Dưới đây là các phương pháp tính toán lượng không khí tươi để đáp ứng yêu cầu vệ sinh, được VCR tổng hợp để tham khảo:

1. Lượng không khí tươi cần thiết (Qi) để đáp ứng yêu cầu vệ sinh trong phòng sạch

Trường hợp phòng không có khí độc hại rõ ràng

Theo tiêu chuẩn "Quy tắc thiết kế phòng sạch" (GB 50073-2001):

  • Lượng không khí tươi tối thiểu mỗi người mỗi giờ không được ít hơn 40m³/h.

Công thức:

Qi-1 = Số người x 40m3/h

2. Bù lượng không khí tươi để duy trì áp suất dương trong phòng sạch (Q2)

Do yêu cầu về quy trình và vệ sinh, phòng sạch cần được trang bị các thiết bị xả khí. Theo nguyên lý cân bằng không khí, để duy trì áp suất dương trong phòng sạch, cần cung cấp một lượng không khí tươi để bù đắp cho lượng khí thải và khí rò rỉ từ các khe hở. Lượng không khí tươi này được tính như sau:

Xem thêm: Chênh lệch áp suất là gì?

Lượng khí thải cục bộ (Q2-1)

Bù lượng không khí tươi
Lượng khí thải cục bộ được xác định bằng:
Q2-1 = A x V
Trong đó:
  • A: Diện tích miệng nắp chụp (m²)
  • V: Tốc độ gió qua miệng nắp chụp (m/s)

Lượng không khí đi qua van áp suất dư (Q2-2)

  • Lượng khí qua van áp suất dư Q2−2 có thể tham khảo trong tài liệu kỹ thuật của van áp suất dư.
  • Tuy nhiên, trong thiết kế phòng sạch hiện đại, việc sử dụng van áp suất dư để kiểm soát chênh lệch áp suất không được khuyến khích vì các lý do sau:
    • Độ kín của van không được đảm bảo khi hệ thống ngừng hoạt động.
    • Hình thức không đẹp và không đồng bộ với tường phòng sạch.
    • Khi chưa có công nghệ điều khiển tự động, van áp suất dư có thể được dùng để điều chỉnh áp suất tĩnh trong phòng sạch. Tuy nhiên, với công nghệ điều khiển tự động hiện đại, việc điều chỉnh áp suất tĩnh trở nên chính xác và nhanh chóng hơn.
  • Do đó, nếu phòng sạch không lắp đặt van áp suất dư, lượng không khí tươi từ yếu tố này được tính bằng 0.

Công thức tổng quát:
Q2 = Q2-1 + Q2-2
Trong đó:
  • Q2−1: Lượng khí thải cục bộ
  • Q2−2: Lượng khí qua van áp suất dư (nếu không có van áp suất dư, Q2−2=0)

Xem thêm: Ứng dụng của các kiểu luồng không khí trong phòng sạch

3. Lượng không khí rò rỉ từ khe hở (Q2-3)

Trong phòng sạch áp suất dương, luồng không khí qua các khe hở giữa cửa và cửa sổ sẽ luôn hướng ra ngoài (rò rỉ). Lượng không khí rò rỉ từ các khe hở này được tính bằng công thức:

Q2-3 = 3600 x Ei x F x V1 = 3600 x Ei x Fi

Lượng không khí rò rỉ từ khe hở

Trong đó:

  • Ei: Hệ số lưu lượng khe hở, thường lấy giá trị từ 0.3 - 0.5
  • V1: Tốc độc gió rò rỉ (m/s)
  • ΔP: Chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài phòng sạch (Pa)
  • ρ: Mật đọ không khí, thường lấy là 1,2kg/m3
  • F: Diện tích khe hở (m2), phụ thuộc vào vật liệu xây dung và cấu trúc khép kín

Lưu ý về diện tích khe hở (FFF):

Các vật liệu trang trí và cấu trúc khác nhau có thể tạo ra các kích thước khe hở khác nhau. Ví dụ:
  • Cửa sổ phòng sạch thường được thiết kế kín cố định, gần như không có khe hở.
  • Nếu dải đệm bị lão hóa hoặc co rút, các khe hở sẽ tăng lên.
Kích thước khe hở ở cửa phòng sạch:
  • Nếu các mặt bên trái, trên và phải được bịt kín bằng dải đệm cao su: khe hở ≈\approx≈ 1 mm.
  • Nếu cửa có bản lề nâng hạ: khe hở phía dưới ≈ 5 mm.
  • Nếu cửa có bản lề thông thường: khe hở phía dưới ≈ 10 mm.
  • Nếu sàn tại khu vực cửa không bằng phẳng: khe hở phía dưới có thể lên đến 15 mm.
Dữ liệu hiện tại:
  • Các số liệu về khe hở từ các tài liệu cũ (như cửa sổ gỗ hoặc thép) không còn phù hợp với thiết kế phòng sạch hiện đại. Các phòng sạch hiện tại yêu cầu khe hở nhỏ hơn nhiều để duy trì hiệu quả kiểm soát áp suất.

Tổng lượng không khí cần bù (Q2):

Để duy trì áp suất dương trong phòng sạch, lượng không khí tươi cần bù được tính như sau:
Q2 = Q2-1 + Q2-2 + Q2-3
Trong đó:
  • Q2-1: Lượng khí thải cục bộ
  • Q2-2: Lượng khí qua van áp suất dư (nếu không lắp van, Q2-2 = 0)
  • Q2-3: Lượng khí rò rỉ qua khe hở

Công thức trên giúp xác định chính xác lượng không khí tươi cần bổ sung để duy trì áp suất dương trong phòng sạch.

Tổng lượng không khí cần bù (Q2

4. Lượng không khí sạch của hệ thống

Hệ thống điều hòa không khí thanh lọc (full-air system) cần một lượng không khí trong lành tổng thể, được xác định bằng tổng lượng không khí trong lành cần thiết của tất cả các phòng sạch trong hệ thống. Công thức tính như sau:

Qx = Σ QXi = QX1 + QX2 + ... + QXn

Trong đó:

  • Qx: Lượng không khí trong lành của hệ thống (m3/h)
  • QXi: Lượng không khí trong lành cần thiết cho mỗi phòng sạch hệ thống (m3/h)
  • Qli:Lượng không khí trong lành để đáp ứng yêu cầu vệ sinh của phòng sạch thứ i trong hệ thống (m3/h)
  • Q2i:Lượng không khí trong lành để bổ sung cho khí thải và duy trì áp suất dương của phòng sạch thứ i trong hệ thống (m3/h)
  • QXi = max {Qli, Q2i}

Lượng không khí sạch của hệ thống

5. Ví dụ về phương pháp tính thể tích không khí tươi

Thông tin bài toán

  • Diện tích phòng máy tính S=65 m2
  • Chiều cao trần h = 3 m
  • Số người trong phòng n = 25
  • Cách tính 1: Dựa trên thể tích không khí trong lành cần thiết cho mỗi người: q=30 m3/h
  • Cách tính 2: Dựa trên số lần trao đổi không khí trong lành trong phòng: p=4 lần/h

PN

Từ khóa: