空气洁净技术ppt课件
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空气净化培训课件PPT课件(47页)
1、惯性碰撞截留
▪ 原理：空气气流流速大时，气流中的微粒具有 较大的惯性力。当微粒随气流以一定速度向纤 维垂直运动因受纤维阻挡而急剧改变运动方向 时，由于微粒具有的惯性作用使它仍然沿原来 方向前进碰撞到纤维表面，产生摩擦粘附而使 微粒被截留在纤维表面，这种作用称惯性碰撞 截留。
惯性力与气流流速成正比
一、空气净化的方法
▪ （一）热灭菌 ▪ （二）静电除菌 ▪ （三）介质过滤除菌
（一）热灭菌
▪ 热空气进入培养系统之前，一般均需用压 缩机压缩，提高压力。
▪ 空气压缩后温度能达到200度以上，保持一 定时间后，便可实行干热灭菌。不必用蒸 汽或其他载体加热。
▪ 利用空气压缩时所产生 的热量进行灭菌的原理 对制备大量无菌空气有 特别意义。
作用较大
▪重力 ▪静电引力
作用小
（二）空气过滤除菌的介质
（１）纤维状或颗粒状过滤介质
▪ 棉花：常用，有弹性，纤维长度适中。 ▪ 玻璃纤维：直径小，不易折断，过滤效果好。 ▪ 活性炭：要求质地坚硬，颗粒均匀。
缺点：体积大，装填费时费力，松紧度不易掌握， 空气压降大。
（２）纸类过滤介质——超细玻璃纤维纸
▪ 实际应用中需考虑培养 装置与空气压缩机的相 对位置，连接压缩机与 培养装置中管道的灭菌 以及管道长度等。
（二）静电除菌
▪ 静电除尘器可除去空气中 的水雾、油雾、尘埃，同 时也除去微生物。
▪ 原理：利用静电引力来吸 附带电粒子而达到除尘灭 菌目的。
▪ 缺点：对于一些直径小的 微粒，所带电荷小，不能 被吸附而沉降。
（三）介质过滤除菌
▪ 介质过滤除菌是使空气通过经高温灭菌的 介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻 截在介质层中，而达到过滤除菌的目的。
2空气洁净技术第2章PPT课件
• 3）生产设备及生产过程的产尘量与许多因素有关， 有些生产设备不符合洁净室的要求，电机裸露、 皮带传动、其发尘量较大，可采用不锈钢板包覆 装饰，减少其产尘量。生产过程的产尘量与生产 工艺有密切的关系，可采用局部排尘、密闭隔离 等方法控制，使其产尘不流入或少流入洁净室内。
15
• 4）大气中的污染物对室内的污染，可 采用密闭及正压的控制措施，防止其 直接污染洁净室；对新风采用粗效、 中效及亚高效三级过滤措施防止大气 中的污染物间接污染洁净室。
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总体概述
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• 2.1.2 大气尘的计数浓度 • 大气尘是固态微粒和液态微粒的多分散气
溶胶，是专指大气中的悬浮微粒，粒径小 于10μm，也即空气洁净技术中广义的大气 尘。 • 大气尘的计数浓度变化很大，不同地域其 浓度亦不相同。同一地区不同时间大气尘 的计数浓度差别也很大。所以,只能研究典 型地区的大气尘计数浓度,表2.1-1为国外几 种典型地区大气尘计数浓度
12
表2.1-6 不同场所空气中细菌总数/个·m-3
13
• 2.2 内部污染物 • 洁净室内的污染物来自以下几个方面：（1）操作
人员散发尘、菌；（2）室内表面的产尘；（3） 生产设备及生产过程中的产尘；（4）大气中的污 染物对室内的污染。 • 2.2.1 发尘量 • 1）操作人员的发尘量，与洁净工作服的款式、面 料及动作有关。棉质面料的发尘量最大，的确良 面料次之，去静电纯涤纶、尼龙面料发尘量最小。 大挂型款式发尘量最大，上下分装型款式次之， 全罩型款式发尘量最小。操作人员活动时的发尘 量是静止时发尘量的3～7倍。服装的发尘量还与 洗涤方式有关。用溶剂洗涤的发尘量为采用一般 水清洗的五分之一。
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• 4）大气中的污染物对室内的污染，可 采用密闭及正压的控制措施，防止其 直接污染洁净室；对新风采用粗效、 中效及亚高效三级过滤措施防止大气 中的污染物间接污染洁净室。
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总体概述
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• 2.1.2 大气尘的计数浓度 • 大气尘是固态微粒和液态微粒的多分散气
溶胶，是专指大气中的悬浮微粒，粒径小 于10μm，也即空气洁净技术中广义的大气 尘。 • 大气尘的计数浓度变化很大，不同地域其 浓度亦不相同。同一地区不同时间大气尘 的计数浓度差别也很大。所以,只能研究典 型地区的大气尘计数浓度,表2.1-1为国外几 种典型地区大气尘计数浓度
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表2.1-6 不同场所空气中细菌总数/个·m-3
13
• 2.2 内部污染物 • 洁净室内的污染物来自以下几个方面：（1）操作
