Основна анализа на чиста просторија

Вовед

Чиста просторија е основа на контрола на загадувањето. Без чиста просторија, деловите чувствителни на загадување не можат да бидат масовно произведени. Во Fed-STD-2, чистата просторија е дефинирана како просторија со филтрација на воздухот, дистрибуција, оптимизација, градежни материјали и опрема, во кои се користат специфични редовни процедури за работа за контрола на концентрацијата на честичките во воздухот за да се постигне соодветно ниво на чистота на честички.

За да се постигне добар ефект на чистота во чиста просторија, неопходно е не само да се фокусираме на преземање на разумни мерки за прочистување на климатизацијата, туку и да се бараат процес, градежништво и други специјалитети за да преземат соодветни мерки: не само разумен дизајн, туку и внимателна конструкција и инсталација во согласност со спецификациите, како и правилна употреба на чиста просторија и научно одржување и управување. За да се постигне добар ефект во чиста просторија, многу домашни и странски литератури се прикажани од различни перспективи. Всушност, тешко е да се постигне идеална координација помеѓу различни специјалитети и тешко е дизајнерите да го сфатат квалитетот на градежништвото и инсталацијата, како и употребата и управувањето, особено второто. Што се однесува до мерките за прочистување на чистите простории, многу дизајнери, па дури и градежните партии, честопати не обрнуваат доволно внимание на нивните потребни услови, што резултира во незадоволителен ефект на чистота. Овој напис само накратко ги разгледува четирите неопходни услови за постигнување на барањата за чистота во мерките за прочистување на чиста просторија.

1. Чистота на снабдување со воздух

За да се обезбеди чистотата на снабдувањето со воздух ги исполнува барањата, клучот е перформанси и инсталација на конечниот филтер на системот за прочистување.

Избор на филтер

Конечниот филтер на системот за прочистување генерално усвојува филтер HEPA или филтер за под-HEPA. Според стандардите на мојата земја, ефикасноста на филтрите за ХЕПА е поделена на четири одделенија: Класа А е 999,9%, Класа Б е 999,9%, Класа Ц е .99999%, класа Д (за честички ≥0,1 μm) ≥99.999 % (познат и како ултра-хепа филтри); Под-хепа филтрите се (за честички ≥0,5 μm) 95 ~ 99,9%. Колку е поголема ефикасноста, толку е поскап филтерот. Затоа, при изборот на филтер, не треба да ги исполнуваме само барањата за чистота на снабдување со воздух, туку и да ја разгледаме економската рационалност.

Од гледна точка на барањата за чистота, принципот е да се користат филтри за ниски перформанси за чисти простории на ниско ниво и филтри за високи перформанси за чисти простории на високо ниво. Општо земено: филтрите со висока и средно-ефикасност можат да се користат за нивото од 1 милион; Sub-HEPA или филтрите за HEPA од класа А можат да се користат за нивоа под 10,000 класа; Филтрите од класа Б можат да се користат за класа 10,000 до 100; и филтрите од класа Ц можат да се користат за нивоа од 100 до 1.. Се чини дека постојат два вида филтри за избор за секое ниво на чистота. Дали да изберете филтри за високи перформанси или ниски перформанси зависи од специфичната состојба: кога загадувањето на животната средина е сериозно, или односот на издувни гасови во затворен простор е голем, или чистата просторија е особено важна и бара поголем безбедносен фактор, во овие или еден Од овие случаи, треба да се избере филтер со висока класа; Во спротивно, може да се избере филтер со пониски перформанси. За чисти простории за кои е потребна контрола на честички од 0,1μm, треба да се изберат филтри од класа Д без оглед на контролираната концентрација на честички. Горенаведеното е само од гледна точка на филтерот. Всушност, за да изберете добар филтер, исто така мора целосно да ги земете предвид карактеристиките на чистата просторија, филтерот и системот за прочистување.

Инсталација на филтрирање

За да се обезбеди чистотата на снабдувањето со воздух, не е доволно да имате само квалификувани филтри, туку и да се осигурате: a. Филтерот не е оштетен за време на транспортот и инсталацијата; б. Инсталацијата е тесна. За да се постигне првата точка, персоналот за градење и инсталација мора да биде добро обучен, со знаење за инсталирање на системи за прочистување и квалификувани вештини за инсталација. Во спротивно, ќе биде тешко да се осигура дека филтерот не е оштетен. Постојат длабоки лекции во овој поглед. Второ, проблемот со затегнатоста на инсталацијата главно зависи од квалитетот на структурата на инсталацијата. Прирачникот за дизајн генерално препорачува: За еден филтер, се користи инсталација со отворен тип, така што дури и ако се појави истекување, тој нема да протекува во просторијата; Користејќи го готовиот излез на воздухот HEPA, затегнатоста е исто така полесно да се обезбеди. За воздухот на повеќе филтри, заптивката на гел и запечатувањето на негативен притисок често се користат во последниве години.

