Tiszta helyiségek szellőzése: a szellőzőrendszerek tervezésének és telepítésének szabályai

Az épületek belsejében lévő levegő, amelyet az ember belélegzik, sok szennyezőanyagot tartalmaz. Szennyezettségének koncentrációs szintje nagymértékben függ különböző körülményektől, többek között a forgalmas autópályáktól és ipari létesítményektől való távolságtól.

Vannak olyan helyiségek, ahol ez a helyzet elfogadhatatlan, mivel sajátosságaik miatt a légáramlatok rendkívüli tisztasága szükséges. Ezért a tiszta helyiségek szellőztető- és légkondicionáló rendszereinek kialakítása kötelező eleme a megfelelő mikroklíma biztosításának. Ön egyetért?

Anyagunkból megtudhatja, mi a tiszta helyiségek szellőztetése, a páratartalom normái, a hőmérsékleti rend és az optimális mikroklíma fenntartását befolyásoló egyéb paraméterek.

Mik a tiszta helyiségek?

A tiszta helyiség meghatározása egy bizonyos területű helyiséget jelent, amelyben speciális berendezések segítségével a levegőben lévő aeroszol részecskék (por, vegyi gőzök, mikroorganizmusok) koncentrációját meghatározott határok között tartják.

Egy ilyen helyiségben a falak, a mennyezet felületén és a levegőben lévő szennyező részecskék számát minimális szinten kell tartani.

A tiszta helyiségeket a mikroelektronikában, az űrtechnológiában, a vékonyréteg-gyártásban, a nyomtatott áramkörök gyártásában használják – mindenhol, ahol a szennyező elemek eltávolítása szükséges.

Ezek a különleges helyiségek a következő alkotóelemekkel vannak felszerelve:

• antisztatikus padlóval;
• átadó ablaknyílásokkal;
• átmeneti légzsilipekkel;
• tömör szerkezetű fali panelekkel;
• beépített világítással rendelkező mennyezetekkel.

Az ilyen helyiségekben rendkívül tiszta légkört egyetlen módon lehet elérni – a meglévő légtömegek kiszorításával és friss, szűrt, klímaberendezéssel előkészített levegő beáramoltatásával.

A tiszta helyiségek elengedhetetlenek az emberi tevékenység olyan területei számára, mint az orvostudomány, a gyógyszeripar, a különböző elektronikus eszközök gyártása és az élelmiszeripar.

A levegőcsere normái a tiszta helyiségekben

A legújabb technológiák fejlődésével megnőtt az igény a tiszta termelőhelyiségek iránt. Az iparban egyre drágább és összetettebb anyagokat alkalmaznak.

Ilyen körülmények között a modern termékek gyártása során a hiba ára nagyon magas a munkakörnyezet és a munkahelyi berendezések összhangjának hiánya miatt.

A műtőben egyetlen módon lehet steril légkört elérni: a belső levegő kiszorításával friss, klímaberendezéssel kezelt levegő bevezetésével.

Világszerte elismert dokumentum, amely meghatározza a tiszta terek szellőztetésének, tervezésének, építésének, felszerelésének és tanúsításának normáit, valamint különleges tisztasági osztályokba sorolja azokat, az ISO 14644 szabványsorozat, amelynek általános címe „Tiszta terek és a kapcsolódó ellenőrzött környezetek”, és amelyet a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) dolgozott ki.

Ebbe a szabványkategóriába 9 szabályozó dokumentum tartozik.

Az ISO 14644 szabványok „Tiszta zónák és a kapcsolódó ellenőrzött környezetek”.

Oroszországban a GOST R ISO 14644 szabványok jóváhagyott gyűjteményét használják, amely a nemzetközi ISO 14644 „Tiszta terek és a kapcsolódó ellenőrzött környezetek” szabvány fordítása.

Az orosz szabványokat szabályozó dokumentációt a TK 184 „Ipari tisztaság biztosítása” szabványügyi műszaki bizottság és a mikroszennyezések ellenőrzésével foglalkozó mérnökök egyesülete, az ASZINKOM dolgozta ki.

