Puhtaan huoneen ydinanalyysi

Esittely

Puhdas huone on pilaantumisen hallinnan perusta. Ilman puhdasta tilaa pilaantumisherkät osia ei voida tuottaa massatuotantoa. Fed-STD-2: ssa puhdas huone määritellään huoneeksi ilmansuodatuksella, jakelulla, optimoinnilla, rakennusmateriaaleilla ja laitteilla, joissa käytetään erityisiä säännöllisiä toimintamenetelmiä ilmassa olevien hiukkasten pitoisuuden hallitsemiseksi sopivan hiukkasten puhtausasteen saavuttamiseksi.

Hyvän puhtausvaikutuksen saavuttamiseksi puhtaassa huoneessa on välttämätöntä paitsi keskittyä kohtuullisten ilmastointipuhdistustoimenpiteiden toteuttamiseen, vaan myös vaatia prosessia, rakentamista ja muita erikoisuuksia vastaavien toimenpiteiden toteuttamiseksi: paitsi kohtuullinen suunnittelu, myös huolellinen rakentaminen ja asennus eritelmien mukaisesti, samoin kuin puhtaan huoneen ja tieteellisen ylläpidon ja hallinnan oikean käytön mukaisesti. Hyvän vaikutuksen saavuttamiseksi puhtaassa huoneessa monet kotimaiset ja ulkomaiset kirjallisuudet on selitetty eri näkökulmista. Itse asiassa on vaikea saavuttaa ihanteellista koordinaatiota eri erikoisuuksien välillä, ja suunnittelijoiden on vaikea ymmärtää rakentamisen ja asennuksen laatua sekä käyttöä ja hallintaa, etenkin jälkimmäistä. Puhtaan huoneen puhdistustoimenpiteiden suhteen monet suunnittelijat tai jopa rakennuspuolet eivät usein kiinnitä tarpeeksi huomiota niiden välttämättömiin olosuhteisiin, mikä johtaa epätyydyttävään puhtausvaikutukseen. Tässä artikkelissa käsitellään vain lyhyesti neljää tarvittavaa olosuhdetta puhtausvaatimusten saavuttamiseksi puhtaan huoneen puhdistustoimenpiteissä.

Kello 1. Ilmantuotanto

Avain on varmistaa, että ilmansyöttöpuhdistukset täyttävät vaatimukset, avain on puhdistusjärjestelmän lopullisen suodattimen suorituskyky ja asentaminen.

Suodattimen valinta

Puhdistusjärjestelmän lopullinen suodatin hyväksyy yleensä HEPA-suodattimen tai sub-hepa-suodattimen. Kotimaani standardien mukaan HEPA -suodattimien tehokkuus on jaettu neljään luokkaan: luokka A on ≥99,9%, luokka B on ≥99,9%, luokka C on ≥99,999%, luokka D on (hiukkasille ≥0,1μm) ≥99,999 % (tunnetaan myös nimellä ultra-hepa-suodattimet); Sub-HEPA-suodattimet ovat (hiukkasille ≥0,5 μm) 95 ~ 99,9%. Mitä suurempi tehokkuus, sitä kalliimpi suodatin. Siksi suodattimen valinnassa meidän ei pidä vain täyttää ilmansyöttöpuhdistusvaatimuksia, vaan myös harkita taloudellista rationaalisuutta.

Puhtausvaatimusten näkökulmasta periaatteena on käyttää matalan tason puhtaan huoneen ja korkean suorituskyvyn suodattimien matalan suorituskyvyn suodattimia korkean tason puhtaan huoneen. Yleisesti ottaen: korkean ja keskitason tehokkuuden suodattimia voidaan käyttää miljoonaan tasoon; Sub-hepa- tai luokan A HEPA-suodattimia voidaan käyttää alle luokan 10 000 luokan alle; B -luokan suodattimia voidaan käyttää luokkaan 10 000 - 100; ja luokan C suodattimia voidaan käyttää tasoille 100-1. Vaikuttaa siltä, ​​että jokaiselle puhtauden tasolle on valittava kahta tyyppiä. Valitaanko korkean suorituskyvyn tai matalan suorituskyvyn suodattimet riippuu erityisestä tilanteesta: Kun ympäristön pilaantuminen on vakavaa tai sisätilojen pakokaasu on suuri vai puhdas huone on erityisen tärkeä ja vaatii suuremman turvallisuustekijän, näissä tai yhdessä Näistä tapauksista tulisi valita korkealuokkainen suodatin; Muutoin alhaisemman suorituskyvyn suodatin voidaan valita. Puhtaan huoneiden, jotka vaativat 0,1 μm: n hiukkasten hallintaa, luokan D suodattimet tulisi valita kontrolloidusta hiukkaspitoisuudesta riippumatta. Yllä oleva on vain suodattimen näkökulmasta. Itse asiassa hyvän suodattimen valitsemiseksi sinun on myös otettava huomioon puhtaan huoneen, suodattimen ja puhdistusjärjestelmän ominaisuudet.

Suodatinasennus

Ilmantuotannon puhtauden varmistamiseksi ei riitä, että sinulla on vain päteviä suodattimia, vaan myös varmistaa: a. Suodatinta ei vaurioitunut kuljetuksen ja asennuksen aikana; b. Asennus on tiukka. Ensimmäisen pisteen saavuttamiseksi rakennus- ja asennushenkilöstön on oltava hyvin koulutettuja, ja sekä tietojen puhdistusjärjestelmien ja ammattitaitoisten asennustaitojen tieto. Muutoin on vaikea varmistaa, että suodatin ei ole vaurioitunut. Tässä suhteessa on syvällisiä oppitunteja. Toiseksi asennusten tiiviyden ongelma riippuu pääasiassa asennusrakenteen laadusta. Suunnittelukäsikirja suosittelee yleensä: yhdelle suodattimelle käytetään avoimen tyyppistä asennusta, joten vaikka vuoto tapahtuu, se ei vuoda huoneeseen; Käyttämällä valmiita HEPA -ilmapoistoa, tiiviyttä on myös helpompi varmistaa. Useiden suodattimien ilmaa varten käytetään usein geelitiivistettä ja negatiivista paineen tiivistystä.

Geelitiivisteen on varmistettava, että nestekäiliön nivel on tiukka ja kokonaiskehys on samalla vaakasuorassa tasossa. Negatiivisen paineen tiivistyksen on tehtävä suodattimen ja staattisen paineen ja kehyksen välisen nivelten ulkopuolinen reuna negatiivisessa painetilassa. Kuten avoimen tyyppinen asennus, vaikka vuoto olisi, se ei vuoda huoneeseen. Itse asiassa niin kauan kuin asennuskehys on tasainen ja suodattimen päätypinta on tasaisessa kosketuksessa asennuskehyksen kanssa, on oltava helppoa saada suodatin täyttämään asennuksen tiiviysvaatimukset missä tahansa asennustyypissä.

2. Ilmavirtajärjestö

Puhtaan huoneen ilmavirran organisointi on erilainen kuin yleisen ilmastoidun huoneen. Se edellyttää, että puhtain ilma toimitetaan ensin toiminta -alueelle. Sen tehtävänä on rajoittaa ja vähentää pilaantumista jalostettuihin esineisiin. Tätä varten seuraavat periaatteet tulisi harkita suunnitellessasi ilmavirtajärjestöä: minimoi pyörrevirrat, jotta vältetään pilaantuminen työalueen ulkopuolelta työalueelle; Yritä estää toissijainen pöly lentämään työkappaleen saastuttamisen pölyn mahdollisuuden vähentämiseksi; Työalueen ilmavirran tulisi olla mahdollisimman tasaista, ja sen tuulen nopeuden tulisi täyttää prosessi- ja hygieniavaatimukset. Kun ilmavirta virtaa paluuilman poistoaukkoon, ilmassa oleva pöly tulisi ottaa tehokkaasti pois. Valitse erilaiset ilmanjakelu- ja palautusmuodot erilaisten puhtausvaatimusten mukaisesti.

