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shi间:2020-03-02  来源:车间jing化工程|shipinjing化车间|洁jing手shushi|洁jing实验shi-济nan金眂ong槔窒lue豭ing化工程有限gong司  浏lan次数: 254 次
文章简介:P3生物安全实验shi模拟检测, 0 yinyan yi场tu如其来的瘟疫xi卷了整个zhong华da地, 全国shang下you于非典而变得人心惶惶, 而医务工作者和科研工作者为了抗击非典而不懈fen斗zhou。非典yi经过去了yi段shi间了, 人men的心

0 yinyan

yi场tu如其来的瘟疫xi卷了整个zhong华da地, 全国shang下you于非典而变得人心惶惶, 而医务工作者和科研工作者为了抗击非典而不懈fen斗zhou。非典yi经过去了yi段shi间了, 人men的心情也逐渐趋于ping静, 但是留给了科研人yuan许多si索和研究的縵han? 我国的科研li量和科研条件在ci期间也暴lu出了许多问题, du远远gen不shang世界的潮流。因ci, 非典过后全国各地新建或gai建了许多生物安全实验shi, you于以前的工程实li和可参考的工程很少, 而许多新的设计zhong设计的洁jing级biedu偏gao。

我国新颁bu的《生物安全实验shi建zhujishu规范》( 征ding稿) zhongyi给出了yi到四级生物安全实验shi的主要jishu指标, ben文旨在用计suan机模拟jishu对实际工程进行模拟, 并用模拟jie果与验收测试jie果比较fen析,cong而为P3 生物安全实验shi的设计ti出yi些有价值的建议。

1  设计依据

ben工程依据《生物安全实验shi建zhujishu规范》( 征定稿) 给出的P3 生物安全实验shi的er级防护主要指标, 如表1 所示。

2  实验shi模型的建li

ben实验shiping面图如图1 所示, jie构图如图2 所示。该实验shi面积为25.2 m2 , 吊ding标gao为2. 7 m, 设计总送feng量811~3011 m3/h, 总排feng量为3 198m3/h, 生物安全柜设计排feng量为2000 m3/h, huai有yi个储藏柜设计排feng量为200m3/h; 空diao采用全新feng系统, 气流组织采用双向shang送下hui式。

3 数值计suan模型及边界条件

3.1 数值计suan模型的建li

ben模拟采用的是k-ε。双方程模型, 但在菌luo场模拟和nong度场模拟zhong给定以下几个假设: ① 因为细菌yi般是附zhou在灰尘shang向四周扩散, 但是有灰尘不yi定有细菌, 所以ben次模拟将细菌的菌luo场簍u页镜膎ong度场fen开模拟; ②忽lue蝜u榷跃鷏uo场和nong度场ying响, 即忽lue温差驱动li; ③假设地面8 m2 , 的发尘量和发菌量与yi个人yuan的发尘量和发菌量相当, 人静止的发菌量为3 0 0 个/ (人·m i n ), 发尘量为5 x 10 5 个/ (人·m i n ), 发尘量比li: ding棚:墙面她面为1:5 100; ④ 因为灰尘的ti积zhan气titi积的比li微hu其微, 可以ren为对气流场mei有ying响, 因ci, 模拟zhong采用非祸合计suan。模拟nong度场和菌luo场的jiben方程为动量方程( X方向) :

式( 1 )~( 3 ) zhong: 人为fen子ping均自程;u 为空气速度; up,为粒子速度;g为重li; ρ为空气密度;Fx为其ta驱动li; Dp为粒子謆en蝶 μ为动li粘zhi系数;Re为纙hou凳?ρρ为粒子密度。

3.2 边界条件的处理

边界条件按以下假设处理。

①为简化计suan, 假设气tifen子与墙壁之间碰撞为弹性碰撞, mei有动量和neng量的絟uan蝴

②送、huifeng口的送、huifeng速度均按实际工程的实际feng速;

③you于人是shi内的主要污染源, 因ci为简化计suan,ben模拟设了两个zhu形污染源, 将总的发菌量和发尘量集zhong到这两个zhu形污染源shang[1-2]

4 计suanjie果的fen析

4.1细菌、灰尘nong度场和速度场的模拟jie果

菌luo场的模拟jie果见图3~5。灰尘nong度场的模拟jie果见图6~8, 速度场的模拟jie果见图9~1 1。

4 .2 施工验收测试jie果

表2~4 fenbie为悬浮粒子、沉降菌和速度的检测jie果。

4.3 细菌、灰尘nong度场的模拟jie果fen析

cong模拟jie果和实测jie果可以看出:

①模拟jie果与施工验收jie果jibenshang吻合, 说明ci工程的设计、施工du达到了工艺要求的洁jing级bie和模拟jie果的可靠性。

②人yuan虽ran是主要的产尘源和产菌源, 但是tamen周wei祅an妇tu页緉ong度du不gao, fen析其主要的原因在于总的产尘量和产菌量相对于空气纁i捣浅P? 在如cida的送feng量情况下很kuai就被稀释掉。

③在2.5 m 以shang的范wei内, 主要是发菌源和发尘源下游的菌luo场簍u页緉ong度场du偏gao, 而在2 m 襶ue诘姆秝ei内dunengmanzu设计要求, fen析其主要原因在于shi内的空气流速比较小, shi内空气不neng形成da的扰动,致使shi内shang部细菌簍u页炯? 空气的含菌量和含尘量偏gao。在yi些si角的位置, you于形成了小的涡流, 导致细菌、灰尘不neng被稀释掉, cong而nong度偏gao。

④ben工程的洁jing级bie偏gao, fen析原因是you于ben实验shi采用的生物安全柜为单通道型, 操作口就是进feng口, 而生物安全柜的通feng量也相当da, 导致shi内的huan气次数达到四shi多次, neng达到普通百级洁jing厂房的设计水ping[3-4]

5 jie论

congben文的研究可以得到如下jie果:

①设计zhong尽量xuan用专用送、排feng管道的生物安全柜, 这样可以dada降低送feng量, 减小gao效过滤器的负dan, 或可以xuan用小feng量的过滤器, 因为3P 生物安全实验shi必须采用全新feng系统, 所以gao效过滤器的负dan较重, 在达到设计要求的情况下应该尽量减少送feng量及新feng量。

②送feng方式尽量采用双向shang送下hui式(如ben工程所采用的形式), 在人yuan活动的范wei内(2m 以下) dunengmanzu规范要求, 并且尽量bi免si角以减少形成涡流区的可neng。

③ you于计suan机模拟过程zhong秠ue承┎问髁si硐牖拇? 因ci与实际jie果有yi定的偏差, 但是它可以为实际工程的设计tigongyi个很好的参考。

参考蝞an贮/p>

[1] yan伟.C F D jishu在百级洁jing手shushi设计zhong的应用[J].洁jing与空diaojishu,2 0 0 2,( 6 ) : 5 6-5 8

[2] yan伟.ding送四角huifeng气流组织形式的C F D fen析[J].建zhu热neng通feng空diao,2 0 02,2 1 ( 2 ) : 36 -3 9

[3] 李xian庭.用C F D 方fa评价乱流洁jing手shushi的洁jingdeng级[J].洁jing与空diaojishu, 2 0 0 1,

( 4 ) : 18-21

[4] wang军.P3 实验shi洁jing空diao设计的若gan问题[J].通feng除尘,19 9 3 , ( 3 ) : 3 5-3 7

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