Давление в чистых помещениях

Поддержание баланса расходов и давления в чистых помещениях

А. А. Бородкин, технический директор ООО «Инженерное бюро ВИНДЭКО»

В наши дни качество продукции, а значит, и здоровье человека немыслимы без контроля за загрязнениями. В таких отраслях, как аэрокосмическая, микроэлектронная, фармацевтическая и пищевая, производство медицинских изделий и здравоохранение – то есть там, где необходимо осуществление высокотехнологичных операций, – предъявляются повышенные требования к обеспечению качества воздушной среды в чистых помещениях.

Согласно [1–3] «Чистое помещение – помещение, в котором контролируется концентрация взвешенных в воздухе частиц и которое построено и используется так, чтобы свести к минимуму поступление, выделение и удержание частиц внутри помещения, и в котором, по мере необходимости, контролируются другие параметры, например; температура, влажность и давление».

По пределам максимальной концентрации (число частиц/м 3 воздуха) в диапазоне размеров частиц от 5 до 0,1 мкм чистые помещения подразделяются на классы ИСО (ISO), сведения о которых приведены в табл. 1.

Итак, в качестве основных загрязнений выступают взвешенные в воздухе частицы, которые могут попадать в чистое помещение как из окружающего воздуха, так и выделяться внутри помещения. Вот далеко не полный перечень того, что может содержать окружающий нас воздух: пыль, цветочная пыльца, табачный дым, смог, бактерии, вирусы, грибки и т. д. Внутри помещения основным источником частиц является человек, например, при интенсивном движении человек выделяет до 10 млн частиц размером от 0,5 мкм и более в минуту. Также источником загрязнений является технологическое оборудование – частицы покрытия и материалов.

В среднем в чистом помещении поступления микрозагрязнений на 70–80 % – от человека, 15–20 % – от оборудования и только 5–10 % – с окружающим воздухом через неплотности ограждающих конструкций. В зависимости от области использования чистого помещения доля источников микрозагрязнений может изменяться, например, в микроэлектронике доля человека составляет 35 %. Более подробную информацию можно найти в [4].

Для того чтобы снизить поступление микрозагрязнений из пространства, окружающего чистое помещение, применяются определенные архитектурно-планировочные решения:

— специальные ограждающие конструкции: стеновые самонесущие сэндвич-панели, потолки (легкие, кассетные, панельные), обладающие повышенной герметичностью, окна;

— специальные конструкции входных групп: двери (распашные, раздвижные, застекленные, с автоматическим открыванием и т. д), тамбур-шлюзы, передаточные материальные шлюзы-боксы.

Снижению поступления вредностей из соседних помещений также способствует поддержание избыточного давления в чистом помещении.

Для компенсации вредностей, выделяемых персоналом, применяется метод разбавления вредностей путем подачи чистого воздуха. Для очистки приточного воздуха применяются многоступенчатые системы фильтрации, в состав которых входят высокоэффективные HEPA (High Efficiency Particulate Air) и даже ULPA-фильтры (Ultra Low Penetration Air). Классы фильтрации [5], соответствующие этим фильтрам, приведены в табл. 2.

В соответствии с назначением чистого помещения (микроэлектроника, космическая промышленность, здравоохранение, фармацевтика и т. д.) и в зависимости от его класса существуют типовые решения, регламентирующие количество ступеней очистки воздуха и класс фильтров. Например, для производства стерильных лекарственных средств в чистых помещениях 5 класса ИСО рекомендуется применять три ступени очистки с фильтрами классов F5, F9, H14. Причем если фильтры грубой и тонкой очистки могут быть размещены непосредственно в приточной установке, то HEPA-фильтры, как правило, размещаются в потолке чистого помещения в так называемых фильтрах прямой раздачи воздуха.

Основные особенности чистых помещений, на которые следует обращать внимание при проектировании систем вентиляции

1. Наличие ограждающих конструкций с повышенной герметичностью.

Превышение расхода приточного воздуха над вытяжным может привести к неконтролируемому превышению величины избыточного давления в чистом помещении и, как следствие, к короблению ограждающих конструкций и нарушению герметичности помещения.

Решение. Необходимость поддержания и контроля величины избыточного давления в чистом помещении.

2. Наличие тамбур-шлюза.