Eri ilmavirran organisaatioilla on omat ominaisuutensa ja laajuuksien:

(1). Pystysuora yksisuuntainen virtaus

Yhtenäisten etujen saamisen yleisten etujen lisäksi, jotka helpottavat prosessilaitteiden järjestelyä, voimakasta itsehoitokyvyä ja yksinkertaistamalla yleisiä tiloja, kuten henkilökohtaisia ​​puhdistuslaitteita Katetuilla HEPA -suodattimilla on edut alhaisesta vastus- ja pitkän suodattimen vaihtojaksosta, mutta kattorakenne on monimutkainen ja kustannukset ovat korkeat; Sivupeitetyn HEPA-suodattimen ylimmän toimituksen ja täyden reiän levyn yläkulun edut ja haitat ovat vastakkaisia ​​kuin täyden peitetyn HEPA-suodattimen ylätoimitus. Niiden joukossa täyden reikälevyn yläkuljetus on helppo kerätä pölyä aukulevyn sisäpinnalle, kun järjestelmä on epätoivoisesti käynnissä, ja huonolla kunnossapidolla on jonkin verran vaikutusta puhtauteen; Tiheä hajottimen ylin toimitus vaatii sekoituskerroksen, joten se sopii vain korkeisiin puhtaisiin huoneisiin, jotka ovat yli 4 m, ja sen ominaisuudet ovat samanlaisia ​​kuin täyden reiän levyn yläkuljetus; Palautusilmamenetelmä levylle, jolla on molemmin puolin grillit ja palautusilman poistot, jotka on tasaisesti järjestetty vastakkaisten seinien alaosaan, sopii vain puhtaisiin huoneisiin, joiden nettoväli on alle 6m molemmin puolin; Yksipuolisen seinämän alaosaan järjestetyt paluuilmapoistot sopivat vain puhtaisiin huoneisiin, joiden seinämien välillä on pieni etäisyys (kuten ≤ <2 ~ 3M).

(2). Vaakasuuntainen virtaus

Vain ensimmäinen työalue voi saavuttaa puhtausasteen 100. Kun ilma virtaa toiselle puolelle, pölypitoisuus kasvaa vähitellen. Siksi se sopii vain puhtaisiin huoneisiin, joilla on erilaiset puhtausvaatimukset samassa prosessissa samassa huoneessa. HEPA -suodattimien paikallinen jakelu ilmansyöttöseinällä voi vähentää HEPA -suodattimien käyttöä ja säästää alkuinvestointeja, mutta paikallisilla alueilla on pyörreitä.

(3). Turbulentti ilmavirta

Aukulevyjen ylimmän toimituksen ominaisuudet ja tiheiden hajottimien ylin toimitus ovat samat kuin edellä mainitut: sivujen toimittamisen edut ovat helppoja putkistojen järjestämisessä, teknisiä välikerroksia ei vaadita, alhaiset kustannukset ja vanhojen tehtaiden kunnostamisen edistäminen . Haitat ovat, että tuulen nopeus työalueella on suuri ja pölypitoisuus myötätuuleen puolella on korkeampi kuin vastatuuleen puolella; HEPA -suodatinpistorasioiden yläosassa on yksinkertaisen järjestelmän edut, ei HEPA -suodattimen takana olevia putkistoja ja puhdas ilmavirta, joka toimitetaan suoraan työalueelle, mutta puhdas ilmavirta leviää hitaasti ja ilmavirta työalueella on yhtenäisempi; Kuitenkin, kun useita ilmapisteitä on järjestetty tasaisesti tai HEPA -suodatinilman poistoaukkoja hajottimilla käytetään, työalueen ilmavirta voidaan myös tehdä yhtenäisemmiksi; Mutta kun järjestelmä ei ole jatkuvasti käynnissä, hajotin on alttiita pölyn kertymiselle.