人员散发尘、菌；（2）室内表面的产尘；（3） 生产设备及生产过程中的产尘；（4）大气中的污 染物对室内的污染。 • 2.2.1 发尘量 • 1）操作人员的发尘量，与洁净工作服的款式、面 料及动作有关。棉质面料的发尘量最大，的确良 面料次之，去静电纯涤纶、尼龙面料发尘量最小。 大挂型款式发尘量最大，上下分装型款式次之， 全罩型款式发尘量最小。操作人员活动时的发尘 量是静止时发尘量的3～7倍。服装的发尘量还与 洗涤方式有关。用溶剂洗涤的发尘量为采用一般 水清洗的五分之一。
空气洁净技术讲稿(PPT 64页)
公式 1 1112 1n 能用，仍用表4-6算例中的
粒径分布，0.3μm占46%，0.4μm占20%，≥0.5μm占 34%，η0.3=0.4，η0.4=0.47, η≥0.5=0.54，可算得第一、二 级η一=0.46 ，η二=0.458。但对于计重效率，总串联效 率公式不适用，以两级为例，第二级效率会下降很大， 因大于等于0.5μm的微粒的总重占到99%，而≥5μm的 占80%，若用串联公式η2需用新粒微分布情况下的效 率值。
尘量g/m2，为一个额定值。过滤器阻力随积尘量变化的情况近
似直线关系。
4.6 过滤器的设计效率
实际为粒径计数效率之间的换算。过去沿用美国联邦标准
习惯，用≥0.5μm的微粒的多少衡量洁净室级别，相应效率也 用对≥0.5μm的标定计算时就方便，而高效过滤器的效率主要是 DOP法或油雾法测定，是以0.3μm的单分散相微粒来测量的，用 于计算洁净室时要换算成设计条件下的效率。许钟麟先生由测 试结果回归出一个反映高效过滤器粒径与穿透率关系的公式
（Pa）
△P与v、H、 α、及df有关，与Cˊ有关，而Cˊ本身 可能与纤维排列方式， α、纤维表面形状及Re有关，
需用实验方法确定具体值。经实验和理论推导得出具
体表达式
120vH m2
P
d 2f 0.58
Pa （4-15）
为纤维断面形状系数，
纤维断面积 纤维断面外接圆面积
m2为实验指数，与纤维材料有关。 实际上每种纤维滤料的阻力值都是实测的，理论计算 影响因素太多，与实测有出入。
亚高效过滤器
90-99.9
高效过滤器
≥99.91
阻力（Pa）
≤30 ≤100 ≤150 ≤250
两种分类各有优点，国外的测试用粒子统一，便于 比较，而我国的则可以分类看出不同过滤器的作用：
粒径分布，0.3μm占46%，0.4μm占20%，≥0.5μm占 34%，η0.3=0.4，η0.4=0.47, η≥0.5=0.54，可算得第一、二 级η一=0.46 ，η二=0.458。但对于计重效率，总串联效 率公式不适用，以两级为例，第二级效率会下降很大， 因大于等于0.5μm的微粒的总重占到99%，而≥5μm的 占80%，若用串联公式η2需用新粒微分布情况下的效 率值。
尘量g/m2，为一个额定值。过滤器阻力随积尘量变化的情况近
似直线关系。
4.6 过滤器的设计效率
实际为粒径计数效率之间的换算。过去沿用美国联邦标准
习惯，用≥0.5μm的微粒的多少衡量洁净室级别，相应效率也 用对≥0.5μm的标定计算时就方便，而高效过滤器的效率主要是 DOP法或油雾法测定，是以0.3μm的单分散相微粒来测量的，用 于计算洁净室时要换算成设计条件下的效率。许钟麟先生由测 试结果回归出一个反映高效过滤器粒径与穿透率关系的公式
（Pa）
△P与v、H、 α、及df有关，与Cˊ有关，而Cˊ本身 可能与纤维排列方式， α、纤维表面形状及Re有关，
需用实验方法确定具体值。经实验和理论推导得出具
体表达式
120vH m2
P
d 2f 0.58
Pa （4-15）
为纤维断面形状系数，
纤维断面积 纤维断面外接圆面积
m2为实验指数，与纤维材料有关。 实际上每种纤维滤料的阻力值都是实测的，理论计算 影响因素太多，与实测有出入。
亚高效过滤器
90-99.9
高效过滤器
≥99.91
阻力（Pa）
≤30 ≤100 ≤150 ≤250
两种分类各有优点，国外的测试用粒子统一，便于 比较，而我国的则可以分类看出不同过滤器的作用：
《空气洁净技术》PPT课件
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3.2 单向流洁净室
三、单向流洁净室的三项特性指标
3、下限风速 （4）控制逆向污染 l 垂直单向流洁净室
垂直单向流洁净室的主要逆向污染是从热源上升的气 流，因此，其必要的送风速度应根据热源参数确定。 l水平单向流洁净室
水平单向流洁净室的主要逆向污染是人行走引起的二 次气流，因此，其必要的送风速度应根据二次气流的流 速确定。
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3.2 单向流洁净室
三、单向流洁净室的三项特性指标
2、非单向流度 （1）脉动速度
u—瞬时流速；
u —时均速；
u —脉动速度。
uuu
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u
3.2 单向流洁净室
三、单向流洁净室的三项特性指标
2、非单向流度 （2）非单向流度
(ui u )2
u
n u
u —非单向流度；
ui—各测点的速度；
一、单向流洁净室的分类
1、垂直单向流洁净室
（1）顶棚满布高效过滤器送风，全地板格栅回风 这是典型的垂直单向流洁净室，见图。 优点是：可获得均匀向下的单向气流，因而自净能力强， 能够达到最高的洁净度级别。 缺点是：顶棚结构较复杂，造价和维护费用高，高效过 滤器堵漏较困难。
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10
3.2 单向流洁净室
一、单向流洁净室的分类