При наличии избыточного давления в чистом помещении открытие тамбур-шлюза сопровождается значительным уменьшением величины избыточного давления (вплоть до выравнивания давлений в чистом и «грязном» помещениях). Например, избыточное давление в 5 Па не может гарантировать отсутствие попадания вредностей из соседнего «грязного» помещения через дверной проем.

Решение. Необходимость поддержания и контроля величины избыточного давления в чистом помещении.

3. Наличие высокоэффективных HEPA-фильтров в составе системы вентиляции чистого помещения.

Применение в чистых помещениях фильтров классов H11–H14 – это основная причина, значительно отличающая процедуру проектирования системы вентиляции чистого помещения от проектирования вентиляции обычного помещения. Почему?

Системы вентиляции обычных помещений относятся к системам с постоянным расходом воздуха – CAV (const air volume) системам. Сопротивление сети в CAV-системах, как правило, незначительно изменяется в процессе эксплуатации. Таким образом, будучи один раз отбалансированными они не изменяют своих характеристик во времени.

Несколько иначе обстоят дела с системами вентиляции чистых помещений. Характерной особенностью HEPA-фильтров является значительное начальное сопротивление (сопротивление чистого фильтра) и, что особенно важно, значительный диапазон изменения сопротивления фильтра. Например, сопротивление чистого фильтра класса Н14 достигает 350 Па, а конечное (при достижении этого перепада давления фильтр заменяется) – 650 Па. Если не применять специальных способов, то из-за значительного изменения гидравлического сопротивления HEPA-фильтров в процессе эксплуатации сопротивление всей вентиляционной сети также изменяется. А это значит, что изменяются расходы воздуха, поступающие в чистые помещения, то есть без принятия специальных мер для компенсации сопротивления фильтров системы вентиляции чистых помещений будут относиться к системам с переменным расходом воздуха – VAV-системам (variable air volume).

Налицо противоречие – по технологии расходы воздуха, подаваемые в чистые помещения, не должны меняться в процессе эксплуатации, то есть по назначению система вентиляции чистых помещений относится к CAV-системе. Необходимо здесь также отметить следующую особенность применения HEPA-фильтров. Если чистое помещение не одно, а их несколько и в каждом помещении используются фильтры различного класса либо необходимы разные расходы приточного воздуха, то сопротивление веток с этими фильтрами меняется не одинаково. Это значит, что в процессе эксплуатации чистых помещений, даже в первоначально отбалансированных ветках сети, расходы воздуха будут все больше и больше отличаться от требуемых. Для компенсации этого эффекта необходимо применять специальные меры. В отечественной практике часто используют частотное регулирование. Однако приточная установка с частотным регулированием в сети с переменным сопротивлением способна поддерживать только суммарный расход и поэтому может быть эффективна только для единичного помещения.

Решение. Использование CAV-регуляторов расхода.

Используя CAV-регулятор можно VAV-систему перевести в CAV-систему. Идея заключается в том, чтобы сопротивление системы CAV-регулятор + HEPA-фильтр было постоянным в процессе эксплуатации. А для этого необходимо, чтобы при росте сопротивления HEPA-фильтра сопротивление CAV-регулятора пропорционально уменьшалось. Реализация этого алгоритма позволит сохранить постоянным расход воздуха, подаваемого в чистое помещение, и обеспечить автоматическую балансировку нескольких чистых помещений в процессе эксплуатации даже при отсутствии частотного регулирования.

CAV-регулятор представляет собой однолепестковый клапан с центральной осью вращения (рис. 1). Лепесток клапана соединен с пружиной, стремящейся открыть клапан. Под лепестком расположен небольшой пластиковый мешок с отверстием. Увеличение натяжения пружины увеличивает усилие открытия лепестка и, как следствие, изменяет настройку клапана на больший расход. При поступлении потока воздуха в регулятор мешок надувается и стремится закрыть клапан, а предварительно натянутая пружина стремится его открыть. Окончательно две силы уравновешиваются, и лепесток занимает положение, соответствующее заданному расходу воздуха, то есть поддержание постоянного расхода воздуха реализуется без использования электрических или пневматических приводов.

Схема функционирования CAV-регулятора

CAV-регуляторы могут быть круглыми диаметром от 100 до 400 мм, с расходом воздуха от 80 до 5 000 м 3 /ч и прямоугольными с сечением от 200 х 100 мм до 600 х 600 мм с расходом от 144 до 12 100 м 3 /ч.