Az ipari helyiség tisztasági osztályától és az abban végzett technikai folyamatoktól függően eltérő követelmények vonatkoznak a légcsere felszerelésére és berendezéseire.

9 helyiségosztály létezik, amelyekben bizonyos por- és mikroorganizmus-koncentráció megengedett a GOST ISO 14644-1-2000 szabvány szerint.

Az ISO Nemzetközi Szabványügyi Szervezet által elfogadott tisztasági osztályoknak megfelelő helyiségekben a részecskék maximális koncentrációjának határértékeinek táblázata

A szellőző levegő előkészítő rendszereinek biztosítaniuk kell a levegő tisztaságát az aeroszol részecskék száma, és szükség esetén a mikroorganizmusok jelenléte tekintetében a tiszta zónákban, a GOSZT R 52249-2009 «A gyógyszerek gyártására és minőség-ellenőrzésére vonatkozó szabályok» követelményeinek megfelelően.

Ezenkívül fenn kell tartaniuk a nyomáskülönbséget az alacsonyabb tisztasági osztályú környező helyiségekhez képest.

A szellőztetés szükséges feltételei

A tiszta helyiségekben a levegőcsere megvalósításához a légáramlások mozgékonyságát mérik m/s-ban. Különösen steril helyiségekben a gyógyszeripari területen a szükséges szellőztetés pontos meghatározása 0,46 m/s ± 0,1 m/s (FDA, USA).

A légtömegek mozgékonyságának határértékei más tiszta helyiségekben általában 0,35 és 0,52 m/s ± 20% között vannak.

A légkeringést az ablaknyílások jelenléte is jelentősen befolyásolja:

• egy ablak nélküli légmentes helyiségben a befúvott levegőnek 20%-kal kell dominálnia az elszívással szemben;
• ablakos helyiségekben a levegőcsere teljesítményének 30%-kal magasabbnak kell lennie az elszívásnál.

Csak a tiszta zónák ilyen szellőzési rendszere akadályozhatja meg a szennyeződések bejutását és biztosíthatja a légtömegek körforgását.

A levegő cirkulációs rendszerének vázlata a műtőhelyiségben az általánosan elfogadott normáknak és szabványoknak megfelelően. Tartalmaz egy diffúzort, légcsatornákat, fűtőpanelt és egy egycsatornás változtatható térfogatú egységet.

A tervezés során fokozott figyelmet fordítanak a légáramlások speciális rendeltetésű objektumokba történő bejuttatásának technológiáira. Például az 1-től 6-ig terjedő tisztasági osztályú tiszta helyiségekben a levegő cirkulációját légi elosztó berendezéssel végzik felülről lefelé, egységes és egyirányú, 0,2 és 0,45 m/s közötti alacsony sebességű légáramlásokat képezve.

Az alacsonyabb tisztasági osztályú zónákban több mennyezeti diffúzor segítségével megengedett a nem egyirányú áramlás kialakítása.

A levegőtisztítás módszerei

Kétféle tiszta helyiség különböztethető meg. Általában a légtömegek tisztításának módszerében különböznek egymástól:

• turbulens szellőzésű helyiségek;
• lamináris, egyirányú áramlású helyiségek.

Ez utóbbi fajta lehetővé teszi a lehető legmagasabb fokú tisztaság fenntartását, mivel az egy irányba irányított áramlás gyorsabban és hatékonyabban tolja ki a szennyezett levegőt a kívánt helyiségből.

A turbulens módszerrel történő légáramlás-tisztítás során a szűrőkön keresztül feldolgozott áramlások a mennyezeti elosztókon keresztül kerülnek bevezetésre. A tiszta levegő a helyiségbe érkezve egyesül a már jelen lévő, bizonyos szennyezettségi szintet tartalmazó levegőtömeggel, és felhígítja azt.

A falak alján található légbeszívó rácsokon keresztül távozik a kiszorított levegő egy része. Az ilyen elven működő szellőztetés egy nap alatt akár 20-szor is kiszoríthatja az elhasznált levegőt.