1、垂直单向流洁净室
（2）侧布高效过滤器顶棚阻尼层送风，全地板格栅回风 （3）顶棚和侧面双布高效过滤器送风，全地板格栅回风 （4）全顶棚送风，两侧下回风
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3.2 单向流洁净室
一、单向流洁净室的分类
2、水平单向流洁净室 （1）送风墙满布高效过滤器水平送风，全墙面回风 （2）“隧道”式单向流送风
第四章 空气洁净原理PPT课件
ISO14644-1标准对单向流洁净室建议的平均风速：ISO5级 （100级）0.2～0.5m/s；高于ISO5级0.3～0.5m/s。
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4.2.1单向流洁净室的基本原理和特性指标
• 2、单向流洁净室性能的特性指标（三个） • （3）下限风速
–3）说明：下限风速是洁净室应经常保持的最低风速，过滤 器阻力升高，风速将下降。因此设计时要考虑这个因素确 定初始风速或风量、风速可调节。
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2）下限风速建议值（表4-2）
洁净室
垂直单 向流
水平单 向流
下限风速（m/s）
条
件
0.12
平时无人或很少有人进出，无明显热源。
0.3
无明显热源。
≯0.5
有人，有明显热源。如0.5仍不行，则宜 控制热源尺寸和加以隔热。
0.3
平时无人或很少有人进出。
0.35
一般情况
≯0.5
要求高或人员进出频繁的情况
–1、单向流洁净室的基本原理：
• （1）基本原理：单向流洁净室是靠送风气流“活塞”般 的挤压作用（推出作用）将室内的污染空气沿整个断面 排至室外，而不是靠掺混稀释作用。又称“活塞流”、 “平推流”和“被挤压的弱空气射流”。
送入的洁净空气——“活塞”； 需洁净的房间——“气缸”
6
图4-1 单向流气流组织示意图
送风静压箱
作用：均压
图4-1 单向流气流组织
7
图4-2 垂直单向流洁净室示意图
图4-2 垂直单向流洁净室
8
图4-3 单向流洁净室原理图
图4-3 单向流洁净室原理图
9
4.2.1单向流洁净室的基本原理和特性指标
• （2）保证单向流洁净室特性的重要先决条件：
空气洁净技术--空气净化设备 ppt课件
ppt课件
9
vi v 2
n 1 v
图4.1-4 不保温送风口
进风口法兰
吊环
静压箱
高效送风口
吊顶板
高效过滤器
压紧螺杆
ppt课件
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4)上进风送风口，侧进风送风口
这两种风口在工程中应用得很普遍，如图4.1-5、 图4.1-6所示。上进风送风口要求有较大的安装空 间，即在吊顶以上应留有较大的空间，其进风气 流在静压箱内扩散较好。这种送风口适合于新建 建筑或高层高建筑。侧进风送风口，进风气流在 静压箱内要转向，扩散性能不及上进风送风口好， 但其所需要的安装空间较小，吊顶夹层的高度小 到800㎜也可安装，故其适合于低层高建筑，特别 是既有建筑改造成洁净室时非常适用。但进风口 法兰应做成可拆卸式，否则，不能够装入吊顶的 安装孔内。
5ppt课件?图412带扩散孔板的送风口吊顶板高效送风口进风口法兰吊环保温层静压箱扩散孔板6ppt课件?2带平面型扩散板的送风口如图413所示这种送风口的扩散板在一个平面上周边开设斜向条缝出风口中间开设孔径为3左右的圆孔组根据作者所做的实测研究其混合扩散效果不如图412所示的带扩散孔板的送风口好故在净化空调工程设计中不应采用这种送风口
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图4.2-4 不带风机的层流罩
均压箱 阻尼层 高效过滤器
ppt课件
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在净化空调工程中，需要营造多大的局部百级环境，完全
由工艺要求、回风形式确定。例如，大输液生产的灌装工 序，其灌装生产线的宽度不足500㎜，那么，百级区域的 宽度应大于500㎜，就竟大多少合适，也即百级的覆盖宽 度是多少，需具体情况具体分析。如果用带空气幕的层流
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4.2.3层流罩应用经验
《空气洁净技术》课件
原理
空气洁净技术主要基于过滤、吸附、 离子化、紫外线消毒等原理，通过各 种手段去除或杀灭空气中的污染物， 以达到洁净空气的目的。
历史与发展
历史
空气洁净技术的起源可以追溯到19世纪末期，当时主要是为 了保护精密仪器和设备免受污染。随着科技的发展，空气洁 净技术的应用范围不断扩大，逐渐涉及到电子、制药、生物 医学等领域。
生物医学工程
在生物医学工程中，空气洁净技术用于实验室和医疗设施的空气净化 ，以减少微生物和有害气体的存在，保障实验结果和医疗安全。
其他领域
除了上述领域，空气洁净技术还广泛应用于食品加工、环境保护、航 天等领域。
02 空气洁净技术分类
机械过滤器
总结词
通过物理方式拦截和吸附颗粒物，实现空气净化。
详细描述
制药工业洁净室
总结词
制药工业洁净室是药品生产和质量控制的关键环节，要 求严格控制室内环境以减少污染风险。
详细描述