CAV-регуляторы обладают рядом характерных особенностей, на которые следует обращать внимание при их использовании:

— требуемый минимальный напор для функционирования регулятора 50 Па;

— для каждого размера CAV-регулятора существует свой рабочий диапазон расходов – Vmin, Vmax. Например, для диаметра 160 – 216–884 м 3 /ч, соответственно, для диаметра 200 – 324–1 294 м 3 /ч;

— уровень мощности шума, генерируемого CAV-регулятором, зависит не только от расхода воздуха, но и от падения давления на регуляторе.

Пример выбора типоразмера CAV-регулятора

На притоке в чистых помещениях применяется следующая комбинация (рис. 2): CAV-регулятор + шумоглушитель (при необходимости) + отсечной клапан (при необходимости) + фильтр прямой раздачи воздуха со сменным фильтром 11 или 13 классов чистоты (Н13, Н14).

CAV + фильтр прямой раздачи воздуха

Фильтр прямой раздачи воздуха устанавливается непосредственно в чистом помещении и представляет собой герметичный корпус с контуром герметизации HEPA-фильтра и воздухораздающего устройства (ВРУ). ВРУ могут быть различного исполнения – перфорированные, вихревые или струйные. Фильтры прямой раздачи воздуха могут иметь круглые или прямоугольные патрубки, расположенные сбору или сверху.

Для определенности рассмотрим вариант: фильтр прямой раздачи воздуха c установленным в него HEPA-фильтром 575 х 575 х 78 мм и вихревым диффузором размером 600 х 600 мм. Патрубок – круглый боковой. Возможные диаметры патрубков – 198, 248, 298 мм. HEPA-фильтр при уровне мощности шума в помещении до 40 дБ(A) может пропускает 970 м 3 /ч, а вихревой диффузор только 600 м 3 /ч.

Вариант 1. Фильтр Н11

Начальный/конечный перепад давления на HEPA-фильтре – 125/250 Па. Расход воздуха ограничен вихревым диффузором и составляет 600 м 3 /ч. Минимальный перепад давления на CAV-регуляторе принят равным 50 Па. Допустимый уровень звукового давления в чистом помещении не более 35 дБ(A).

Максимальный перепад давления комплекса CAV-регулятор + HEPA-фильтр складывается из их сопротивлений в конечном состоянии и равен 50 + 250 = 300 Па. В процессе эксплуатации это сопротивление не должно меняться. Тогда в начальный момент времени, когда сопротивление чистого HEPA-фильтра равно 125 Па, сопротивление CAV будет составлять 300 – 125 = 175 Па. Результаты подбора диаметра CAV-регулятора представлены в табл. 3.

