洁净与空调技术CC&AC2007年第3期探讨单侧下回风局部百级洁净区的影响因素同济大学姜冰☆沈晋明唐喜庆王育新摘要本文运用CFD技术以疫苗车间接毒无菌室为例,探讨了干扰采用FFU单侧下回风形式的局部百级洁净区流场的各种因素和影响程度,这对类似局部百级洁净区的优化设计具有较重要的理论意义与工程应用价值。关键词CFD疫苗接毒室局部百级洁净区单侧下回风优化设计StudyOntheInfluentialFactorsforLocalClass100AreaWithSingle-SidedSideWallReturnAirByJIANGbing★,SHENJinming,TANGXiqingandWANGYuxinAbstractThispapertooktheexampleofapoisonexposuredisinfectionchamberinthevaccineworkshop.BytheapplicationofComputationalFluidDynamics(CFD)technique,itstudieddifferentfactorstogetherwiththeireffectsthatmayinterfereflowfieldofthelocalClass100cleanarea,whichusesFanFilterUnit(FFU)andsidewallreturnair.ForoptimizationofdesignofthelocalClass100cleanarea,theresultspossessedtheoreticalsignificanceinapplications.KeywordsComputationalFluidDynamicsPoisonexposuredisinfectionchamberLocalClass100cleanareaSingle-sidedsidewallreturnairOptimizationofdesign★TongjiUnivereicy,Shanghai,China☆姜冰,女,1980年2月生,在读硕士研究生200092同济大学机械学院上海市四平路1239号021-65988388E-mail:jiangbing111@hotmail.com收稿日期:2007-5-21修回日期:2007-6-71概述单向流洁净室由于送风气流充满整个洁净室断面,且流线保持平行,流向单一,并具有一定的和均匀的断面速度,如“活塞”一样把室内随时产生的污染物质有效地抑止其扩散并迅速将其排出室外。典型的垂直单向流洁净室是用格栅地板回风。但医药等行业使用场所常采用全顶棚送风下侧回风洁净室,并被证实洁净室在6m室宽以内的单侧下回风可以实现单向流,达到5级洁净度[1]。根据制药GMP对生产厂房环境控制的要求,往往在万级洁净区内布置局部百级区[2]。这种局部百级单向流洁净区在制药业中常采用风机过滤单元(FanFilterUnit下文简称FFU)顶部送风单侧下回风的形式。由于FFU不断吸入静压箱内空气加压后送入洁净区,静压箱的压力小于洁净区,在压差作用下保证了FFU与框架接合面不会渗漏,称之为负压密封,十分简单可靠。而且FFU靠自带风机进行系统循环,不需要另设空调机房。将单侧夹墙用作回风道,也不需要送回风管连接,十分方便地形成了局部百级单向流洁净区。初投资和运行费用也不大,因此运用十分广泛。由于××生物药业有限公司对灭活疫苗车间接毒无菌室的生产环境控制有特殊要求[3],对此本文进行深入研究,其建筑结构示意见图1,前侧为万级洁净区,后侧是局部百级洁净室。接毒无菌室要进行强致病性病毒植入营养基中(例如鸡蛋等)的工艺过程,既要保护病毒存活、繁殖,以产生出具有明显的生物特征的相应疫苗,又要防止具有强致病性病毒扩散,保证工作人员安全。这样就必须要求达到局部百级的单向流工艺环境,并保证单向流气流向后侧回流,人员在前侧工作,整个接毒室的压力低于周围房间和走廊的压力,以防止病毒通过缝隙渗透出去,造成严重的后果。因此必须重视接毒无菌室气流干扰影响以及优图1接毒无菌室建筑结构示意图问题讨论·32·洁净与空调技术CC&AC2007年第3期化其设计。本文对此气流进行了数值模拟与研究,探讨这种采用FFU单侧下回风形式的洁净区受干扰程度与非单向流洁净区内送回风口布置、以及前侧非单向流洁净区和单向流洁净区的面积比等因素的关联。这对制药业类似接毒无菌室洁净区的设计优化具有较重要的理论意义与工程应用价值,也为系统的合理设计及设备选型提供有益的依据。2局部百级洁净室的影响因素和评价指标度量洁净区单向流特性的指标主要有流线平行度、乱流度和送风下限风速[1]。流线平行的作用是保证尘源散发的尘粒不作横向的传播,避免对工作区污染。因此,对流线平行度一般规定:1)其流线倾角应大于65°;2)流线从直线逐渐倾斜,其倾斜程度每厘米流线夹角不超过0.5°。另外用乱流度来衡量单向流的速度场均匀性,其表达式如下:!"=∑("i-")2n""(1)式中:!"———乱流度;"i———测点风速,m/s;"———平均风速,m/s...
