一、概念
潔凈室在其空氣凈化系統(tǒng)運(yùn)行之后,室內(nèi)含塵濃度從一個(gè)較高的數(shù)值下降到穩(wěn)定的值,所需的時(shí)間即為自凈時(shí)間,這個(gè)時(shí)間越短越好。如果因污染而使室內(nèi)含塵濃度由一個(gè)較低的穩(wěn)定值回升到較高的穩(wěn)定值,所需的時(shí)間即為污染時(shí)間。所不同的是,如果是因停機(jī)而造成污染,其污染時(shí)間越長(zhǎng)越好,說(shuō)明系統(tǒng)和建筑的嚴(yán)密性好;如果是在潔凈室運(yùn)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(gè)新的穩(wěn)定值,則所需的時(shí)間即是發(fā)塵污染時(shí)間,越短越好,說(shuō)明干凈氣流能很快起到?jīng)_淡稀釋作用。下面要計(jì)算的是自凈時(shí)間和發(fā)塵污染時(shí)間。停機(jī)污染時(shí)間由于受到系統(tǒng)和建筑的影響,比較復(fù)雜,難于計(jì)算。
下圖是實(shí)際的開(kāi)機(jī)自凈曲線和停機(jī)污染曲線的例子。
高效空氣凈化系統(tǒng)具有自凈時(shí)間和污染時(shí)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(wú)所謂自凈時(shí)間和污染時(shí)間。
二、自凈時(shí)間的計(jì)算
從亂流潔凈室含塵濃度的瞬時(shí)式可見(jiàn),任意時(shí)刻的含塵濃度Nt和時(shí)間t都是未知數(shù),是不能直接求解自凈時(shí)間或污染時(shí)間的。由下面一個(gè)簡(jiǎn)化的方法。
對(duì)于高效空氣凈化系統(tǒng)的潔凈室,ηr>0.999,同時(shí)對(duì)于s≤1的情況,[1-s(1-ηr)]≈1,所以上面公式簡(jiǎn)化為
還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)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
該式在單對(duì)數(shù)紙上將成為直線,如下圖。因通常均有N0/N≥1,故取值時(shí)可略去1。
為了求自凈時(shí)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(shí)際情況表明,只要開(kāi)機(jī)前系統(tǒng)已經(jīng)停止運(yùn)行幾個(gè)小時(shí),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(duì)于一般圍護(hù)結(jié)構(gòu)的潔凈室,N0約可達(dá)到M的80%,因?yàn)镹0差別不大,對(duì)于自凈時(shí)間的影響也不大,為了方便計(jì)算,可以取N0=M。
M的確定可按實(shí)際確定。
M是潔凈室穩(wěn)定時(shí)含塵濃度,應(yīng)根據(jù)要求或計(jì)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(kāi)機(jī)自凈時(shí)間的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值的對(duì)比,可見(jiàn)兩者是較相近的。
下圖是根據(jù)國(guó)外的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的,由于是對(duì)同一個(gè)潔凈室改變換氣次數(shù)做的實(shí)驗(yàn),因此換氣次數(shù)和自凈時(shí)間的關(guān)系更單一,更可信。
現(xiàn)在計(jì)算一下關(guān)于開(kāi)門(mén)入室?guī)胛廴径璧淖詢魰r(shí)間。
已知因開(kāi)門(mén)室內(nèi)濃度比上升到
如果潔凈室為1000級(jí),n按60次/h計(jì)算,帶入上式得
對(duì)于帶進(jìn)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(shí)間超過(guò)2min是不希望的,一般單向流的自凈時(shí)間不超過(guò)2min,所以希望以2min為限度。因此上述結(jié)果說(shuō)明進(jìn)門(mén)的污染是危險(xiǎn)的,所以這種情況要設(shè)緩沖室。
從上述一系列計(jì)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(shí)間是很短的,在停機(jī)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(kāi)機(jī)后自凈時(shí)間不超過(guò)1h;當(dāng)換氣次數(shù)達(dá)30次/h,自凈時(shí)間不超過(guò)40min;當(dāng)換氣次數(shù)達(dá)50次/h,開(kāi)機(jī)后自凈時(shí)間不超過(guò)22min。但是這樣嚴(yán)重的污染是極其罕見(jiàn)的。一般情況下
此式在單對(duì)數(shù)紙上也是直線,相當(dāng)于自凈時(shí)間那條線的延長(zhǎng),只是橫坐標(biāo)由變?yōu)?/span>