Ha szükséges a tiszta helyiség levegőjét még tisztábbá tenni, akkor az egyirányú áramlású típust választják. A lamináris szellőztetés lényege, hogy hatékony szűrőkomponenseket szerelnek fel a légáramlás biztosításához.

A helyiségbe belépő friss levegő egy irányba (felülről lefelé) áramlik, miközben a porszemcsék fennakadnak, és a padlóban lévő nyílásokon keresztül távoznak. Ez a folyamat általában legfeljebb 0,4 m/s légáramlási sebességgel zajlik.

Szellőztetőberendezések

Ahhoz, hogy hatékony szellőztető berendezést válasszon a tiszta helyiségbe, érdemes megértenie a feladatokat, amelyeket meg kell oldania.

A különböző tisztítási osztályú szűrők sémája, amely a tiszta helyiségek szellőztetésének kialakítására szolgál, szemléletesen bemutatja az egyirányú áramlással beérkező levegő tisztítását.

A tiszta helyiségekben a levegőcsere nem a szennyező baktériumok és részecskék eltávolítására irányul, hanem azok bejutásának megelőzésére.

A szükséges berendezések a következők:

1. Szűrőventilátoros modulok. Rendszerkomponensek, amelyek fő funkciója a levegő tisztítása a szennyezett részecskéktől és szennyeződésektől. A kívánt tisztasági fok elérése érdekében HEPA és ULPA szűrőkkel vannak felszerelve az osztályozó szerint.
2. Légelosztók. Ez a klímaberendezések egy csoportja, amely a szennyeződésektől való tisztításra, a szellőztetés és a légkondicionálás megvalósítására szolgál tiszta övezetekben.
3. Szellőztető rendszerek és légkondicionáló berendezések. Teljes ciklusú légáramlás-előkészítő berendezés tiszta helyiségekben. Feladatai közé tartozik: a levegő tisztítása, hőmérsékletének, páratartalmának és nyomásának fenntartása. Az ilyen berendezések általában zavartalan, zajtalan működésükkel tűnnek ki, és a paraméterek beállítását automatikusan tudják szabályozni.
4. Különböző tisztítási osztályú szűrők. Gyakran a helyiség meghatározott tisztasági típusára vonatkozó követelmények szerint választják ki őket. A leginkább hatékony séma az idegen részecskék eltávolítására a befújt levegőből, amelyet 4 szűrőtípuson vezetnek át – durva, finom, nagy hatékonyságú (HEPA) és ultravékony (ULPA) tisztítás.

A berendezés folyamatos működésének fő feladata a kiváló minőségű kezdeti tervezés és telepítés.

Egyébként a személyzet és a tulajdonosok számára nem merülnek fel nehézségek az üzemeltetés során.

A rendszer működési elve

A tiszta helyiségek szellőztetése megbízhatóan működik, és lehetővé teszi a szabványos mutatók biztosítását a rendszer minden alkatrészének pontos működése révén.

Mielőtt a levegő a helyiségbe jut, négy szűrési szinten halad át négy szűrőn, amelyek megtisztítják a légáramot bizonyos szennyeződésektől.

Lamináris légáramlást biztosítanak, amely lehetővé teszi a megtisztított légtömegek irányított mozgásának kialakítását, és ez kiszorítja az aeroszol részecskéket a már meglévő levegőből.

A műtőben a keringés és a légcsere a szükséges előírásoknak és szabványoknak megfelelően felszerelve számos eszközből áll.

A teljes szellőzőberendezés fő alkotóeleme a központi légkondicionáló rendszer, amely a tiszta helyiségek sajátosságainak megfelelően van felszerelve. A levegő előkészítésének és tisztításának nagy része itt történik.

A könnyű kezelhetőséget és a helyiség állandó tisztasági mutatóinak fenntartását a teljes rendszer automatizálását és diszpécserizációját szolgáló berendezések biztosítják, amelyek nagy számú érzékelőt tartalmaznak a mutatók monitorozásához, távvezérlő eszközöket stb.

