Para garantir que a temperatura, a umidade, a velocidade e a limpeza do ar interno atendam tanto aos requisitos do processo quanto ao conforto dos funcionários, é necessário projetar uma organização racional do fluxo de ar, de modo que a movimentação do ar dentro do espaço esteja em conformidade com as especificações da sala limpa.
A organização do fluxo de ar em salas limpas difere fundamentalmente da climatização convencional. A principal função do fluxo de ar em salas limpas é fornecer ar limpo suficiente para diluir e substituir os contaminantes gerados no ambiente interno, mantendo a limpeza dentro dos limites permitidos. Em contraste, salas climatizadas comuns geralmente empregam padrões de fluxo de ar altamente turbulentos, utilizando ventilação mínima para maximizar a uniformidade de temperatura e umidade. O ar de suprimento se mistura completamente com o ar ambiente para criar campos uniformes de temperatura e velocidade. Consequentemente, o projeto do fluxo de ar em salas limpas deve seguir os seguintes princípios essenciais.
Elementos Essenciais de Projeto para Fluxo de Ar Unidirecional
1. Evite vazamentos do filtro
Se os filtros apresentarem vazamentos, a principal vantagem do fluxo de ar unidirecional fica comprometida. Portanto, vazamentos devem ser evitados.
2. Garanta um fluxo de ar de suprimento uniforme.
Aumente a taxa de cobertura do filtro para reduzir o impacto das zonas cegas da imagem.
3. Melhorar a uniformidade da velocidade do ar de suprimento
A velocidade de alimentação não uniforme geralmente resulta de pressão desigual nos filtros e câmaras de distribuição, bem como de velocidade de entrada excessiva na câmara. As principais contramedidas incluem:
(1) Selecione filtros de alta eficiência rigorosamente. Durante a instalação, equilibre as unidades de acordo com a resistência individual, de modo que o desvio entre a resistência de qualquer filtro e a média do grupo seja inferior a 5%.
(2) Instale camadas de amortecimento sob os filtros — mesmo camadas de amortecimento não uniformes, se necessário. Aumente a altura do plenum, de preferência acima de 800 mm.
(3) Mudança de fornecimento centralizado de dutos para o plenum para fornecimento distribuído de dutos.
(4) Se a velocidade de entrada for muito alta ou se apenas a entrada unilateral for possível, instale defletores ajustáveis nos filtros perto da entrada. Alternativamente, aumente a resistência interna do plenum colocando uma placa perfurada perto da saída.
4. Melhorar a uniformidade da velocidade do ar de retorno
As mesmas medidas aplicadas aos dutos de suprimento podem ser utilizadas nos dutos de retorno: distribuição uniforme dos dutos, balanceamento de dampers, uso de tecido amortecedor nas grelhas de retorno, redução da velocidade do ar na face de retorno para menos de 5 m/s e ajuste das taxas de abertura do piso.
Princípios Essenciais de Projeto para Fluxo de Ar Não Unidirecional
1. Manter pressão positiva
(1) Vazão de ar de pressurização A vazão de ar de pressurização é determinada principalmente pela infiltração de ar no envelope. Expressa em trocas de ar por hora (ACH), os valores de referência são mostrados abaixo. Para estimativas aproximadas, use 2–3 ACH.
| Pressurização da sala (Pa) | ACH obrigatório (Porta Dupla) | ACH obrigatório (porta única) |
| 9,8 (1,0 mmH₂O) | 4.0 | 2.6 |
| 14,7 (1,5 mmH₂O) | 5.1 | 3.3 |
| 19,6 (2,0 mmH₂O) | 6.0 | 4.0 |
| 29,4 (3,0 mmH₂O) | 7,5 | 4,9 |
| 44,1 (4,5 mmH₂O) | 9,5 | 6.2 |
(2) Controle de pressurização Considere a resistência estrutural do envelope e a facilidade de abertura da porta. Geralmente, controle o diferencial de pressão com os cômodos adjacentes na faixa de 5–20 Pa (0,5–2,0 mmH₂O).
2. Controle da geração local de poeira
Em salas limpas não unidirecionais, o fluxo de ar turbulento permite que a poeira se difunda por toda parte. Se a poeira gerada localmente afetar toda a sala de maneira uniforme, o resultado é altamente indesejável; mesmo um grande aumento na taxa de renovação do ar produz uma melhoria limitada. A melhor abordagem é controlar diretamente a organização do fluxo de ar local, isolando os equipamentos que geram poeira localmente e fornecendo exaustão localizada.
3. Seleção da Cabeça de Pressão do Ventilador
A prática anterior de selecionar a pressão do ventilador com margem excessiva é inadequada. Como os filtros operam abaixo da vazão nominal em serviço real, selecionar um ventilador com o dobro da resistência do filtro cria uma margem de pressão inicial excessiva, resultando em vazão e velocidade do ar excessivas. A restrição excessiva dos dampers gera ruído significativo. Quando a resistência do sistema pode ser calculada em detalhes, a resistência final, desde filtros de baixa a alta eficiência, pode ser considerada como a resistência inicial mais 50–120 Pa. Se a resistência do sistema for difícil de calcular ou se apenas uma estimativa aproximada for necessária, o método convencional de dobrar a resistência inicial ainda pode ser usado.
4. Seleção do Fã
Selecione ventiladores de alta eficiência e baixo ruído. É essencial que o ponto de operação esteja na porção mais íngreme da curva de desempenho do ventilador e que a própria curva seja íngreme, em vez de plana. Isso garante que grandes variações de pressão produzam variações mínimas no fluxo de ar, evitando impactos operacionais significativos.
Resumo
Em resumo, a organização do fluxo de ar é um aspecto crítico deprojeto de sala limpaMuitas aplicações requerem software de simulação CFD para análise de fluxo de ar, aproveitando a visualização dos resultados da simulação para validar o projeto.
Data de publicação: 15 de maio de 2026