhà đầu tư và các đơn vị thi công. Bài viết này Tường Vân Việt Nam sẽ giới thiệu cho bạn về thiết kế hệ thống gió hồi trong phòng sạch như thế nào nhé!
Nội dung bài viết
Một số yêu cầu cần thiết của hệ thống không khí phòng sạch
So với hệ thống điều hòa không khí trong các tòa nhà thông thường, hệ thống điều hòa không khí trong phòng sạch có những đặc điểm đặc biệt như sau:
- Đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm theo yêu cầu của quy trình sản xuất;
- Đảm bảo lọc và khử trùng không khí;
- Kiểm soát hướng gió và tốc độ gió trong từng khu vực;
- Đảm bảo hướng luồng không khí và phân phối áp suất hợp lý giữa các chức năng khác nhau;
- Loại bỏ khí độc hại và đảm bảo chất lượng không khí trong nhà.
Hướng dòng khí và phân bố áp suất hợp lý là điều cần thiết để làm sạch cho không gian trong phòng sạch. Vì thế đây là yếu tố quan trọng không thể lơ là khi thiết kế phòng sạch.
Những ảnh hưởng của hệ thống gió hồi đối với luồng không khí trong phòng sạch
Trong phòng sạch, dòng không khí chủ yếu có các kiểu thiết kế sau: Luồng một chiều, luồng đa chiều, luồng hướng tâm và luồng hỗn hợp. Trong đó, được sử dụng nhiều nhất có thể kể đến là dòng chảy một chiều, dòng chảy vô hướng và dòng chảy hỗn hợp (một chiều cục bộ). Dòng một chiều sử dụng hiệu ứng ép giống như “piston” để xả nhanh các chất ô nhiễm trong phòng khi mở cửa. Các dòng chảy trong khu vực làm việc là một chiều và song song, không có dòng xoáy tạo độ sạch cao.
Yếu tố ảnh hưởng đến luồng không khí trong phòng sạch
Hiện tại, hình thức tổ chức không khí chính trong phòng sạch là cấp khí từ trên qua bộ lọc và không khí hồi lưu qua các cửa gió hồi quay trở lại khu vực trên trần.
Trong phòng sạch, yếu tố chính ảnh hưởng đến sự phân bố không khí trong phòng là thệ thống lọc, bố trí cửa gió cấp và cửa gió hồi. Tuy nhiên, khi thiết kế điều hòa không khí sạch, nhiều nhà thiết kế đang bố trí các cửa gió hồi của phòng sạch rất ngẫu nhiên, chỉ cần bố trí góc tường hoặc ở các góc trống. Hoàn toàn không để ý đến ảnh hưởng của luồng không khí trong phòng, bề mặt hoạt động của quy trình từ đó làm cho phòng sạch trở nên vô dụng.
Ảnh hưởng của việc bố trí các cửa gió hồi
Trong một số thiết kế, cửa thông gió hồi được đặt bên cạnh các bàn làm việc sạch theo luồng một chiều dẫn đến không khí ô nhiễm ở các khu vực khác trong phòng chảy đến khu vực làm việc sạch. Nó làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến các khu vực này. Ngoài ra có một số thiết kế các cửa hồi cách xa thiết bị xử lý ô nhiễm, khiến cho không khí ô nhiễm không thoát ra hết khỏi phòng sạch.
Vì vậy, cần bố trí các cửa gió hồi gần các thiết bị xử lý dễ bị ô nhiễm; thiết bị xử lý có hệ thống xả cục bộ hoặc cần thoát khí thải nên được bố trí ở phía cửa gió của phòng sạch. Do đó, khi thiết kế điều hòa không khí phòng sạch cần phải có cả bản vẽ mặt bằng công trình và bản vẽ bố trí quy trình, thiết kế theo yêu cầu quy trình. Đặc biệt khi bố trí cửa cấp gió không khí sạch ở phía trên, cần phải được phân phối càng gần thiết bị xử lý càng tốt.