制药工业洁净室不仅需要控制尘埃和微生物的含量，还 要确保室内温度、湿度、压力等参数符合生产要求。这 种洁净室通常需要达到ISO 5级或更高级别的洁净度标准 。
食品工业洁净室
总结词
食品工业洁净室主要用于生产高质量、安全的食品， 如饮料、乳制品和烘焙食品等。
《空气洁净技术》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 空气洁净技术概述 • 空气洁净技术分类 • 空气洁净技术原理与设备 • 空气洁净技术应用案例 • 空气洁净技术的发展趋势与挑战
01 空气洁净技术概述
定义与原理
定义
空气洁净技术是一种通过消除或控制 空气中的微粒、有害气体和微生物， 使空气达到一定洁净度的技术。
机械过滤器主要利用纤维、无纺布等材料制成的滤网拦截和吸附空气中的颗粒 物，如灰尘、花粉、细菌等。其原理简单，成本较低，广泛应用于空气净化领 域。
空气洁净技术主要基于过滤、吸附、 离子化、紫外线消毒等原理，通过各 种手段去除或杀灭空气中的污染物， 以达到洁净空气的目的。
历史与发展
历史
空气洁净技术的起源可以追溯到19世纪末期，当时主要是为 了保护精密仪器和设备免受污染。随着科技的发展，空气洁 净技术的应用范围不断扩大，逐渐涉及到电子、制药、生物 医学等领域。
生物医学工程
在生物医学工程中，空气洁净技术用于实验室和医疗设施的空气净化 ，以减少微生物和有害气体的存在，保障实验结果和医疗安全。
其他领域
除了上述领域，空气洁净技术还广泛应用于食品加工、环境保护、航 天等领域。
02 空气洁净技术分类
机械过滤器
总结词
通过物理方式拦截和吸附颗粒物，实现空气净化。
详细描述
制药工业洁净室
总结词
制药工业洁净室是药品生产和质量控制的关键环节，要 求严格控制室内环境以减少污染风险。
详细描述
制药工业洁净室不仅需要控制尘埃和微生物的含量，还 要确保室内温度、湿度、压力等参数符合生产要求。这 种洁净室通常需要达到ISO 5级或更高级别的洁净度标准 。
食品工业洁净室
总结词
食品工业洁净室主要用于生产高质量、安全的食品， 如饮料、乳制品和烘焙食品等。
《空气洁净技术》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 空气洁净技术概述 • 空气洁净技术分类 • 空气洁净技术原理与设备 • 空气洁净技术应用案例 • 空气洁净技术的发展趋势与挑战
01 空气洁净技术概述
定义与原理
定义
空气洁净技术是一种通过消除或控制 空气中的微粒、有害气体和微生物， 使空气达到一定洁净度的技术。
机械过滤器主要利用纤维、无纺布等材料制成的滤网拦截和吸附空气中的颗粒 物，如灰尘、花粉、细菌等。其原理简单，成本较低，广泛应用于空气净化领 域。
空气洁净技术 第二章 污染物与洁净室PPT课件
第2章 污染物与洁净室
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
本章学习要求
1、了解污染物的种类及传播途径； 2、理解各种洁净室标准； 3、掌握洁净室的分类。
20
影响大气尘浓度和分布的因素
• 2.湿度的影响
• 粒径从0.1μm直至0.001μm之间的微粒被专门叫做 凝结核。
• 凝结核包括： （1）溶解性凝结核：吸水性很强且能溶于水。如
氯化钠、硫酸盐等； （2）吸湿性凝结核：不溶于水但能被水湿润。如
土壤粒子、矿石粒子、烟灰粒子等。
21
影响大气尘浓度和分布的因素
一般动植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要 求。
18
我国大气环境质量标准(GB3095—96)
• 国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和 疗养地等为一类区，执行一级标准。
• 城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区， 文化区、名胜古迹和广大农村等为二类区，执行二 级标准。
• 大气污染程度比较重的城镇、工业区及城市交通枢 纽、干线等为三类区，执行三级标准。
3
2.1 污染物种类及污染源
2.1.1 污染物种类
–悬浮在空气中的固态、液态微粒 –霉菌、致病菌等悬浮在空气中的微生物； –各种对人体或生产过程有害的气体。
4
2.1.2 微粒的分类及粒径分布
1、微粒的分类
• 按微粒的形成方式分类
–分散性微粒；凝集性微粒。
• 按微粒的来源分类
–无机性微粒；有机性微粒；有生命微粒。
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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本章学习要求
1、了解污染物的种类及传播途径； 2、理解各种洁净室标准； 3、掌握洁净室的分类。
20
影响大气尘浓度和分布的因素
• 2.湿度的影响
• 粒径从0.1μm直至0.001μm之间的微粒被专门叫做 凝结核。
• 凝结核包括： （1）溶解性凝结核：吸水性很强且能溶于水。如
氯化钠、硫酸盐等； （2）吸湿性凝结核：不溶于水但能被水湿润。如
土壤粒子、矿石粒子、烟灰粒子等。
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影响大气尘浓度和分布的因素
一般动植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要 求。
