Větrání čistých prostor: pravidla pro návrh a instalaci ventilačních systémů

Vzduch, který lidé vdechují uvnitř budov, obsahuje mnoho nečistot.Úroveň koncentrace jeho znečištění do značné míry závisí na různých okolnostech, včetně vzdálenosti od intenzivních dálnic a průmyslových zařízení.

Jsou místnosti, kde je tato situace nepřijatelná, protože vzhledem k jejich specifické povaze je nutná extrémní čistota proudění vzduchu. Uspořádání ventilačních a klimatizačních systémů čistých prostor je proto povinnou součástí pro zajištění vhodného mikroklimatu v nich. Souhlasíš?

Z našeho materiálu se dozvíte, co je větrání čistých prostor, normy vlhkosti, teplotní podmínky a další parametry, které ovlivňují udržení optimálního mikroklimatu.

Co jsou čisté místnosti?

Definice čistého prostoru znamená místnost určitého prostoru, ve které je pomocí speciálního zařízení udržována koncentrace aerosolových částic (prach, chemické výpary, mikroorganismy) ve vzduchu ve stanovených mezích.

V takové místnosti musí být množství znečišťujících částic na povrchu stěn, stropu a ve vzduchu udržováno na minimální úrovni.

Čisté prostory se používají v mikroelektronice, kosmické technice, výrobě tenkých vrstev, výrobě tištěných spojů - všude tam, kde je potřeba eliminovat nečistoty

Tyto speciální místnosti jsou vybaveny následujícími komponenty:

• antistatická podlaha;
• otvory pro přenosová okna;
• přechodové brány;
• pevná konstrukce se stěnovými panely;
• stropy se zabudovaným osvětlením.

Extrémně čisté atmosféry v takových místnostech lze dosáhnout jedním způsobem – odstraněním stávajících vzduchových hmot a přílivem čerstvého filtrovaného klimatizovaného vzduchu.

Čisté prostory jsou nezbytné pro takové oblasti lidské činnosti, jako je medicína, farmacie, výroba různých elektronických zařízení a výroba potravin.

Standardy výměny vzduchu v čistých prostorách

S rozvojem nových technologií vzrostla potřeba čistých výrobních zařízení. Průmysl používá stále dražší a složitější materiály.

Za těchto podmínek jsou náklady na chybu při výrobě moderních výrobků v důsledku nedostatečného průmyslového prostředí a vybavení pracoviště velmi vysoké.

Na operačním sále lze sterilní atmosféru dosáhnout jedním způsobem – vytlačením vnitřních vzduchových hmot přílivem čerstvého klimatizovaného vzduchu

Řada norem je obecně uznávaným dokumentem po celém světě, který stanoví normy pro větrání čistých prostor, design, konstrukci, vybavení a certifikaci a také je rozděluje do speciálních tříd čistoty. ISO 14644, který má obecný název „Cleanrooms and Associated Control Environments“, vyvinutý Mezinárodní organizací pro standardizaci (ISO).

Tato kategorie předpisů zahrnuje 9 regulačních dokumentů.

Normy ISO 14644 Čisté oblasti a přidružená kontrolovaná prostředí.

V Rusku se používá schválený výběr norem GOST R ISO 14644, což je překlad mezinárodního standardu ISO 14644, Čisté prostory a související kontrolovaná prostředí.

Dokumentace upravující ruské normy byla vyvinuta Technickým výborem pro normalizaci TC 184 „Zajištění průmyslové čistoty“ a veřejnou institucí Asociace kontrolních inženýrů mikroznečištění (ASINCOM).

V závislosti na třídě čistoty průmyslových prostor a technických procesech v nich prováděných platí pro zařízení a zařízení pro výměnu vzduchu různé normy.

Existuje 9 tříd prostor, ve kterých je podle norem GOST povolena určitá koncentrace prachu a mikroorganismů ve vzduchu ISO 14644-1-2000.

Tabulka limitů pro maximální koncentraci částic v prostorách v souladu s třídami čistoty přijatými Mezinárodní organizací pro normalizaci ISO

Systémy úpravy ventilačního vzduchu musí zajistit jeho čistotu co do počtu aerosolových částic a v případě potřeby přítomnost mikroorganismů v čistých prostorách v souladu s požadavky GOST R 52249-2009 „Pravidla pro výrobu a kontrolu kvality léčiv. “

Kromě toho musí udržovat tlakový rozdíl vzhledem k okolním oblastem nižší třídy čistoty.