A rendszer üzembe helyezése után az összes elem működési állapotát a helyiségben dolgozó személyzet ellenőrzi, és ha bármilyen működési zavart vagy vészhelyzetet észlel, a szoftver automatikusan gyorsan értesít erről.

A szellőzőrendszerek tervezésének sajátosságai

A tiszta helyiségek szellőztető és légkondicionáló rendszerének tervezése és telepítése megköveteli a speciális berendezésekkel való munkavégzéshez szükséges tapasztalatot, valamint az ezekre a helyiségekre vonatkozó követelmények és előírások ismeretét.

Három alapvető séma létezik a légcsere rendszerezésére a tiszta zónákban:

• a légáramok iránya párhuzamos egymással;
• rendezetlen irány – a friss levegő különböző irányokból érkezik;
• vegyes bevezetés – nagy helyiségekben figyelhető meg, amikor az egyik részen a légtömegek párhuzamosan mozognak, a másik részen pedig rendezetlenül.

A helyiség méretétől és a munkaterület elhelyezkedésétől függően a legmegfelelőbb szellőzőrendszer-terv kerül kiválasztásra. A legoptimálisabb megoldásnak az egy irányba irányított friss levegőárammal történő szellőztetést tekintik.

A szellőző fali rácsok rendszere steril helyiségben, amely a tisztasági osztály és a rendeltetés követelményeinek megfelelően lett tervezve

Tiszta helyiségekben gyakran használnak befúvó-elszívó szellőzőrendszert. Lényege a következő: felülről meghatározott sebességgel, nyomás alatt friss levegő áramlik be, amely a helyiségben lévő szennyezett levegőt lefelé, a befúvó nyílás felé nyomja.

A lehűtött levegő kis sebességgel, a mennyezeti paneleken keresztül jut a helyiség felső részébe. Beborítja a helyiség területét, és a porrészecskéket lefelé, az elszívóhoz süllyeszti, ezáltal minimális zavarást okoz.

Ennél a szellőzőrendszernél nem keletkeznek huzatok, és a padlón leülepedett porörvények sem. Ráadásul a szállított friss levegőáram először előkészítésre kerül, és már a megfelelő páratartalommal és hőmérséklettel jut a helyiségbe.

Népszerű szellőzési sémák

A szellőzőrendszer tervezésekor az egyik elsődleges feladat a légáramlások eloszlásának pontos és bevált megszervezése.

Jelenleg a tervezők számos elterjedt megoldást alkalmaznak a levegőelosztó berendezés elhelyezésére, amelynek kiválasztása a rendeltetéstől függ.

Tiszta helyiségekben feltétlenül gondoskodni kell az ajtónyílások felszereléséről olyan kiegészítő védelemmel, amely megakadályozza a szennyezett levegő bejutását a tiszta helyiségbe.

Tekintsük át a műtőszellőztetés legnépszerűbb, bevált sémáit:

• a levegőáram egyirányú beáramlása ferde szellőzőrácson keresztül;
• mennyezeti diffúzorok alkalmazásával nem egyirányú levegőbeáramlást szerveznek;
• a levegő a műtőbe egy perforált mennyezeti panelen keresztül áramlik be, függőleges egyirányú légkeverék-áramlást létrehozva;
• a befúvott levegőt a mennyezeti levegőelosztón keresztül vezetik be, amely lamináris légáramlást hoz létre, a munkaterületre irányítva;
• a légkeverék nem egyirányú, és egy levegőgyűrűs tömlőn keresztül kerül befújásra.

Az elszívó szellőzőrendszer a műtőkben elszívóventilátorok és falra szerelt szellőzőrácsok beépítésével valósul meg, visszacsapó szeleppel.

A gyakorlat szerint a műtőkben az egyirányú lamináris légáramlás megszervezésére a legjobb eszköz a mennyezeti hálós levegőelosztó.