Yllä oleva keskustelu on kaikki ihanteellisessa tilassa, ja sitä suositellaan asiaankuuluvilla kansallisilla eritelmillä, standardeilla tai suunnittelukäsillä. Varsinaisissa hankkeissa ilmavirran organisaatiota ei ole suunniteltu hyvin suunnittelijan objektiivisten olosuhteiden tai subjektiivisten syiden vuoksi. Yleisiä ovat: Pystysuora yksisuuntainen virtaus hyväksyy paluuilman viereisten kahden seinän alaosasta, paikallinen luokka 100 hyväksyy ylemmän toimituksen ja ylemmän paluun (ts. Ei ripustettuja verhoa HEPA-suodattimen ilmapistorasian ylin toimitus ja ylempi palautus tai yksipuolinen alempi paluu (suurempi etäisyys seinien välillä) jne. Nämä ilmavirran organisaatiomenetelmät on mitattu, ja suurin osa niiden puhtaudesta ei täyttää suunnitteluvaatimukset. Tyhjän tai staattisen hyväksynnän nykyisten eritelmien takia jotkut näistä puhtaista huoneista tuskin saavuttavat suunniteltu puhtausasteen tyhjissä tai staattisissa olosuhteissa, mutta pilaantumisen vastainen häiriökyky on erittäin alhainen, ja kun puhdas huone tulee työtilaan, se ei täytä vaatimuksia.

Oikea ilmavirran organisaatio tulisi asettaa verhoilla, jotka roikkuvat paikallisen alueen työalueen korkeuteen, ja luokan 100 000 ei saa ottaa ylempää toimitusta ja ylempää paluuta. Lisäksi suurin osa tehtaista tuottaa tällä hetkellä korkean tehokkuuden ilmapisteitä hajottimilla, ja niiden hajottimet ovat vain koristeellisia aukulevyjä, eivätkä heillä ole hajausvirran roolia. Suunnittelijoiden ja käyttäjien tulisi kiinnittää tähän erityistä huomiota.

3. ilmansyöttömäärä tai ilman nopeus

Riittävä tuuletustilavuus on laimentaa ja poistaa sisätilojen saastunut ilma. Eri puhtausvaatimusten mukaan, kun puhtaan huoneen nettokorkeus on korkea, ilmanvaihtotaajuutta tulisi lisätä asianmukaisesti. Niiden joukossa 1 miljoonan tason puhtaan huoneen ilmanvaihtotilavuus pidetään korkean tehokkuuden puhdistusjärjestelmän mukaisesti, ja loput otetaan huomioon korkean tehokkuuden puhdistusjärjestelmän mukaisesti; Kun luokan 100 000 puhtaan huoneen HEPA-suodattimet ovat keskittyneet konehuoneeseen tai sub-hepa-suodattimia käytetään järjestelmän lopussa, tuuletustaajuutta voidaan lisätä asianmukaisesti 10-20%.

Yllä olevan ilmanvaihtotilavuuden suositeltujen arvojen osalta kirjoittaja uskoo: Tuulen nopeus yksisuuntaisen virtauksen puhtaan huoneen huoneosan läpi on alhainen, ja turbulentti puhtaassa huoneessa on suositeltava arvo riittävällä turvatekijällä. Pystysuuntainen yksisuuntainen virtaus ≥ 0,25 m/s, vaakasuora yksisuuntainen virtaus ≥ 0,35 m/s. Vaikka puhtausvaatimukset voidaan täyttää, kun niitä testataan tyhjissä tai staattisissa olosuhteissa, saastumisen vastainen kyky on huono. Kun huone tulee työtilaan, puhtaus ei välttämättä täytä vaatimuksia. Tämäntyyppinen esimerkki ei ole erillinen tapaus. Samanaikaisesti kotimaani hengityslaitteiden puhdistusjärjestelmiin sopivia faneja ei ole. Yleensä suunnittelijat eivät usein tee tarkkoja laskelmia järjestelmän ilmankestävyydestä tai eivät huomaa, onko valittu tuuletin suotuisammassa työpisteessä ominaiskäyrässä, mikä johtaa siihen, että ilman tilavuus tai tuulen nopeus ei saavuta suunnitteluarvoa pian Kun järjestelmä on otettu käyttöön. Yhdysvaltain liittovaltion standardissa (FS209A ~ B) määritettiin, että yksisuuntaisen puhtaan huoneen ilmavirran nopeus puhtaan huoneen poikkileikkauksen läpi ylläpidetään yleensä 90 jalkaa/min (0,45 m/s) ja nopeuden epäyhtenäisyys on ± 20%: n sisällä Koko huoneessa ilman häiriöitä. Ilmavirran nopeuden merkittävä lasku lisää itsepuhdistusajan ja pilaantumisen mahdollisuutta työasemien välillä (FS209C: n julistamisen jälkeen lokakuussa 1987 ei annettu säädöksiä kaikille muille parametrille kuin pölypitoisuudelle).