Požadované podmínky větrání

Pro výměnu vzduchu v čistých prostorách se měří pohyblivost proudění vzduchu v m/s. Ve zvláště sterilních místnostech ve farmaceutickém průmyslu je stanoveno přesné stanovení požadované ventilace - 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, USA).

Mezní normy pro mobilitu vzdušných hmot v ostatních čistých prostorách se zpravidla pohybují od 0,35 do 0,52 m/s ± 20 %.

Cirkulace vzduchu je také významně ovlivněna přítomností okenních otvorů:

• v utěsněné místnosti bez oken by měl proudění vzduchu dominovat o 20 % nad digestoří;
• v místnostech s okny by měla být výměna vzduchu o 30 % vyšší než u digestoře.

Pouze takový ventilační systém pro čisté prostory může zabránit vstupu nečistot a zajistit cirkulaci vzduchových hmot.

Schéma systému cirkulace vzduchu na operačním sále v souladu s obecně uznávanými normami a standardy. Obsahuje difuzér, vzduchové kanály, topný panel a jednokanálové zařízení s proměnným objemem

Při projektování je věnována zvýšená pozornost technologiím přivádění proudění vzduchu do účelových objektů. Například cirkulace vzduchu v čistých prostorách s třídou čistoty od 1 do 6 je prováděna zařízením pro distribuci vzduchu shora dolů, čímž se vytvářejí homogenní a jednosměrné proudy vzduchu o nízké rychlosti od 0,2 do 0,45 m/s.

V prostorách s nižší třídou čistoty je umožněno vytvoření nejednosměrného proudění pomocí několika stropních difuzorů.

Metody čištění vzduchu

Existují dva typy čistých prostor. Zpravidla se od sebe liší způsobem čištění vzduchových hmot:

• místnosti s turbulentním větráním;
• místnosti s laminárním, jednosměrným prouděním.

Posledně jmenovaná varianta umožňuje udržovat nejvyšší stupeň čistoty díky tomu, že proudění směřované jedním směrem vytlačuje znečištěný vzduch z požadované místnosti rychleji a kvalitněji.

Při čištění proudu vzduchu turbulentní metodou jsou proudy zpracované pomocí filtrů přiváděny přes stropní rozdělovače. Když čistý vzduch vstoupí do místnosti, spojí se s již přítomnou vzduchovou hmotou, která obsahuje určitou úroveň znečištění, a zředí ji

Přes mřížky pro přívod vzduchu umístěné ve spodní části stěn je část vytlačeného vzduchu odváděna ven. Během dne provozu může ventilace instalovaná podle tohoto principu vytlačit odpadní vzduch až 20krát.

Pokud je potřeba vzduch v čisté místnosti ještě více vyčistit, volí se typ s prouděním nasměrovaným jedním směrem. Smyslem laminární ventilace je vybavit účinné filtrační komponenty pro přívod proudění vzduchu.

Čerstvý vzduch vstupující do místnosti jím prochází jedním směrem (shora dolů), zatímco prachové mikročástice jsou zadržovány a odváděny otvory v podlaze. Typicky tento proces probíhá při rychlosti proudění vzduchu až 0,4 m/s.

Větrací zařízení

Aby bylo možné zvolit efektivní ventilační zařízení v čisté místnosti, stojí za to pochopit problémy, které vyřeší.

Schéma filtrů různých tříd čištění, určených pro uspořádání větrání v čistých prostorách, jasně ukazuje čištění vzduchu vstupujícího jednosměrným proudem

Výměna vzduchu v čistých prostorách není zaměřena na odstranění kontaminujících bakterií a částic, ale na zabránění jejich vstupu.

Požadované vybavení bude následující:

1. Filtroventilace moduly. Komponenty systémů, jejichž hlavní funkcí je čistit vzduch od kontaminovaných částic a nečistot. Dodáváno s filtry HEPA A ULPA k dosažení požadovaného stupně čistoty podle klasifikátoru.
2. Distributoři vzduchu. Jedná se o skupinu klimatizačních zařízení pro odstraňování nečistot, ventilaci a klimatizaci v čistých prostorách.
3. Větrací systémy a klimatizace. Instalace s úplným cyklem přípravy proudu vzduchu v čistých prostorách. Mezi jeho funkce patří: čištění, udržování teploty, vlhkosti a tlaku vzduchu. Typicky se takové instalace vyznačují nepřerušovaným, tichým provozem a mohou indikátory nastavovat automaticky.
4. Filtry různých tříd čištění. Často se vybírají podle požadavků na konkrétní typ čistoty místnosti. Nejúčinnější schéma odstraňování cizích částic z přiváděného vzduchu jeho průchodem přes 4 typy filtrů - hrubý, jemný, vysoká účinnost (HEPA) a ultrajemné (ULPA) čištění.