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我国大气环境质量标准(GB3095—96)
• 国家规定的自然保护区、风景游览区、名胜古迹和 疗养地等为一类区，执行一级标准。
• 城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区， 文化区、名胜古迹和广大农村等为二类区，执行二 级标准。
• 大气污染程度比较重的城镇、工业区及城市交通枢 纽、干线等为三类区，执行三级标准。
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2.1 污染物种类及污染源
2.1.1 污染物种类
–悬浮在空气中的固态、液态微粒 –霉菌、致病菌等悬浮在空气中的微生物； –各种对人体或生产过程有害的气体。
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2.1.2 微粒的分类及粒径分布
1、微粒的分类
• 按微粒的形成方式分类
–分散性微粒；凝集性微粒。
• 按微粒的来源分类
–无机性微粒；有机性微粒；有生命微粒。
《空气洁净技术》课件
3
环保要求推动
环境保护意识的提高和法律法规的要求，促使空气洁净技术的发展。
结语
空气洁净技术对于改善空气质量、保护人们健康具有重要意义。未来，空气洁净技术将继续发展，并成 为人们生活中不可或缺的一部分。
《空气洁净技术》PPT课 件
空气洁净技术是一种关于空气质量改善的技术，通过去除空气中的杂质和污 染物，提供清新、健康的空气环境。
什么是空气洁净技术
空气洁净技术是指利用各种物理、化学或光学原理，去除空气中的有害物质、细菌和颗粒，从而提供洁 净、健康的室内或工业环境。
空气洁净技术的分类
机械过滤技术
通过物理过滤来去除悬浮颗粒和大气颗粒。
化学吸附技术
通过吸附剂使作用吸附空气中的颗粒和细菌。
紫外线辐射技术
利用紫外线辐射的杀菌作用。
机械过滤技术
机械过滤技术是最常见的空气洁净技术之一，主要利用过滤材料对悬浮颗粒 和大气颗粒进行物理过滤。
静电吸附技术
静电吸附技术通过电荷作用吸附空气中的颗粒和细菌，提供更洁净的空气环境。
化学吸附技术
化学吸附技术通过使用吸附剂来吸附并去除空气中的有害物质，从而改善空 气质量。
紫外线辐射技术
紫外线辐射技术利用紫外线的杀菌作用，可以有效地去除空气中的细菌和病毒。
空气洁净技术的发展趋势
1
技术创新
不断探索和改进空气洁净技术，提供更高效、更节能的洁净方案。
2
应用场景拓展
空气洁净技术不仅在家庭和办公场所得到应用，还广泛用于工业生产和医疗领域。
空气洁净技术(课堂PPT)
11
在2001年中国科协学术年会上,杨振宁教授指出， 在今后三四十年三个领域将成为科技发展的火车 头：
（1）芯片的广泛应用； （2）医学与药物的高速发展； （3）生物工程。
芯片需在工业洁净室中生产，药品需在生物洁 净室中生产，医学研究、生物工程都离不开生物 洁净室。对于有生物学危险的操作，需要在生物 安全洁净室中进行。工业洁净室、生物洁净室及 生物安全洁净室，都是应用空气洁净技术创造的 特殊的微环境。
3
第1章 绪论
1.1 空气洁净技术的发展历程 1.1.1 空气洁净技术的起源 空气洁净技术起源于发达国家，经历了不同的
发展阶段 早在20世纪20年代，美国航空业在陀螺仪制造
过程中，为消除空气中的尘埃粒子的污染，最 先提出了生产环境的净化要求。美国一家导弹 公司曾发现，装配惯性制导用陀螺仪时，在普 通车间平均每生产10个产品就要返工120次。 而在控制尘粒污染的环境中装配，返工次数可 降低至2次。
13
在21世纪，生物工程对人类的直接影响将超过芯 片，而其发展离不开空气洁净技术。如生物工程 中有相当一部分操作存在潜在危险性，特别是存 在可能具有未知毒性的微生物新种传播生物学危 险。这就需要提供具有生物安全的建筑微环境， 可利用空气洁净技术、生物安全知识来建造生物 安全洁净室（实验室）来控制这种具有生物学危 险的污染的传播。
近几年，在各大医院建造了许多洁净手术部， PCR实验室及生物治疗实验室等生物洁净室，提 高了手术的成功率及医疗科研的水平。
8
1.1.2 空气洁净技术的发展与应用 纵观国内外空气洁净技术的发展史，都是伴随着
产品的可靠性、加工工艺的精密化、产品的微型 化以及产品的高纯度等要求而不断地发展的。 空气洁净技术的发展经历了以下阶段： 在20世纪20年代，美国航空业的陀螺仪的制造过 程中最先提出了生产环境的净化要求。在制造车 间、实验室建立了“控制装配区”，供给一定量 的过滤后的空气。在朝鲜战争中，美国找到了电 子仪器出故障的主要原因是灰尘作怪，从而促成 了空气洁净技术的起步。
在2001年中国科协学术年会上,杨振宁教授指出， 在今后三四十年三个领域将成为科技发展的火车 头：
（1）芯片的广泛应用； （2）医学与药物的高速发展； （3）生物工程。
芯片需在工业洁净室中生产，药品需在生物洁 净室中生产，医学研究、生物工程都离不开生物 洁净室。对于有生物学危险的操作，需要在生物 安全洁净室中进行。工业洁净室、生物洁净室及 生物安全洁净室，都是应用空气洁净技术创造的 特殊的微环境。
3
第1章 绪论
1.1 空气洁净技术的发展历程 1.1.1 空气洁净技术的起源 空气洁净技术起源于发达国家，经历了不同的
发展阶段 早在20世纪20年代，美国航空业在陀螺仪制造
