FFU-tuuletinsuodatinyksikkö on välttämätön laite puhdastilaprojekteissa. Se on myös välttämätön ilmansyöttösuodatinyksikkö pölyttömään puhdastilaan. Sitä tarvitaan myös erittäin puhtaisiin työtasoihin ja puhdaskoppeihin.
Talouden kehittyessä ja ihmisten elintason parantuessa ihmisillä on yhä korkeammat vaatimukset tuotteiden laadulle. FFU määrittää tuotteen laadun tuotantoteknologian ja tuotantoympäristön perusteella, mikä pakottaa valmistajat pyrkimään parempaan tuotantoteknologiaan.
FFU-tuuletinsuodatinyksiköitä käyttävillä aloilla, erityisesti elektroniikka-, lääke-, elintarvike-, biotekniikka-, lääketiede- ja laboratorioteollisuudessa, on tiukat vaatimukset tuotantoympäristölle. Se yhdistää teknologian, rakentamisen, sisustuksen, vesihuollon ja viemäröinnin, ilmanpuhdistuksen, LVI- ja ilmastointilaitteet, automaattisen ohjauksen ja muita erilaisia teknologioita. Näiden teollisuudenalojen tuotantoympäristön laatua mittaavia tärkeimpiä teknisiä indikaattoreita ovat lämpötila, kosteus, puhtaus, ilman tilavuus, sisätilojen ylipaine jne.
Siksi tuotantoympäristön erilaisten teknisten indikaattoreiden kohtuullinen hallinta erityisten tuotantoprosessien vaatimusten täyttämiseksi on tullut yhdeksi puhdastilatekniikan tämänhetkisistä tutkimuskohteista. Jo 1960-luvulla kehitettiin maailman ensimmäinen laminaarivirtauspuhdashuone. FFU:n sovelluksia on alkanut ilmestyä sen perustamisesta lähtien.
1. FFU-ohjausmenetelmän nykytila
Tällä hetkellä FFU käyttää yleensä yksivaiheisia moninopeuksisia vaihtovirtamoottoreita ja yksivaiheisia moninopeuksisia EC-moottoreita. FFU-tuuletinsuodatinyksikön moottoreille on noin kaksi syöttöjännitettä: 110 V ja 220 V.
Sen ohjausmenetelmät jaetaan pääasiassa seuraaviin luokkiin:
(1). Moninopeuskytkimen ohjaus
(2). Portaaton nopeuden säätö
(3). Tietokoneohjaus
(4). Kaukosäädin
Seuraavassa on yksinkertainen analyysi ja vertailu edellä mainituista neljästä ohjausmenetelmästä:
2. FFU-moninopeuskytkimen ohjaus
Moninopeuskytkimen ohjausjärjestelmään kuuluu vain FFU:n mukana tuleva nopeudensäätökytkin ja virtakytkin. Koska ohjauskomponentit ovat FFU:n toimittamia ja ne on jaettu eri paikkoihin puhdastilan katossa, henkilökunnan on säädettävä FFU:ta paikan päällä olevalla vaihtokytkimellä, mikä on erittäin hankalaa säätää. Lisäksi FFU:n tuulennopeuden säätöalue on rajoitettu muutamaan tasoon. FFU:n ohjauksen hankalia tekijöitä on voitu ratkaista sähköpiirien suunnittelulla, ja kaikki FFU:n moninopeuskytkimet on keskitetty ja sijoitettu maassa olevaan kaappiin keskitetyn toiminnan saavuttamiseksi. Ulkonäöstä tai toiminnallisuudesta riippumatta on kuitenkin rajoituksia. Moninopeuskytkimen ohjausmenetelmän etuja ovat yksinkertainen ohjaus ja alhaiset kustannukset, mutta siinä on monia haittoja, kuten korkea energiankulutus, nopeuden sujuvan säätämisen kyvyttömyys, takaisinkytkentäsignaalin puute ja joustavan ryhmäohjauksen kyvyttömyys.
3. Portaaton nopeuden säätö
Moninopeuskytkimeen verrattuna portaattomassa nopeudensäädössä on ylimääräinen portaaton nopeudensäädin, jonka ansiosta FFU-puhaltimen nopeutta voi säätää jatkuvasti. Tämä kuitenkin heikentää moottorin hyötysuhdetta, mikä tekee sen energiankulutuksesta korkeamman kuin moninopeuskytkimen ohjausmenetelmässä.
- Tietokoneohjaus
Tietokoneohjausmenetelmässä käytetään yleensä EC-moottoria. Kahteen edelliseen menetelmään verrattuna tietokoneohjausmenetelmässä on seuraavat edistyneet toiminnot:
(1). Hajautetun ohjaustilan avulla FFU:n keskitetty valvonta ja ohjaus voidaan toteuttaa helposti.