Hlavním cílem pro další fungování tohoto zařízení je kvalitní prvotní návrh a instalace.

Jinak personál ani majitelé nepociťují žádné provozní potíže.

Jak systém funguje

Větrání čistých prostor funguje správně a umožňuje bezproblémovým chodem všech komponent systému zajistit standardní indikátory.

Před vstupem do místnosti vzduch prochází čtyřmi úrovněmi filtrace po čtyřech filtry, které čistí proud vzduchu od určitých typů nečistot.

Je přiváděno laminární proudění vzduchu, umožňující směrový pohyb čištěných vzduchových hmot, a ten zase vytlačuje aerosolové částice ze stávajícího vzduchu.

Cirkulace a výměna vzduchu na operačním sále, vybaveném v souladu s požadovanými normami a standardy, se skládá z mnoha zařízení

Hlavní součástí celé ventilační instalace je systém centrální klimatizace, vybavené v souladu se specifiky čistých prostor. Zde probíhá většina procesů přípravy a čištění vzduchu.

A jednoduchost správy a udržování stálých indikátorů čistoty v místnosti je zajištěna zařízením pro automatizaci a dispečink celého systému, které obsahuje velké množství senzorů pro sledování indikátorů, zařízení pro dálkový přenos povelů atd.

Po uvedení systému do provozu je provozní stav všech prvků monitorován personálem pracujícím v místnosti a v případě zjištění jakékoli poruchy nebo havarijní situace vás o tom software rychle automaticky informuje.

Vlastnosti navrhování ventilačních systémů

Návrh a instalace ventilačních a klimatizačních systémů pro čisté prostory vyžaduje potřebné zkušenosti s prací se speciálním zařízením a také znalost požadavků a norem na tyto prostory.

Existují tři hlavní schémata pro systematizaci výměny vzduchu v čistých oblastech:

• směr proudění vzduchu paralelně k sobě;
• náhodný směr - čerstvý vzduch je dodáván v různých směrech;
• smíšené zásobování - lze vidět ve velkých místnostech, kdy se v jedné části vzduchové hmoty pohybují paralelně a ve druhé - náhodně.

V závislosti na rozměrech místnosti a umístění pracovního prostoru je vybrán nejvhodnější návrh ventilačního systému.Nejoptimálnějším řešením je větrání s prouděním čerstvého vzduchu nasměrovaným jedním směrem.

Systém větrací nástěnné mřížky ve sterilní místnosti navržené v souladu s požadavky třídy čistoty a účelu

Často se používá pro čisté prostory systém přívodu a odvodu ventilace. Jeho význam je následující: shora je určitou rychlostí pod tlakem přiváděn proud čerstvého vzduchu, který tlačí znečištěné vzduchové hmoty v místnosti dolů k přívodnímu otvoru.

Ochlazený vzduch je přiváděn nízkou rychlostí do horní části zařízení přes stropní panely. Obklopuje prostor místnosti, snižuje prachové částice dolů k digestoři a vytváří minimální stupeň podráždění.

S tímto ventilačním systémem se na podlaze netvoří průvan a víření prachu. Navíc je dodaný čerstvý proud nejprve připraven a přiveden do místnosti s požadovanou vlhkostí a teplotou.

Populární ventilační schémata

Při návrhu ventilačního systému je jedním z primárních úkolů přesná a osvědčená organizace distribuce proudění vzduchu.

V současné době používají projektanti několik běžných řešení umístění vzduchotechnických zařízení, jejichž výběr závisí na účelu.

V čistých prostorách je bezpodmínečně nutné zajistit, aby dveře byly vybaveny dodatečnou ochranou proti vnikání kontaminovaného vzduchu do čistého prostoru.