Контроль перепадов давления и воздушных потоков в чистых помещениях

Достаточно часто проблемой является поступление в чистые помещения загрязненного воздуха извне, хотя при хорошем проекте его можно ограничить. В частности, загрязненный воздух нередко проникает в чистые помещения из-за недостаточно продуманных ограждающих конструкций. Поэтому для минимизации или полного предотвращения этой проблемы необходимо делать зазоры между элементами конструкции как можно меньше и поддерживать в помещении избыточное давление. Вопросы баланса давления в помещениях рассматриваются ниже.
Загрязнение поверхностей и воздуха может возникнуть также при движении персонала, перемещении оборудования и материалов через плохо спроектированные воздушные шлюзы и раздевалки.
Блоки чистых помещений, используемые в фармацевтической промышленности, состоят из нескольких чистых помещений, в которых проходят различные этапы технологического процесса. От этапа к этапу и от помещения к помещению требования к технологической среде постепенно ужесточаются вплоть до этапа первичной упаковки и укупорки контейнеров с продукцией. В этой точке необходимо поддерживать самое высокое качество окружающей технологической среды.
На этапе маркировки и вторичной упаковки требования к окружающей среде снижаются. Различная чистота технологической среды достигается за счет различной скорости подачи воздуха и использования устройств с однонаправленным воздушным потоком или изоляторов в критических зонах.
Чтобы гарантировать поддержание столь различных условий в каждом чистом помещении, стандарты по чистым помещениям и руководства по GMP требуют поддерживать перепады давления между отдельными помещениями с целью предотвратить нежелательное движение воздуха из зон более низкого класса в более чистые и, таким образом, снизить вероятность переноса загрязнения. Опыт показывает, что достижение разумного баланса давления и его последующее поддержание является одной из сложнейших проблем при проецировании, приемке и эксплуатации производства, особенно если речь идет о сложных фармацевтических технологических блоках, состоящих из множества различных помещений.
Принятые стандарты по чистым помещениям сходятся в том, что перепад давления между чистыми помещениями должен составлять 10-15 Па. Такой перепад легко достижим, поддается мониторингу и, очевидно, предотвращает перенос загрязнения. Однако следует иметь в виду, что, хотя в руководствах по чистым помещениям и могут приводиться конкретные цифры в 10 или 15 Па, это требование — только средство для достижения цели. Если между помещениями блока отсутствуют нежелательные воздушные потоки, то перепад давления не имеет значения.
Однако не все пользователи и контролирующие органы понимают и принимают такие доводы. Точно такие же соображения справедливы, когда речь идет об изоляторах. Однако в этом случае, поскольку необходимо обеспечивать качество воздуха в малом рабочем объеме, заметную роль играет перемещение воздуха при движении рук в перчатках, что необходимо учитывать при выборе и квалификации перепадов давления. Для изоляторов перепад давления обычно составляет 15-60 Па.
В некоторых случаях вытяжные воздуховоды из чистого помещения выходят в прилегающий внешний коридор, отделенный от помещения воздушным шлюзом или раздевалкой, т. е. давление в таком коридоре может быть на два уровня ниже, чем в самом помещении. Поэтому необходимо иметь в виду ограничения, связанные с тем, на какое статическое давление рассчитана конструкция, и с тем, может ли вентиляционная установка создавать необходимое избыточное давление. При разнице давления более 30 Па возможны некоторые трудности в закрывании и открывании распашных дверей и «свист» в дверных зазорах.
Проблемы возможны и в случае, когда на границе перепада давления между помещениями установлено технологическое оборудование, например, в случае процесса, ведущегося в тоннеле, где контейнеры моются, стерилизуются и наполняются, перемещаясь из помещения подготовки компонентов в зону асептического розлива. Перепад давления между соединенными тоннелем помещениями может привести к перетеканию воздуха.
Этот воздушный поток может изменить температурные характеристики и, следовательно, эффективность термостата для воздушной стерилизации; более того, возможно даже повреждение тоннеля вследствие образования в нем зон с повышенной температурой. Колебания перепада давления изменяют количественные характеристики воздушного потока, что в свою очередь может приводить к изменениям в эффективности системы и осложнять ее валидацию. Поскольку тоннель проходит через границу между зонами с различным давлением, необходимо каким-либо образом ограничить перетекание воздуха через тоннель. Если этого не сделать, потребуется увеличить подачу воздуха в зону с наиболее высоким давлением.