过程中，为消除空气中的尘埃粒子的污染，最 先提出了生产环境的净化要求。美国一家导弹 公司曾发现，装配惯性制导用陀螺仪时，在普 通车间平均每生产10个产品就要返工120次。 而在控制尘粒污染的环境中装配，返工次数可 降低至2次。
13
在21世纪，生物工程对人类的直接影响将超过芯 片，而其发展离不开空气洁净技术。如生物工程 中有相当一部分操作存在潜在危险性，特别是存 在可能具有未知毒性的微生物新种传播生物学危 险。这就需要提供具有生物安全的建筑微环境， 可利用空气洁净技术、生物安全知识来建造生物 安全洁净室（实验室）来控制这种具有生物学危 险的污染的传播。
近几年，在各大医院建造了许多洁净手术部， PCR实验室及生物治疗实验室等生物洁净室，提 高了手术的成功率及医疗科研的水平。
8
1.1.2 空气洁净技术的发展与应用 纵观国内外空气洁净技术的发展史，都是伴随着
产品的可靠性、加工工艺的精密化、产品的微型 化以及产品的高纯度等要求而不断地发展的。 空气洁净技术的发展经历了以下阶段： 在20世纪20年代，美国航空业的陀螺仪的制造过 程中最先提出了生产环境的净化要求。在制造车 间、实验室建立了“控制装配区”，供给一定量 的过滤后的空气。在朝鲜战争中，美国找到了电 子仪器出故障的主要原因是灰尘作怪，从而促成 了空气洁净技术的起步。
空气洁净技术讲稿(PPT 39页)
这里讲的不均匀分布，仍假定发尘是均匀的，只是尘粒分 布不均匀，而且是区域不均匀分布（不是指每一点不均匀）， 即区域之间有浓度差。
影响室内含尘浓度不均匀分布有下列因素：
（1）气流组织的影响（包括送风方式和风口位置）
不同的气流组织在这方面差别还不是很显著，实测结果表明， 侧送方式实测值一般高于均匀计算值，（气流分布不均匀，稀 释效果减弱时）局部孔板、顶送散流器实测值对于计算值正负 偏差均存在；全面孔板方式实测均低于计算值，说明均匀性更 好。
11.5 不均匀分布计算和均匀分布计算对比
研究者用两种方法计算出N、Nv值，再用实测方法 测出不同洁净室的平均含尘浓度，结果表明，按不均 匀分布计算的结果更接近实际，就是说按不均匀分布 计算在一般情况下会比按均匀分布计算的结果更准确 一些。但不排除在某些情况下，也会出现相反的情况。
（表11-3）
13 洁净室的设计计算
11.3 三区不均匀分面的数学模型
按三区模型，回风口区含尘浓度Nc由两部分组成，一是主
流区浓度Na，二是由主流区尘源Ga散发的尘粒被回风口区总风
量混合后的浓度，即
Nc
Na
Ga QQ
（11-1）
其它两区含尘浓度通过联立微分方程求解，主流区浓度Na，涡
流区Nb。
da N N sQ N bQ N aQ Q
60
G
10
3
，所以
n
Nv Ns 60 G n103N
（13-6）
常用范围的N－n关系可查图13-4。查图计算值与实际参 数计算值偏差一般在10%左右。
对不均匀分布，室内分三个区，还可推出
回风口区
Nc
G0 Q
Ns
G0为为总发尘量 粒/minG0 G V粒/m3min
影响室内含尘浓度不均匀分布有下列因素：
（1）气流组织的影响（包括送风方式和风口位置）
不同的气流组织在这方面差别还不是很显著，实测结果表明， 侧送方式实测值一般高于均匀计算值，（气流分布不均匀，稀 释效果减弱时）局部孔板、顶送散流器实测值对于计算值正负 偏差均存在；全面孔板方式实测均低于计算值，说明均匀性更 好。
11.5 不均匀分布计算和均匀分布计算对比
研究者用两种方法计算出N、Nv值，再用实测方法 测出不同洁净室的平均含尘浓度，结果表明，按不均 匀分布计算的结果更接近实际，就是说按不均匀分布 计算在一般情况下会比按均匀分布计算的结果更准确 一些。但不排除在某些情况下，也会出现相反的情况。
（表11-3）
13 洁净室的设计计算
11.3 三区不均匀分面的数学模型
按三区模型，回风口区含尘浓度Nc由两部分组成，一是主
流区浓度Na，二是由主流区尘源Ga散发的尘粒被回风口区总风
量混合后的浓度，即
Nc
Na
Ga QQ
（11-1）
其它两区含尘浓度通过联立微分方程求解，主流区浓度Na，涡
流区Nb。
da N N sQ N bQ N aQ Q
60
G
10
3
，所以
n
Nv Ns 60 G n103N
（13-6）
常用范围的N－n关系可查图13-4。查图计算值与实际参 数计算值偏差一般在10%左右。
对不均匀分布，室内分三个区，还可推出
回风口区
Nc
G0 Q
Ns
G0为为总发尘量 粒/minG0 G V粒/m3min
第2章 空气洁净技术 污染物与洁净室ppt课件
4）烟雾 包括液态和固态，既含有分散性微粒又含有凝聚性微粒。微 粒大小从十分之几微米到几十微米。ISO的定义：烟雾“通常系指 由燃烧产生的能见气溶胶”，“不包括水蒸气”，说明和雾略有差
异。
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5
精选课件PPT
6
微粒粒径分布
✓ 描述粒子集
图
2-1
合体的粒径
粒
分布状况常
子
用各粒子的
质 量
数量百分数，
• 细菌；藻类 ；真菌类 ；原生物 ；病毒 。
• 室内污染源
– 大气中含尘、含菌、洁净空调系统中新风带 入的尘粒和微生物；
– 作业人员发尘；建筑围护结构、设施的产尘； 设备及产品生产过程的产尘。
精选课件PPT
12
室内空气的主要污染物质
精选课件PPT
13
工作人员是潜在的最大污染源
