在无尘车间中,设备尺寸对气流的影响主要体现在 “阻挡气流路径” 和 “形成涡流死角”,进而破坏单向流(层流)的稳定性,影响洁净度。因此,设备间距的设计核心是保证气流顺畅流动、避免33涡流、确保颗粒被有效带走,具体需结合气流方向(垂直 / 水平层流)、设备尺寸(高度、宽度、长度)及气流参数综合确定,以下是详细设计逻辑和方法:
一、先明确百级无尘车间的气流特性
无尘车间的核心是单向流(层流),气流以均匀速度沿单一方向流动(垂直层流:从上到下;水平层流:沿水平方向),通过持续置换空气带走颗粒。设备间距需满足 “不干扰层流路径”,即气流在设备周围的流速、方向与主流保持一致(偏差≤20%),无明显涡流。
二、垂直层流的设备间距设计
垂直层流中,气流从天花板高效过滤器流出,垂直向下流经工作区,通过地面回风口回流。设备的高度、顶部与天花板距离、横向宽度是关键影响因素。
1、设备顶部与天花板的间距
若设备高度接近天花板,会直接阻挡上方气流向下流动,导致设备顶部形成 “气流阴影区”(死角)。要求:设备顶部与天花板的间距需≥300mm(常规值),若设备高度超过 2.5m(接近天花板高度,一般无尘车间净高 3-4m),间距需放大至 500mm 以上,确保气流能从设备顶部与天花板间隙顺畅流过。例外:若设备为低矮设备(高度<1m),顶部与天花板间距可适当减小,但需保证气流在设备上方的流速≥主流速(0.25-0.5m/s)的 80%。
2、设备之间的横向间距(垂直于气流方向)
设备横向间距过小,会导致气流在设备间隙流速骤降,颗粒易沉积;间距过大则浪费空间。核心原则:确保气流在设备间隙的流速≥主流速的 80%,避免流速过低导致颗粒沉积。经验值:间距≥设备最大横向宽度的 1/2(如设备宽 1m,间距≥500mm);若设备为不规则形状(如带凸起部件),需以 “最宽处” 计算。
3、设备与墙面 / 回风口的间距
设备与墙面:墙面易积累灰尘,设备离墙过近会导致间隙过小,气流无法冲刷墙面与设备之间的区域,形成死角。建议间距≥500mm(最小不小于 300mm)。设备与回风口:设备若靠近回风口,可能阻挡气流回流,导致局部气压失衡。建议设备边缘距回风口≥1000mm,确保回风流不受阻。
三、水平层流(气流沿水平方向)的设备间距设计
水平层流中,气流沿水平方向流动(如从左侧墙→右侧墙),通过对侧回风口回流。设备的沿气流方向长度、宽度、高度是关键,需避免阻挡水平气流路径。
1、设备沿气流方向的间距(纵向间距)
沿气流方向,前一台设备的尾部与后一台设备的头部间距过小,会导致气流在设备之间 “绕流”,形成涡流。核心原则:确保气流能 “直线穿过” 设备间隙,无明显绕流。经验值:间距≥设备沿气流方向长度的 1/3(如设备沿气流方向长 3m,间距≥1m);若设备表面不规则(如带突出管道),需按 “最长突出部分” 额外增加 50-100mm。
2、设备垂直于气流方向的间距(横向间距)
横向间距需保证水平气流能覆盖设备两侧,避免设备侧面形成死角。建议:间距≥设备垂直于气流方向宽度的 1/2(如设备宽 2m,间距≥1m),同时需确保气流在横向间隙的流速≥主流速的 70%(因水平层流边缘流速略低于中心)。
3、设备高度限制
水平层流的有效气流层高度通常为 2-3m(从地面向上),若设备高度超过此范围,会 “切割” 气流层,导致上方气流无法到达下方,形成上下层气流紊乱。要求:设备高度≤水平气流层高度(通常≤2.5m);若需放置超高层设备(如 3m 以上),需在设备顶部预留≥500mm 的气流通道(需配合 CFD 模拟验证)。
四、特殊设备的间距调整
1、发热设备(如烤箱、电机)
发热会导致局部热气流上升(垂直层流)或横向偏移(水平层流),干扰层流稳定性。调整:间距需比常规值增加 20%-30%(如常规间距 500mm,发热设备需 600-650mm),同时确保设备与回风口距离≥1500mm,加速散热气流排出。
2、产尘设备(如切割、研磨设备)
产尘设备需通过气流快速带走颗粒,避免颗粒扩散。调整:设备周围间距需放大至常规值的 1.5 倍,且沿气流方向(垂直层流中为下方,水平层流中为下游)需预留 “缓冲带”(≥1000mm),确保颗粒被气流带走,不扩散至其他区域。

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