Például egy 1,8 x 2,4 m-es lamináris mennyezet egy 40 m²-es műtőben lehetővé teszi a 25-szörös légcserét, ha a levegőáram kilépési sebessége a berendezésből 0,2 m/s.

Ezek az adatok elegendőnek tekinthetők a többlethő elnyeléséhez, amely a személyzet számából és a műtő berendezéseinek működéséből adódik.

Szellőzőrendszerek szerelése

A tisztaterek szellőzőrendszerének telepítése különös kihívást jelent a különböző zónatípusokra vonatkozó magas követelmények miatt, amelyek besorolása függ az ott zajló technológiai folyamatok sajátosságaitól, valamint a zónák rendeltetésétől, a mikroklíma előírásaitól és a mérnöki szerkezetek nyomvonalától.

A szakemberek elvégzik a berendezések telepítését és üzembe helyezését a gyógyszeripar tiszta tereinek megfelelő légcseréjének biztosítása érdekében.

A telepítő szakembereknek meg kell érteniük, hogy a légcsatornák a tiszta terekben történő beépítés előtt előkészítő eljárásokat igényelnek, amelyek nélkül a későbbi telepítés nem végezhető el.

Tekintsük át a főbb lépéseket:

1. Az előkészítő szakaszban a légcsatorna-alkatrészeket egy kijelölt tisztítási helyre helyezik. A beszerelés előtt az alkatrészeket és idomdarabokat előzetes száraz mechanikai tisztításnak vetik alá, hogy eltávolítsák a felületekről a gyártás és szállítás során keletkezett folyékony és szilárd szennyeződéseket.
2. Ezt követően el kell végezni az összes belső felület elsődleges mosását vezetékes vízzel, és meg kell szervezni a szárítást teljes száradásig egy portalanított zónában. A vizuális ellenőrzés után a szellőzőrendszer alkatrészeit a szennyezettség mértékétől függően másodlagos mosásnak és szárításnak vetik alá, vagy azonnal fertőtlenítő kezelésre kerülnek.
3. A végső kezelés után ajánlott minimalizálni az érintkezést a légcsatornák tisztított belső felületű elemeivel és a helyiség levegőjével. Ez a végdarabok polimer fóliába csomagolásával érhető el. Ezt követően az alkatrészeket egy ellenőrzött tisztasági paraméterekkel rendelkező raktárba küldik.
4. A megtisztított alkatrész- és légcsatorna-tétel közvetlenül a beszerelés előtt kerül a telepítési helyszínre. A védőfóliát közvetlenül a légcsatornák és idomdarabok összekapcsolása előtt távolítják el, miközben a szerszámokkal, rögzítőelemekkel, nyílt bőrfelületekkel való érintkezés a belső oldalon nem megengedett. A telepítés megszakítása vagy szünet esetén ideiglenes tömítést kell végezni a végdarabokon, illesztéseken és bekötéseken.

A telepítési munka minden szakaszában ellenőrizni és csökkenteni kell a belső felületek lehetséges szennyeződéseinek számát.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A videóban arról lesz szó, hogyan alakítják ki a szellőzést a termelési célú tiszta terekben:

Videó arról, hogyan történik a szellőzés beállítása a műtő tiszta tereiben:

A szellőzőrendszerek és légkondicionáló rendszerek tervezése és telepítése tiszta terekben munkaigényes folyamat, amely bizonyos ismereteket, a légcsere és levegőellátás normáit és szabályait, valamint a levegőelosztó berendezések alkalmazásának készségeit és tapasztalatát igényli.

Éppen ezért az ilyen létesítmények szellőzőrendszerének tervezéséhez és telepítéséhez kizárólag szakemberekhez ajánlott fordulni.

Ha Önnek kérdése van a cikk témájával kapcsolatban, vagy értékes információkkal tudja kiegészíteni anyagunkat a tiszta helyiségek szellőzésének kialakításáról, kérjük, hagyja meg észrevételeit, ossza meg tapasztalatait – a kapcsolatfelvételi blokk a cikk alatt található.