• 人体在24小时之内掉落的皮肤碎屑有十亿之 多。即使是静止站立，一个人每分钟之内也 会掉落大约十万个微粒
➢ 从微生物角度上看，不论是细菌还是病毒，只有附在 载体上方可能生存，载体的大小称为微生物的等价直 径，在非洁净的普通房间，微生物等价直径在6～8μm， 一般情况下的室外为8～12μm，在洁净室为1～5μm。
精选课件PPT
11
污染源的分类
• 室外污染源
– 大气尘(无生命的固体物) – 大气中的微生物
第二章 污染物与洁净室
精选课件PPT
1
污染物种类
• 通常所指的空气污染物主要有三类
– 悬浮在空气中的固态、液态微粒; – 霉菌、致病菌等悬浮在空气中的微生物； – 各种对人体或生产过程有害的气体。 ➢ 由于空气净化的目的与对象不同，净化的内容、方
法和衡量标准也不同。以洁净室为对象的空气净化 的目的，就是最大可能地把空气介质中的悬浮微粒 除掉，对于生物洁净室，还要控制有生命微粒。
洁净技术ppt课件
不锈钢板
平板固形培养基，培替氏培 养皿（泵、流量计）
平板固形培养基，培替氏培 养皿（泵、流量计、专用培 养氏培养皿） 培替氏培养皿，固形培养基 专用固形培养、干电池 薄膜过滤器，液体培养基， 泵，流量计，去泡剂
采样空气量 (L/min)
26—100 26 20 27 40 12.5
（二）空气净化
1、过滤器 1级粗效，设新风口、粗、中孔泡沫塑料、
过滤＞10um，禁用油浸过的材料。 2级中效，设系统正压处、中、细孔泡沫塑
料或其他纤维，过滤新风及回风，过滤 1-10um。 3级高效，设系统末端，玻璃纤维滤纸、石 棉纤维滤纸、合成纤维滤纸，过滤1um尘 埃，10万级以上就用高效滤纸。
14
（三）空气途径污染传播过程控制 1、控制流动污染 控制气流流动，达到控制尘粒及细菌扩散，
降低污染物浓度 2、控制表面污染 洁净设施内材料，除了可以高温无菌，最好
本生具有杀灭细菌的功能。这一研究方向 前景广阔。
15
（四）控制交叉污染 1、平面布置要合理（气流、物流、人流） 流程短捷、洁污分明 2、有效的隔离措施 设置缓冲间，洁净设施间气流保持正压梯
5
2.生物洁净技术
（2）生物学安全洁净技术设施：主要控制 有生命微粒对外界和人的污染，内部保 持负压：主要用于细菌病毒方面测试， 及生物工程，及接近传染病房研究等。 通常：P3、P4实验等。
6
生物洁净技术与工业洁净技术比较表
` 名称
控制 思路
微粒 性质
系统 特性
生物洁净技术
工业洁净技术
更重视从根本上消除细菌滋生条件， 抑制或降低细菌发生，切断系统所
境背景 C级（相当于10000级）无菌生产清洁区域如走廊 D级（相当于10万级）洗瓶、隧道烘箱环境
平板固形培养基，培替氏培 养皿（泵、流量计）
平板固形培养基，培替氏培 养皿（泵、流量计、专用培 养氏培养皿） 培替氏培养皿，固形培养基 专用固形培养、干电池 薄膜过滤器，液体培养基， 泵，流量计，去泡剂
采样空气量 (L/min)
26—100 26 20 27 40 12.5
（二）空气净化
1、过滤器 1级粗效，设新风口、粗、中孔泡沫塑料、
过滤＞10um，禁用油浸过的材料。 2级中效，设系统正压处、中、细孔泡沫塑
料或其他纤维，过滤新风及回风，过滤 1-10um。 3级高效，设系统末端，玻璃纤维滤纸、石 棉纤维滤纸、合成纤维滤纸，过滤1um尘 埃，10万级以上就用高效滤纸。
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（三）空气途径污染传播过程控制 1、控制流动污染 控制气流流动，达到控制尘粒及细菌扩散，
降低污染物浓度 2、控制表面污染 洁净设施内材料，除了可以高温无菌，最好
本生具有杀灭细菌的功能。这一研究方向 前景广阔。
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（四）控制交叉污染 1、平面布置要合理（气流、物流、人流） 流程短捷、洁污分明 2、有效的隔离措施 设置缓冲间，洁净设施间气流保持正压梯
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2.生物洁净技术
（2）生物学安全洁净技术设施：主要控制 有生命微粒对外界和人的污染，内部保 持负压：主要用于细菌病毒方面测试， 及生物工程，及接近传染病房研究等。 通常：P3、P4实验等。
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生物洁净技术与工业洁净技术比较表
` 名称
控制 思路
微粒 性质
系统 特性
生物洁净技术
工业洁净技术
更重视从根本上消除细菌滋生条件， 抑制或降低细菌发生，切断系统所
境背景 C级（相当于10000级）无菌生产清洁区域如走廊 D级（相当于10万级）洗瓶、隧道烘箱环境
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8
5.3 空调系统风量的计算
一、空调系统送风量 1、为控制室内空气洁净度所需要的送风量 —— 按均匀分布
或不均匀分布理论计算（非单向流洁净室）或按气流速度 计算的送风量（单向流洁净室）； 2、根据热湿负荷计算和稀释有害气体所需的送风量； 3、按空气平衡所需的送风量； 4、按换气次数规定的送风量（非单向流洁净室）。
M
1 rN 1 1 1 2 1
N1 r1 2 1 3
3
b––系数，取1/12—1/6。
按气流速度计算的送风量： L = 3600 F v (m3/h)， G = Lρ