(2). FFU:n yksittäisten yksiköiden, useiden yksiköiden ja osioiden ohjaus on helppo toteuttaa.
(3). Älykkäässä ohjausjärjestelmässä on energiansäästötoimintoja.
(4). Valvontaa ja ohjausta varten voidaan käyttää valinnaista kaukosäädintä.
(5). Ohjausjärjestelmässä on oma tietoliikenneliitäntä, joka voi kommunikoida isäntätietokoneen tai verkon kanssa etäyhteyden ja -hallintatoimintojen saavuttamiseksi. EC-moottoreiden ohjauksen merkittäviä etuja ovat: helppo ohjaus ja laaja nopeusalue. Mutta tällä ohjausmenetelmällä on myös joitakin kohtalokkaita haittoja:
(6). Koska FFU-moottoreissa ei saa olla harjoja puhdastiloissa, kaikissa FFU-moottoreissa käytetään harjattomia EC-moottoreita, ja kommutointiongelma ratkaistaan elektronisilla kommutaattoreilla. Elektronisten kommutaattoreiden lyhyt käyttöikä lyhentää huomattavasti koko ohjausjärjestelmän käyttöikää.
(7). Koko järjestelmä on kallis.
(8). Myöhemmät ylläpitokustannukset ovat korkeat.
5. Kauko-ohjausmenetelmä
Tietokoneohjausmenetelmän täydennyksenä kauko-ohjausmenetelmää voidaan käyttää kunkin FFU:n ohjaamiseen, mikä täydentää tietokoneohjausmenetelmää.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kahdella ensimmäisellä ohjausmenetelmällä on korkea energiankulutus ja ne ovat epämukavia ohjata; kahdella jälkimmäisellä ohjausmenetelmällä on lyhyt käyttöikä ja korkeat kustannukset. Onko olemassa ohjausmenetelmää, jolla saavutetaan alhainen energiankulutus, kätevä ohjaus, taattu käyttöikä ja alhaiset kustannukset? Kyllä, se on tietokonepohjainen ohjausmenetelmä, jossa käytetään vaihtovirtamoottoria.
Verrattuna EC-moottoreihin vaihtovirtamoottoreilla on useita etuja, kuten yksinkertainen rakenne, pieni koko, kätevä valmistus, luotettava toiminta ja alhainen hinta. Koska niillä ei ole kommutointiongelmia, niiden käyttöikä on huomattavasti pidempi kuin EC-moottoreilla. Pitkään nopeudensäätömenetelmä on ollut käytössään EC-nopeudensäätömenetelmänä sen heikon nopeudensäätötehon vuoksi. Uusien tehoelektronisten laitteiden ja laajamittaisten integroitujen piirien syntymisen ja kehityksen sekä uusien säätöteorioiden jatkuvan syntymisen ja soveltamisen myötä vaihtovirtasäätömenetelmät ovat kuitenkin vähitellen kehittyneet ja lopulta korvaavat EC-nopeudensäätöjärjestelmät.
FFU AC -säätömenetelmässä se jaetaan pääasiassa kahteen säätömenetelmään: jännitteen säätöön ja taajuusmuunnossäätöön. Niin kutsutussa jännitteen säätöön perustuvassa säätömenetelmässä moottorin nopeutta säädetään muuttamalla suoraan moottorin staattorin jännitettä. Jännitteen säätömenetelmän haittoja ovat: alhainen hyötysuhde nopeuden säädön aikana, moottorin voimakas kuumeneminen alhaisilla nopeuksilla ja kapea nopeuden säätöalue. Jännitteen säätömenetelmän haitat eivät kuitenkaan ole kovin ilmeisiä FFU-puhaltimen kuormituksen kannalta, ja nykytilanteessa sillä on joitakin etuja:
(1). Nopeuden säätöjärjestelmä on kypsä ja vakaa, mikä varmistaa häiriöttömän jatkuvan toiminnan pitkään.
(2). Ohjausjärjestelmän helppokäyttöisyys ja edullisuus.
(3). Koska FFU-tuulettimen kuormitus on erittäin kevyt, moottorin kuumeneminen ei ole kovin merkittävää alhaisilla nopeuksilla.
(4). Jännitteen säätömenetelmä soveltuu erityisesti puhaltimen kuormitukseen. Koska FFU-puhaltimen käyttökäyrä on ainutlaatuinen vaimennuskäyrä, nopeuden säätöalue voi olla hyvin laaja. Siksi tulevaisuudessa myös jännitteen säätömenetelmästä tulee merkittävä nopeuden säätömenetelmä.
Julkaisun aika: 18.12.2023