Заптивката на гел мора да обезбеди дека течниот резервоар зглоб е тесен и целокупната рамка е на истата хоризонтална рамнина. Запечатувањето на негативен притисок е да се направи надворешната периферија на зглобот помеѓу филтерот и кутијата за статички притисок и рамката во состојба на негативна притисок. Како инсталацијата на отворен тип, дури и ако има истекување, нема да протекува во просторијата. Всушност, сè додека рамката за инсталација е рамна, а крајното лице на филтерот е во униформа контакт со рамката за инсталација, треба да биде лесно да се направи филтерот да ги исполни барањата за затегнатост на инсталацијата во кој било вид на инсталација.

2. Организација на проток на воздух

Организацијата на проток на воздухот на чиста просторија е различна од онаа на општата просторија за климатизација. Потребно е најчистиот воздух прво да се достави до оперативната област. Неговата функција е да го ограничи и намали загадувањето на обработените предмети. За таа цел, треба да се земат предвид следниве принципи при дизајнирање на организација на протокот на воздух: минимизирајте ги струите на едемот за да избегнете да се донесе загадување од надвор од работната површина во работната површина; Обидете се да спречите секундарно летање прашина за да ги намалите шансите за прашина да го загади работното парче; Протокот на воздух во работната површина треба да биде што е можно униформа, а неговата брзина на ветерот треба да ги исполни барањата на процесот и хигиената. Кога протокот на воздухот тече до излезот на возниот воздух, прашината во воздухот треба ефикасно да се одземе. Изберете различни режими за испорака и враќање на воздухот според различни барања за чистота.

Различни организации на проток на воздух имаат свои карактеристики и опсези:

(1). Вертикален еднонасочен проток

Покрај вообичаените предности за добивање на униформа проток на воздух, олеснување на уредувањето на опрема за процеси, силна способност за само-прочистување и поедноставување Опфатените филтри за ХЕПА имаат предности на низок отпор и долг циклус на замена на филтерот, но структурата на таванот е сложена и цената е висока; Предностите и недостатоците на страничната испорака на врвот на филтерот HEPA и испораката на горната испорака на плочата со целосна дупка се спротивни на оние на целосна испорака на филтрирање со целосна HEPA. Меѓу нив, испораката на горната плоча со целосна дупка е лесна за акумулирање на прашина на внатрешната површина на плочката на отворот кога системот не-континуирано работи, а лошото одржување има одредено влијание врз чистотата; Густата испорака на густа дифузер бара слој за мешање, така што е погоден само за високи чисти простории над 4м, а неговите карактеристики се слични на испораката на горната плоча со целосна дупка; Методот за враќање на воздухот за плочата со скара од обете страни и притворните места за враќање рамномерно распоредени на дното на спротивните wallsидови е погоден само за чисти простории со нето растојание помалку од 6 милиони од двете страни; Враќачките места за враќање на воздухот распоредени на дното на единечниот wallид се погодни само за чисти простории со мало растојание помеѓу wallsидовите (како што е ≤ <2 ~ 3м).

(2). Хоризонтален еднонасочен проток

Само првата работна површина може да го достигне нивото на чистота од 100. Кога воздухот тече на другата страна, концентрацијата на прашина постепено се зголемува. Затоа, тоа е погодно само за чисти простории со различни барања за чистота за истиот процес во иста просторија. Локалната дистрибуција на филтрите за ХЕПА на wallидот за снабдување со воздух може да ја намали употребата на филтри за ХЕПА и да заштеди почетна инвестиција, но има едеми во локалните области.

(3). Турбулентен проток на воздух

Карактеристиките на врвна испорака на плочи за отвори и врвна испорака на густи дифузери се исти како оние споменати погоре: Предностите на страничната испорака се лесни за договорење на цевководи, не е потребен технички меѓуслојни, ниски трошоци и погодни за реновирање на стари фабрики . Недостатоци се дека брзината на ветерот во работната површина е голема, а концентрацијата на прашина од страната на долу е поголема од онаа на страната нагоре; Врвната испорака на местата за филтрирање на ХЕПА има предности на едноставен систем, без цевководи зад филтерот ХЕПА, а чистиот проток на воздух директно се доставува до работната површина, но чистиот проток на воздух се шири полека и протокот на воздух во работната површина е поедни; Меѓутоа, кога повеќе воздушни места се рамномерно распоредени или се користат места за филтрирање на воздухот со хепа со дифузери, протокот на воздух во работната површина исто така може да се направи повеќе униформа; Но, кога системот не работи постојано, дифузерот е склон на акумулација на прашина.