14
5.3 空调系统风量的计算
一、空调系统送风量 2、根据热湿负荷计算和稀释有害气体所需的送风量
5
5.2 空调负荷的计算
一、室内外参数的确定
2、室外参数
室外气象参数确定方法与一般空调系统相同。
表5-3 室外新风含尘浓度
地区分类
计数含尘浓度（pc/L）
工业城市内
3X105
工业城市郊区
2X105
非工业区或农村
1X105
取含尘浓度：106 pc/L
6
5.2 空调负荷的计算
二、空调负荷的计算
复习各基本概念： 得热量， 冷负荷， 除热量， 设备（再热负荷）负荷， 空调负荷的组成（室内负荷、新风负荷）。
出在稳定状态下，室内含尘浓度n与初效过滤器效率1、中 效过滤器2 、高效过滤器3 之间的表达式。
L
G
V = N，即换气次数，V = g 为空间单位体积的产尘量。
求
n
g
M 1
rN 1 1 1 2 1 3
N1 r1 3
（pc/L）
12
二、空调系统新风量
1、正压要求 《1》规定采用缝隙法或换气次数法计算。 2、健康要求：40m3/（ per·h）； 3、按总风量百分比计算（规范2）； 垂直单向流100级，2%； 水平单向流100级，4%； 非单向流1 000级，10%； 非单向流10 000级，20%； 非单向流100 000级，30%； 4、补充送风系统漏风。
G = Q/（In – Io）=W/(dn –do) G = X/（yn – yo）
3、按空气平衡所需的送风量 Go = Gc
4、按换气次数规定的送风量（非单向流洁净室） 7级 10000级 ≮25 h-1 8级 100000级 ≮15 h-1 大于8级 大于100000级 ≮12 h-1
15
5.3 空调系统风量的计算
一、室内外参数的确定
1、室内参数
表5-2 洁净室的温、湿度范围《1》源自房间性质温度（℃）
湿度（%）
生产工艺有温湿度 要求的洁净室
冬季 夏季
冬季 夏季
按生产要求确定
生产工艺无温湿度 要求的洁净室
人员净化及生活用室
20-22 24-26
30-35 50-70
16-20 26-30
4
5.2 空调负荷的计算
一、室内外参数的确定 1、室内参数 《2》规定 一、生产工艺对温度和湿度无特殊要求时，以穿着洁净工作
服不产生不舒服感为宜。空气洁净度100级、10000级区 域一般控制温度为20～24℃，相对湿度为45～60%。 100000级区域一般控制温度为18～28℃，相对湿度为 50～65%。 二、 生产工艺对温度和湿度有特殊要求时，应根据工艺要求 确定。
5.3 空调系统风量的计算
非单向流
n
g M 1 rN 1 1 1 2 1 3
N1 r1 3
洁净室含尘浓度的影响因素： （1）大气尘M （2）室内单位容积发尘量g （3）换气次数N
13
5.3 空调系统风量的计算
单向流
n
bg
2
5.2 空调负荷的计算
一、室内外参数的确定
1、室内参数
表5-1 洁净车间应控制的设计参数
应控制的参数
《1》
《2》
空气洁净度级别
要求
要求(含细菌浓度)
换气次数（非单向流）
要求
要求
工作区截面风速（单向流）
要求
要求
静压差
保持静压差 保持正压
温湿度
要求
要求
噪声
空态
动态
新风量
要求
要求
3
5.2 空调负荷的计算
7
5.2 空调负荷的计算
三、发尘量的计算
g C q 2.5
（pc/m3·min）
P F
q
1 P （per/ m2）
F F
式中 C––人的发尘量， pc/（per·m3·min）；
P ––人数；
F ––洁净室面积，m2；
q‘––当量人员密度，per/ m2；
β––房间的当量人员密度，β=8 m2 / per。
9
5.3 空调系统风量的计算
一、空调系统送风量
研究方法：
（简化边界条件）
物理模型 转换
数学模型
求解
计算结果
改发
进展
结论
总结
结果认定
分 析
（现状） （因素） （优化）
10
5.3 空调系统风量的计算
一、空调系统送风量
1、均匀分布计算
非单向流
为了计算非单向流洁净室内的含尘浓度和换气次数，必须确 定尘粒在洁净室内的分布状况。一般分为均匀分布和不均 匀分布两种类型，本文讨论均匀分布况下的计算理论和方 法。
11
5.3 空调系统风量的计算
非单向流
[例]有一净化空调系统带有三级过滤器，其中初效和中效过滤器
只处理新风，高效过滤器处理全部送风量。假定进入洁净空
间和空间内产生的尘粒能及时均匀地在空间内扩散，且净化
系统的风量L及回风率r一定，画出在室外空气含尘浓度为M，
室内产尘量为G，空间体积为V的条件下的系统原理图，推导
均匀分布，就是假定室内灰尘是均匀分布的，如果有灰尘发 生源，则发生的尘粒由于扩散和气流的带动和冲淡，能很 快地在室内达到平衡。为了简化计算，还进一步假定：通 风量是稳定的；发尘量是常数；大气尘浓度是常数；忽略 室内外灰尘的密度和分散度的变化对过滤器效率的影响； 忽略渗入的灰尘量和管道产尘的可能性；忽略灰尘在管道 内和室内的沉降。
空气洁净技术
（建筑环境与设备工程 16学时）
1
第5章 洁净空调系统的设计
5.1 设计依据
一、标准规范 1. 《洁净厂房设计规范》（GB50073—2001） 2. 《医药工业洁净厂房设计规范》（GMP-97） 3. 《药品生产质量管理规范》（GMP—98） 4. 《洁净室施工及验收规范》（JGJ71—90） 5. 《医院洁净手术部建设标准》 6. 《医院洁净手术部建筑技术规范》 二、设计任务书 三、建筑设计平剖面图