Существует два способа создания необходимого баланса давления между комнатами, входящими в блок чистых помещений. Они известны как решения с «открытыми» и «закрытыми дверьми». Подход «открытых дверей» наиболее целесообразен, если устройство воздушных шлюзов неудобно или невозможно, например, в больничных операционных.
Объем подаваемого в каждое помещение воздуха определяется требованием стандарта по снижению концентрации загрязнений или требованиями по охлаждению. Вытяжная вентиляция в помещении регулируется так, чтобы обеспечить необходимый перепад давления. Регулировка осуществляется либо вручную, либо автоматическими заслонками, положение которых меняется в зависимости от давления в помещении. Преимущество такого решения с «закрытыми дверьми» заключается в его простоте и низкой вероятности сбоев в работе. Поскольку приточная и вытяжная вентиляция в каждом помещении практически сбалансированы, воздухообмен между различными зонами минимален.
Как уже говорилось выше, чистые помещения должны быть герметичными, чтобы минимизировать просачивание воздуха через элементы конструкции. Однако невозможно предотвратить перетекание воздуха из зоны с более высоким давлением в зону с более низким давлением через дверные зазоры.
Утечку воздуха через дверные зазоры можно оценить достаточно точно, если известны допуски дверной арматуры, но суммарная утечка зависит и от качества исполнения, которое окончательно становится ясным только при приемке помещения. Поэтому при проектировании вентиляции целесообразно предусмотреть достаточный запас по производительности, чтобы компенсировать большую, чем предполагается при проектировании, утечку.
Недостатком решений с «закрытыми дверьми» является то, что они никак не учитывают нежелательные потоки воздуха, возникающие при открывании и закрывании дверей. Кроме того, если оставить дверь открытой, то за счет турбулентности, создаваемой потоками воздуха из решеток приточной вентиляции, происходит движение воздуха между разделяемыми дверью зонами. Этот эффект усугубляется разницей температур.
Так, если температура в смежных помещениях одинакова, то воздухообмен через двойную дверь составляет 0,19 м/с в обоих направлениях, а при разнице температуры в 2°С он возрастает до 0,24 м/с. Чтобы предотвратить нежелательное движение воздуха, необходимо создать достаточный поток воздуха через дверной проем в направлении менее чистой зоны.
Из-за нехватки места не приводятся чертежи, иллюстрирующие влияние открывания остальных дверей в блоке. Однако расчеты показывают, что направление воздушных потоков будет правильным, т.е. из чистых зон в менее чистые. Расчет данного решения воздушных потоков произведен Питером Робертсоном (Peter Robertson), ранее работавшим в отделе исследований инженерных систем зданий (Building Services Research Unit) Университета Глазго.
Для постоянного поддержания правильного направления воздушных потоков во всем блоке производительность приточной вентиляции должна быть примерно 0,69 м/с для комнаты розлива и примерно 0,63 м/с для комнаты приготовления растворов. Эти величины необходимы для обеспечения воздушных потоков, при этом не принимается во внимание необходимость охлаждения и снижения концентрации аэрозольных загрязнений. Таким образом, эти объемы воздуха являются минимально необходимыми для контроля воздушных потоков в блоке помещений, планировка которого представлена на рисунке. Дополнительные объемы воздуха могут использоваться для лучшей защиты дверей или отводиться из того же помещения через вытяжную вентиляцию.
Данные величины рассчитаны для максимальной разницы температур 2°С между комнатой чистого розлива и прилегающими помещениями и 1°С между всеми остальными зонами. Воздухозаборные решетки, через которые перетекает воздух при закрытых дверях, являются стабилизаторами давления и должны регулироваться так, чтобы в комнате поддерживалось необходимое давление, а их размер должен соответствовать максимальному проходящему через них воздушному потоку.
Следует отметить, что цифры, рассчитанные для данного проекта, являются приблизительными, поскольку трудно сказать, какое давление будет в помещении при открытой двери и, следовательно, точно рассчитать утечку воздуха через дверь. Однако с практической точки зрения они достаточно точны. Например, нельзя с абсолютной уверенностью сказать, каков будет воздушный поток между раздевалкой и зоной подготовки оборудования и компонентов, когда открыта дверь между зоной розлива и раздевалкой. Поскольку неизвестно точное давление в раздевалке, существует вероятность небольшого обратного тока в зону оборудования и компонентов. Однако если такое и случится, это не имеет практического значения.
Недостатком решений с «открытыми дверьми» является то, что в случае блоков с множеством помещений и дверей трудно спроектировать систему, которая гарантировала бы неизменность направления движения воздуха. Однако при простой схеме потоков такое решение имеет право на жизнь.

Давление в чистых помещениях

ГОСТ Р 56638-2015

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Вентиляция и кондиционирование воздуха

Clean rooms. Ventilation and air conditioning. General requirements

ОКС 13.040.01
19.020

Дата введения 2016-12-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Инвар-проект» (ООО «Инвар-проект») при участии Открытого акционерного общества Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем (АО НИЦ КД)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 184 «Обеспечение промышленной чистоты»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Чистые помещения широко применяются в электронной, приборостроительной, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, в производстве медицинских изделий, в больницах и т.д. Они стали неотъемлемой частью многих современных процессов и средством защиты человека, материалов и продукции от загрязнений.

К настоящему времени действует комплекс стандартов ИСО 14644* (ГОСТ Р ИСО 14644), которые устанавливают классификацию чистых помещений, требования к мониторингу, методам испытаний, проектированию, эксплуатации и др.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

Ряд нормативных документов устанавливает требования к системам вентиляции и кондиционирования общего назначения без учета специфики чистых помещений. В то же время чистые помещения требуют особого подхода, поскольку они требуют использования высокоэффективных фильтров очистки воздуха ЕРА, НЕРА и ULPA, высокой кратности воздухообмена, поддержания перепадов давления воздуха между помещениями и пр.

Эти факторы, а также рост объемов строительства чистых помещений обусловливают необходимость разработки специального стандарта по системам вентиляции и кондиционирования в чистых помещениях.