Tästä syystä kirjoittaja uskoo, että on aiheellista lisätä asianmukaisesti yksisuuntaisen virtausnopeuden nykyistä kotimaisen suunnitteluarvoa. Yksikkömme on tehnyt tämän todellisissa projekteissa, ja vaikutus on suhteellisen hyvä. Turbulentti puhtaassa huoneessa on suositeltava arvo, jolla on suhteellisen riittävä turvallisuuskerroin, mutta monille suunnittelijoille ei vieläkään ole varma. Tiettyjä malleja tehdessään ne lisäävät luokan 100 000 puhtaan huoneen tuuletusmäärää 20-25 kertaa/h, luokka 10 000 puhdasta huonetta 30–40 kertaa/h ja luokan 1000 puhdas huone 60-70 kertaa/h. Tämä ei vain lisää laitteiden kapasiteettia ja alkuinvestointeja, vaan myös lisää tulevia ylläpito- ja hallintokustannuksia. Itse asiassa niin ei tarvitse tehdä. Kun koonnut maani ilmanpuhdistuksen tekniset toimenpiteet, tutkittiin ja mitattiin enemmän kuin luokan 100 puhdasta huonetta Kiinassa. Monet puhtaat huoneet testattiin dynaamisissa olosuhteissa. Tulokset osoittivat, että luokan 100 000 puhdasta huonetta ≥10 kertaa/h, luokan 10 000 puhdasta huonetta ≥20 kertaa/h ja luokan 1000 puhdasta huonetta ≥ 50 kertaa/h voittavat täyttää vaatimukset. Yhdysvaltain liittovaltion standardi (FS2O9A ~ B) säädetään: Ei-suuntainen puhtaan huoneen (luokka 100 000, luokka 10 000), huoneen korkeus 8 ~ 12 jalkaa (2,44 ~ 3,66m), harkitse yleensä koko huoneen hengitystä vähintään kerran 3 minuutissa (ts. 20 kertaa/h). Siksi suunnittelumäärityksessä on otettu huomioon suuri ylijäämäkerroin, ja suunnittelija voi turvallisesti valita tuuletusmäärän suositellun arvon mukaan.

4. staattinen paine -ero

Tietyn positiivisen paineen ylläpitäminen puhtaassa huoneessa on yksi tärkeimmistä olosuhteista sen varmistamiseksi, että puhdas huone ei ole tai vähemmän saastunut suunniteltun puhtauden tason ylläpitämiseksi. Jopa negatiivisten paineiden puhtaiden huoneiden kohdalla, siinä on oltava vierekkäiset huoneet tai sviitit, joiden puhtausaste ei ole alhaisempi kuin sen taso tietyn positiivisen paineen ylläpitämiseksi, jotta negatiivisen paineen puhtaan huoneen puhtaus voidaan ylläpitää.

Puhtaan huoneen positiivinen painearvo viittaa arvoon, kun sisätilojen staattinen paine on suurempi kuin staattinen paine ulkokäyttöön, kun kaikki ovet ja ikkunat ovat suljettu. Menetelmällä saavutetaan, että puhdistusjärjestelmän ilmansyöttömäärä on suurempi kuin paluu ilman tilavuus ja pakokaasutila. Puhtaan huoneen positiivisen painearvon varmistamiseksi toimitus-, paluu- ja pakokaasujen puhaltimet ovat mieluiten lukittuja. Kun järjestelmä on kytketty päälle, toimitustuuletin käynnistetään ensin ja sitten paluu- ja pakokaasujen fanit käynnistetään; Kun järjestelmä sammutetaan, pakokaasupuhaltimet sammutetaan ensin, ja sitten paluu- ja toimituspuhaltimet sammutetaan, jotta puhdas huone on saastunut, kun järjestelmä kytketään päälle ja pois päältä.

