一、概念
潔凈室在其空氣凈化系統(tǒng)運行之后,室內(nèi)含塵濃度從一個較高的數(shù)值下降到穩(wěn)定的值,所需的時間即為自凈時間,這個時間越短越好。如果因污染而使室內(nèi)含塵濃度由一個較低的穩(wěn)定值回升到較高的穩(wěn)定值,所需的時間即為污染時間。所不同的是,如果是因停機而造成污染,其污染時間越長越好,說明系統(tǒng)和建筑的嚴(yán)密性好;如果是在潔凈室運行之中,由于增加了發(fā)塵源或發(fā)塵量,而使室內(nèi)含塵濃度上升到一個新的穩(wěn)定值,則所需的時間即是發(fā)塵污染時間,越短越好,說明干凈氣流能很快起到?jīng)_淡稀釋作用。下面要計算的是自凈時間和發(fā)塵污染時間。停機污染時間由于受到系統(tǒng)和建筑的影響,比較復(fù)雜,難于計算。
下圖是實際的開機自凈曲線和停機污染曲線的例子。
高效空氣凈化系統(tǒng)具有自凈時間和污染時間的概念,而中效空氣凈化系統(tǒng)室內(nèi)含塵濃度隨著室外大氣含塵濃度的變化而變化,因此無所謂自凈時間和污染時間。
二、自凈時間的計算
從亂流潔凈室含塵濃度的瞬時式可見,任意時刻的含塵濃度nt和時間t都是未知數(shù),是不能直接求解自凈時間或污染時間的。由下面一個簡化的方法。
對于高效空氣凈化系統(tǒng)的潔凈室,ηr>0.999,同時對于s≤1的情況,[1-s(1-ηr)]≈1,所以上面公式簡化為
還可以進一步簡化,可以設(shè)nt/n為比1稍大的數(shù),可認(rèn)為含塵濃度已達(dá)到穩(wěn)定。因而可得
所以
該式在單對數(shù)紙上將成為直線,如下圖。因通常均有n0/n≥1,故取值時可略去1。
為了求自凈時間,先要求出,n0是潔凈室原始含塵濃度,如果不是事先已知,則應(yīng)加以確定。實際情況表明,只要開機前系統(tǒng)已經(jīng)停止運行幾個小時,則不管什么系統(tǒng)的潔凈室,最后n0將趨近于室外大氣含塵濃度m。從下表可以看出,對于一般圍護結(jié)構(gòu)的潔凈室,n0約可達(dá)到m的80%,因為n0差別不大,對于自凈時間的影響也不大,為了方便計算,可以取n0=m。
m的確定可按實際確定。
m是潔凈室穩(wěn)定時含塵濃度,應(yīng)根據(jù)要求或計算確定,具體方法另討論。
根據(jù)由上圖求出nt,則 ,t 的單位是min
下表列出了18例開機自凈時間的計算值和實測值的對比,可見兩者是較相近的。
下圖是根據(jù)國外的實驗數(shù)據(jù)繪出的,由于是對同一個潔凈室改變換氣次數(shù)做的實驗,因此換氣次數(shù)和自凈時間的關(guān)系更單一,更可信。
現(xiàn)在計算一下關(guān)于開門入室?guī)胛廴径璧淖詢魰r間。
已知因開門室內(nèi)濃度比上升到
,要求恢復(fù)到以內(nèi)的自凈時間。
如果潔凈室為1000級,n按60次/h計算,帶入上式得
對于帶進的污染不僅在于增加含塵濃度而且?guī)ё吡水愋灶w粒,則自凈時間超過2min是不希望的,一般單向流的自凈時間不超過2min,所以希望以2min為限度。因此上述結(jié)果說明進門的污染是危險的,所以這種情況要設(shè)緩沖室。
從上述一系列計算可以看出,亂流潔凈室含塵濃度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時間是很短的,在停機后污染及其嚴(yán)重的條件下,即
在這種條件下,當(dāng)換氣次數(shù)達(dá)20次/h,開機后自凈時間不超過1h;當(dāng)換氣次數(shù)達(dá)30次/h,自凈時間不超過40min;當(dāng)換氣次數(shù)達(dá)50次/h,開機后自凈時間不超過22min。但是這樣嚴(yán)重的污染是極其罕見的。一般情況下
,則按以上換氣次數(shù),自凈時間將不超過41min、28min、17min。過去由于沒有能夠系統(tǒng)普測,對亂流潔凈室的效果估計不足的,因而不區(qū)分不同的室內(nèi)原始含塵濃度和穩(wěn)定濃度之比,不區(qū)分換氣次數(shù)多少,而籠統(tǒng)的提出亂流潔凈室自凈時間要1h,必須設(shè)值班風(fēng)機的看法?,F(xiàn)在從理論實踐兩方面證明亂流潔凈室的開機自凈時間不長,這就表明,除非停機后工作無法收藏,特別怕污染以外,在一般情況下可以不設(shè)值班風(fēng)機,只要提前開機半小時就可以使?jié)崈羰彝度牍ぷ髁恕?br>三、發(fā)塵污染時間的計算
由于發(fā)塵污染,污染前的穩(wěn)定濃度成為原始濃度n0,污染后新的穩(wěn)定濃度是n,所以<1。這樣,公式
就可以改寫成
同樣可設(shè)為略小于1的數(shù),認(rèn)為此時含塵濃度已趨于穩(wěn)定,于是上式可得
此式在單對數(shù)紙上也是直線,相當(dāng)于自凈時間那條線的延長,只是橫坐標(biāo)由變?yōu)?br>