Цель настоящего стандарта — дать общие требования к системам вентиляции и кондиционирования чистых помещений, которые позволят задать требования к этим системам, разработать соответствующие разделы проекта, выполнить монтаж и испытания чистых помещений и затем эксплуатировать их.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к системам вентиляции и кондиционирования чистых помещений и чистых зон.

В стандарте не рассматриваются требования к системам вентиляции и кондиционирования общего назначения (не связанные с чистыми помещениями), установленные строительными и другими стандартами, нормами и правилами.

Стандарт не устанавливает специальные требования, определяемые технологией производства конкретных видов продукции, особенностями обращения с опасными материалами и отходами (токсичными, радиоактивными, содержащими патогенные микроорганизмы и пр.), а также требованиями безопасности труда, на которые распространяются другие нормативные документы.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р ЕН 13779 Вентиляция в нежилых зданиях. Технические требования к системам вентиляции и кондиционирования

ГОСТ Р ИСО 14644-4 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 4. Проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию

ГОСТ Р 52249-2009 Правила производства и контроля качества лекарственных средств

ГОСТ Р 56190 Чистые помещения. Методы энергосбережения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

чистое помещение: Помещение, в котором контролируется концентрация взвешенных в воздухе частиц, построенное и используемое так, чтобы свести к минимуму поступление, выделение и удержание частиц внутри помещения, и позволяющее, по мере необходимости, контролировать другие параметры, например, температуру, влажность и давление.

чистая зона: Пространство, в котором контролируется концентрация взвешенных в воздухе частиц, построенное и используемое так, чтобы свести к минимуму поступление, выделение и удержание частиц внутри зоны, и позволяющее, по мере необходимости, контролировать другие параметры, например, температуру, влажность и давление.

Примечание — Чистая зона может быть открытой или замкнутой и находиться как внутри, так и вне чистого помещения.

3.1 состояния чистого помещения

построенное: Состояние, в котором монтаж чистого помещения завершен, все обслуживающие системы подключены, но отсутствует производственное оборудование, материалы и персонал.

оснащенное: Состояние, в котором чистое помещение укомплектовано оборудованием и действует по соглашению между заказчиком и исполнителем, но персонал отсутствует.

эксплуатируемое: Состояние, в котором чистое помещение функционирует установленным образом с установленной численностью персонала, работающего в соответствии с документацией.

однонаправленный поток воздуха: Контролируемый поток воздуха с постоянной скоростью и примерно параллельными линиями тока по всему поперечному сечению чистой зоны.

Примечание — Поток воздуха такого типа непосредственно уносит частицы из чистой зоны.

неоднонаправленный поток воздуха: Распределение воздуха, при котором поступающий в чистую зону воздух смешивается с внутренним воздухом посредством подачи струи приточного воздуха.

3.6 рекуперация тепла: повторное использование тепла воздуха, удаляемого из помещений (здания).

3.7 рециркуляция воздуха: Повторная подача части вытяжного воздуха в помещение (систему помещений) после фильтрации.

3.8 виды потоков воздуха в системе вентиляции и кондиционирования

3.8.1 приточный воздух, : Воздух, подаваемый в помещение системой вентиляции и кондиционирования.

3.8.2 наружный воздух, : Атмосферный воздух, поступающий в систему вентиляции и кондиционирования для подачи в обслуживаемое помещение.

3.8.3 вытяжной воздух, : Воздух, выходящий из помещения через систему принудительной вентиляции.

3.8.4 удаляемый воздух, : Часть вытяжного воздуха, удаляемая в атмосферу.

3.8.5 рециркуляционный воздух, : Часть вытяжного воздуха, повторно поступающая в систему вентиляции и кондиционирования.

Примечание — К рециркуляционному воздуху может добавляться наружный воздух. При рециркуляции часть вытяжного воздуха после фильтрации может возвращаться в то же помещение (местная рециркуляция) или распределяться по нескольким помещениям.

3.9 инфильтрация воздуха, : Поступление воздуха в помещение извне из-за неплотностей в ограждающих конструкциях.

3.10 эксфильтрация воздуха, : Утечка воздуха за пределы помещения из-за неплотностей в ограждающих конструкциях помещения.

утечка: Непредусмотренный поток воздуха через неплотности в конструкции.