Puhtaan huoneen positiivisen paineen ylläpitämiseksi tarvittava ilman tilavuus määritetään pääasiassa huoltorakenteen ilmatiiviyden perusteella. Kotimaassani puhtaan huoneen rakentamisen alkuaikoina kotelon rakenteen huonon ilmatiiviyden vuoksi ilmansyöttö oli 2–6 kertaa/h positiivisen paineen ≥5PA: n pitäminen; Tällä hetkellä huoltorakenteen ilmatiiviyttä on parantunut huomattavasti, ja saman positiivisen paineen ylläpitämiseksi tarvitaan vain 1 - 2 kertaa/h ilmansyöttöä; ja vain 2–3 kertaa/h ilmansyöttöä on tarpeen ≥10Pa: n ylläpitämiseksi.

Maani suunnitteluvaatimukset [6] määrätään, että eri luokkien puhtaiden huoneiden ja puhtaiden alueiden ja puhdasta alueiden välisen staattisen paine-eron tulisi olla vähintään 0,5 mm H2O (~ 5PA) ja staattinen paine-ero puhtaan alueen välillä ja ulkona tulisi olla vähintään 1,0 mm H2O (~ 10Pa). Kirjailija uskoo, että tämä arvo näyttää olevan liian alhainen kolmesta syystä:

(1) Positiivinen paine viittaa puhtaan huoneen kykyyn tukahduttaa sisäilman pilaantuminen ovien ja ikkunoiden välisten aukkojen kautta tai minimoida huoneeseen tunkeutuvat epäpuhtaudet, kun ovet ja ikkunat avataan lyhyen aikaa. Positiivisen paineen koko osoittaa pilaantumisen tukahduttamiskyvyn voimakkuuden. Tietenkin, mitä suurempi positiivinen paine, sitä parempi (josta keskustellaan myöhemmin).

(2) Positiiviseen paineeseen tarvittava ilmatilavuus on rajoitettu. 5PA: n positiiviseen paineeseen ja 10PA -positiiviseen paineeseen vaadittu ilmatilavuus on vain noin yksi kerta/h erilainen. Miksi et tee sitä? On selvää, että on parempi ottaa positiivisen paineen alaraja 10PA: na.

(3) Yhdysvaltain liittovaltion standardi (FS209A ~ B) säädetään, että kun kaikki sisäänkäynnit ja poistumiset ovat suljettuja, puhtaan huoneen ja viereisen alhaisen puhtauden pinta -alan vähimmäispaineero on 0,05 tuumaa vesipylvästä (12.5PA). Monet maat ovat hyväksyneet tämän arvon. Mutta puhtaan huoneen positiivinen painearvo ei ole korkeampi, sitä parempi. Yksikkömme todellisten tekniikan testien mukaan yli 30 vuoden ajan, kun positiivinen painearvo on ≥ 30Pa, oven avaaminen on vaikeaa. Jos suljet oven huolimattomasti, se tekee räjähdyksen! Se pelottaa ihmisiä. Kun positiivinen painearvo on ≥ 50 ~ 70Pa, ovien ja ikkunoiden väliset aukot tekevät valhin, ja heikkoa tai niitä, joilla on joitain epäasianmukaisia ​​oireita, tuntuvat epämukavalta. Monien kotona ja ulkomailla olevien maiden asianmukaiset eritelmät tai standardit eivät kuitenkaan määrittele positiivisen paineen ylärajaa. Seurauksena on, että monet yksiköt pyrkivät vastaamaan alarajan vaatimuksiin riippumatta siitä, kuinka paljon yläraja on. Kirjailijan kohtaamassa varsinaisessa puhtaassa huoneessa positiivinen painearvo on jopa 100PA tai enemmän, mikä johtaa erittäin huonoihin vaikutuksiin. Itse asiassa positiivisen paineen säätäminen ei ole vaikea asia. Se on täysin mahdollista hallita tietyllä alueella. Oli asiakirja, joka esitteli, että tietty Itä-Euroopan maa asettaa positiivisen painearvon 1-3 mm H20: ksi (noin 10 ~ 30Pa). Kirjailija uskoo, että tämä alue on tarkoituksenmukaisempi.