Khi bố trí cửa gió hồi, theo đặc điểm của quá trình sản xuất, nếu yêu cầu về độ sạch cao thì bố trí cửa gió hồi ở phía xa thiết bị. Tuy nhiên, nếu quá trình làm việc có phát sinh bụi hoặc các khí ô nhiễm khác thì cửa xả nên được bố trí gần thiết bị nhất để đảm bảo các hạt ô nhiễm sẽ không bị lây lan trong phòng sạch.
Số lượng cửa và tốc độ gió hồi
Một vấn đề khác trong thiết kế cửa gió hồi của phòng sạch là số lượng cửa thông gió hồi quá ít và tốc độ gió hồi quá cao. Trong một số phòng sạch, khu vực sạch sẽ, diện tích rộng, bố trí 4 HEPA Box nhưng chỉ có một cửa gió hồi, bố trí ở một góc. Theo cách này, không khí trong cả phòng sẽ chảy dồn về một khu vực, khiến cho không khí sạch khó tiếp cận, làm tăng các hạt bụi trong khu vực và ảnh hưởng đến độ sạch.
Tốc độ gió hồi cao sẽ tạo thành dòng xoáy mạnh ở gần cửa gió hồi hoặc thậm chí ở độ cao ngang bằng bề mặt làm việc, làm khuếch tán các hạt bụi, điều này cũng ảnh hưởng đến chất lượng không khí của phòng sạch và ảnh hưởng đến độ sạch. Do đó, cửa gió hồi của phòng sạch dòng hỗn hợp cần bố trí theo lưu lượng gió, tốc độ gió không quá cao, thông thường không nên quá 2m/s là phù hợp. Cửa hút gió hồi cần được bố trí ở hai bên tường, để cần đối dòng không khí. Nếu chiều rộng của phòng sạch không quá 3m thì chúng ta có thể bố trí về một phía.
Ảnh hưởng hệ thống gió hồi đến chênh áp phòng sạch
Do giá thành phòng sạch cao, diện tích phòng sạch thường là nhỏ, sau sắp xếp các thiết bị, thì không gian còn lại cho người hệ thống không khí là không còn nhiều. Do vậy, thông thường hai phòng sạch liền kề sẽ sử dụng chung một ống gió hồi. Trong một vài tình huống, hệ quả của thiết kế này khiến cho phòng sạch có giá trị áp suất tương đối thấp và không thể hồi gió. Không khí trong phòng có nhiệt độ cao với áp suất được ép vào phòng có áp suất tương đối thấp, giá trị áp suất dương không thể được điều chỉnh chính xác, và không có sự phân bố độ dốc áp suất một cách có trật tự trong phòng sạch. Do đó, không khí ô nhiễm có thể làm nhiễm bẩn các phòng có độ sạch cao và có thể gây nhiễm chéo giữa các phòng.
Khi có sự cố phát sinh trong quá trình sử dụng của phòng áp suất thấp không đạt tiêu chuẩn, chỉ mở được van cấp gió lớn hơn. Từ đó, không khí ô nhiễm trong phòng rò rỉ ra hành lang sạch bên ngoài, gây ô nhiễm toàn bộ khu vực.
Theo quy trình sản xuất và các yêu cầu về chênh áp, các giá trị áp suất dương khác nhau đòi hỏi các phòng phải được trang bị các cột khí hồi, mỗi cột được kết nối với cửa gió hồi hoặc ống gió hồi để điều chỉnh, và cửa thoát khí hồi được trang bị với một bộ lọc. Ngoài ra, trong các phòng sạch bị ô nhiễm bởi các mảnh vụn và bột trộn, các cửa thoát khí được đặt gần các thiết bị xử lý ô nhiễm để kịp thời thải không khí ô nhiễm sinh ra bên ngoài phòng sạch.
Sau khi chuyển đổi, chênh lệch áp suất giữa khu vực sạch và khu vực bình thường là + 10Pa, và chênh lệch áp suất giữa hành lang sạch với các phòng ô nhiễm khác là + 5Pa.
Thiết kế hệ thống không khí là một công việc quan trọng trong phòng sạch. Trong đó, hệ thống gió hồi là một yếu tố cần quan tâm. Mong rằng bài viết sẽ giúp bạn hiểu hơn khi thiết kế hệ thống không khí cho phòng sạch của mình.