Измерение дифференциального давления в чистых помещениях и на фильтрах

Между чистыми помещениями различных классов необходимо поддерживать разницу давления от 5 до 20 Па. При этом самое высокое давление будет в помещении с наивысшим классом чистоты. Благодаря минимально-повышенному давлению в чистом помещении воздух из менее чистой зоны не сможет попадать в него при открытии дверей. Доступ сотрудников и материалов в наиболее чистые помещения производится через воздушные шлюзы, где сильные потоки воздуха поднимают все частицы и удаляют их через систему фильтров.

Согласно стандарту DIN EN ISO 14644-3, необходимо замерять разницу давления между чистыми помещениями любого класса и воздушными шлюзами для сотрудников и материалов, чистыми помещениями других классов и окружающей средой. Также необходима проверка дифференциального давления на фильтрах.

• Измерение дифференциального давления требует высокоточной измерительной технологии
• Измерение дифференциального давления между помещениями и на фильтрах

Точное измерение дифференциального давления

Дифференциальное давление в чистых помещениях

Измерения для проверки каскада дифференциального давления обеспечит функционирование вашего чистого помещения в соответствии со всеми нормами. Такие измерения требуют высокой степени точности используемых измерительных приборов.

• Измерения минимального дифференциального давления от 0 до 50 Па согласно DIN EN ISO 14644-3
• Манометры дифференциального давления с низкой погрешностью идеальны для измерений в чистых помещениях
• Высокоточные сенсоры дифференциального давления

Дифференциальное давление на фильтрах

Эффективное определение дифференциального давления на фильтрах системы кондиционирования позволит сделать точный вывод об уровне загрязнённости и поможет вам поддерживать бесперебойное функционирование вашей системы кондиционирования.

• Точная проверка фильтров систем кондиционирования и вентиляции
• Портативные приборы с большим дисплеем и удобными измерительными меню
• Высокоточные манометры дифференциального давления

ПромКонВент.рф

Автоматическое поддержание перепада давления в чистых помещениях

Основная задача чистых производственных помещений (ЧПП) — защита продукта, пациента и персонала от попадания посторонних загрязнений, бактерий и вирусов из пространства окружающего рабочую зону.

Характерными отличиями ЧПП от помещений прочего назначения, являются:

• Конструктивные элементы с повышенной герметичностью. Это элементы стен, дверей и потолков, обладающие необходимой герметичностью и прочностью, что позволяет им выдерживать большие перепады давления.
• Тамбуры и шлюзы — элементы обеспечивающие перемещение персонала и продукции в ЧПП и снижающие проникновение загрязнений извне.
• Специальные оконечные высокоэффективные фильтры, через которые подается очищенный воздух в чистую зону.
• Каскадное повышение (понижение) давления воздуха в помещении в соответствии с классом чистоты.

Проблемы, которые возникают при эксплуатации чистых помещений можно кратко разделить на следующие:

• Перемещение персонала и продукта связано с открыванием дверей и люков, что приводит к быстрому падению перепада давления между зонами с разным классом чистоты.
• Высокоэффективные фильтры в процессе эксплуатации меняют свои характеристики по мере их загрязнения. Диапазон изменений сопротивления фильтра может быть от 150 Па в начале эксплуатации до 600 Па в конце. Таким же образом изменяется и характеристика всей вентиляционной сети. Перепад давления в ЧПП соответственно уменьшается.

Современное решение указанных проблем связано с применением автоматического регулирования производительности вентиляционных установок и клапанов постоянного и переменного расхода воздуха (CAV и VAV– регуляторов).

Изменение производительности вентиляционной установки достигается применением частотного регулирования двигателя вентилятора и контроллера расхода воздуха. При падении производительности системы, в связи с загрязнением фильтров, производительность системы увеличивается автоматически. Этот метод хорош при условии наличия однотипных высокоэффективных фильтров в системе, однако он не позволяет поддерживать перепады при «быстрых» процессах, таких как открывание дверей в ЧПП.

Применение CAV–регуляторов позволяет поддерживать постоянный перепад давления в чистом помещении независимо от типов оконечных фильтров. Регулятор этого типа устанавливается либо перед каждым фильтром, либо перед группой фильтров в пределах одной чистой зоны. Есть варианты с дополнительным подогревателем или охладителем воздуха.

VAV-регулятор, установленный на вытяжном воздуховоде реагирует на изменение давления в помещении при открывании дверей и прикрывает вытяжной канал, компенсируя падение давления.

При применении CAV и VAV– регуляторов необходимо помнить, что при работе клапанов возможно возникновение аэродинамического шума, что потребует установки дополнительных шумоглушителей.