Podívejme se na nejoblíbenější a osvědčená schémata pro organizaci větrání operačního sálu:

• proudění vzduchu jedním směrem přes nakloněnou větrací mřížka;
• pomocí stropních difuzorů je organizováno nejednosměrné proudění vzduchu;
• vzduch vstupuje na operační sál perforovaným stropním panelem s organizací vertikálního jednosměrného proudění vzduchové směsi;
• hmota přiváděného vzduchu je přiváděna přes rozdělovač vzduchu ve stropě, čímž vzniká laminární proudění vzduchu směřující do pracovního prostoru;
• Směs vzduchu není jednosměrná a je přiváděna vzduchovou kruhovou hadicí.

Systém odsávání na operačních sálech se provádí instalací odtahových ventilátorů a nástěnných větracích mřížek s ventilem v opačném směru.

V souladu s praxí jsou nejlepším zařízením pro organizování laminárního proudění vzduchu směřovaného jedním směrem na operačních sálech stropní síťové rozdělovače vzduchu.

Například na laminárním stropě o rozměrech 1,8 x 2,4 m na operačním sále o ploše 40 m² umožňuje vytvořit 25násobnou výměnu vzduchu s výstupní rychlostí proudu vzduchu 0,2 m/s z instalace.

Tyto údaje jsou považovány za dostatečné k absorpci přebytečné teplo o počtu personálu a provozu zařízení na operačním sále.

Instalace ventilačních systémů

Zvláštnost instalace větrání v čistých prostorách je spojena s vysokými požadavky na různé typy zón, jejichž klasifikace závisí na vlastnostech technologických procesů v nich prováděných, jakož i na jejich účelu, standardech mikroklimatu a vedení inženýrských staveb.

Specialisté instalují a uvádějí do provozu zařízení pro zajištění správné výměny vzduchu v čistých prostorách farmaceutického průmyslu

Instalatéři to musí pochopit vzduchovody pro instalaci v čistých prostorách jsou nutné přípravné postupy ještě před instalací, bez kterých nelze následnou instalaci provést.

Podívejme se na hlavní fáze:

1. V přípravné fázi jsou části vzduchového potrubí umístěny ve speciálně určeném čisticím prostoru. Před instalací procházejí díly a armatury prvotním suchým mechanickým čištěním, aby se odstranily kapalné a pevné nečistoty z povrchů vzniklých během výroby a přepravy.
2. Dále byste měli provést primární omytí všech vnitřních povrchů vodou z vodovodu a usušit až do úplného vysušení. bezprašný pásmo. Po vizuální kontrole jsou součásti ventilačního systému v závislosti na stupni znečištění podrobeny sekundárnímu mytí a sušení nebo jsou okamžitě odeslány na antiseptické ošetření.
3. Po konečné úpravě se doporučuje minimalizovat kontakt s čištěnými prvky vnitřních povrchů vzduchovodů a vzduchem v místnosti. Toho lze dosáhnout obalením koncových částí polymerovými fóliemi. Poté jsou komponenty odeslány do skladu s kontrolovanými parametry čistoty.
4. Vyčištěná dávka dílů a vzduchovodů dorazí na místo instalace těsně před instalací. Ochranná fólie se odstraňuje bezprostředně před spojováním částí vzduchovodů a tvarových prvků, přičemž kontakt s nářadím, spojovacími prvky a otevřenou kůží končetin s vnitřkem je nepřijatelný. Při přerušení instalace nebo při přestávce dočasně utěsněte koncové díly, spoje a vložky.

Ve všech fázích instalačních prací je nutné kontrolovat a snižovat počet možných kontaminací vnitřních povrchů.

Závěry a užitečné video k tématu

Video bude hovořit o tom, jak je uspořádána ventilace v čistých prostorách pro průmyslové účely:

Video o tom, jak je nastaveno větrání v čistých prostorách operačního sálu:

Návrh a instalace ventilačních a klimatizačních systémů v čistých prostorách je pracný proces, který vyžaduje určité znalosti, normy a pravidla výměny vzduchu a přívodu vzduchu, stejně jako dovednosti a zkušenosti s používáním zařízení pro rozvod vzduchu.

Proto se pro návrh a instalaci ventilačního systému v takových zařízeních doporučuje kontaktovat pouze odborníky.

Pokud máte dotazy k tématu článku nebo můžete náš materiál doplnit o cenné informace o uspořádání větrání v čistých prostorách. Zanechte prosím své komentáře a podělte se o své zkušenosti - komunikační blok se nachází pod článkem.