Горенаведената дискусија е во идеална состојба и се препорачува од релевантни национални спецификации, стандарди или прирачници за дизајн. Во реалните проекти, организацијата на протокот на воздух не е добро дизајнирана заради објективни услови или субјективни причини на дизајнерот. Вообичаени вклучуваат: Вертикалниот едностран проток усвојува повратен воздух од долниот дел на соседните два wallsида, локалната класа 100 усвојува горната испорака и горниот дел од враќањето (т.е. не се додава никаква висечка завеса под локалниот воздух), а турбулентните чисти простории усвојуваат HEPA FILTER AIR-излез Врвот на испорака и горниот поврат или еднократното пониско враќање (поголемо растојание помеѓу wallsидовите), итн. Овие методи на организација на протокот на воздух се измерени и повеќето од нивната чистота не го исполнуваат дизајнот барања. Поради сегашните спецификации за празно или статичко прифаќање, некои од овие чисти простории едвај го достигнуваат дизајнираното ниво на чистота во празни или статички услови, но способноста за мешање против загадување е многу мала, а откако чистата просторија ќе влезе во работната состојба, тоа не ги исполнува барањата.

Точната организација на протокот на воздух треба да се постави со завеси што висат до висината на работната површина во локалното подрачје, а класата 100,000 не треба да усвојува горната испорака и горниот поврат. Покрај тоа, повеќето фабрики во моментов произведуваат високо-ефикасни воздушни места со дифузери, а нивните дифузери се само декоративни плочи на отворот и не ја играат улогата на дифузен проток на воздух. Дизајнерите и корисниците треба да посветат посебно внимание на ова.

3. Волумен на снабдување со воздух или брзина на воздухот

Дополнителен волумен на вентилација е да се разреди и отстрани внатрешниот загаден воздух. Според различни барања за чистота, кога нето висината на чистата просторија е голема, фреквенцијата на вентилација треба соодветно да се зголеми. Меѓу нив, обемот на вентилација на чиста просторија на ниво од 1 милион се смета според системот за прочистување со висока ефикасност, а остатокот се смета според системот за прочистување на високо-ефикасност; Кога филтрите HEPA од класата 100,000 чиста просторија се концентрирани во просторијата за машини или филтрите за под-хепа се користат на крајот на системот, фреквенцијата на вентилација може соодветно да се зголеми за 10-20%.

За горенаведените препорачани вредности на волуменот на вентилацијата, авторот верува дека: Брзината на ветерот низ делот за простории на чистата просторија за еднонасочен проток е мала, а турбулентната чиста просторија има препорачана вредност со доволен безбедносен фактор. Вертикален еднонасочен проток ≥ 0,25м/с, хоризонтален еднонасочен проток ≥ 0,35м/с. Иако барањата за чистота можат да се исполнат кога се тестираат во празни или статички услови, способноста против загадување е лоша. Откако просторијата ќе влезе во работната состојба, чистотата може да не ги исполни барањата. Овој вид на пример не е изолиран случај. Во исто време, нема фанови погодни за системи за прочистување во сериите на вентилаторот на мојата земја. Општо, дизајнерите честопати не прават точни пресметки на отпорот на воздухот на системот, или не забележуваат дали избраниот вентилатор е на поповолна работна точка на карактеристичната крива, што резултира во обемот на воздухот или брзината на ветерот што не успеа да ја достигне дизајнерската вредност наскоро Откако системот е ставен во функција. Федералниот стандард на САД (FS209A ~ B) предвидува дека брзината на протокот на воздухот на еднонасочна чиста просторија преку пресекот на чиста просторија обично се одржува на 90ft/min (0,45м/с), а брзината што не е во рамките на ± 20% од ± 20% Под услов без мешање во целата просторија. Секое значително намалување на брзината на протокот на воздух ќе ја зголеми можноста за време на самочистење и загадување помеѓу работните позиции (по објавувањето на FS209C во октомври 1987 година, не беа донесени никакви прописи за сите индикатори на параметарот, освен концентрацијата на прашина).

Поради оваа причина, авторот верува дека е соодветно соодветно да се зголеми тековната домашна дизајнерска вредност на брзината на еднонасочен проток. Нашата единица го стори тоа во реални проекти, а ефектот е релативно добар. Турбулентната чиста просторија има препорачана вредност со релативно доволен безбедносен фактор, но многу дизајнери сè уште не се уверени. Кога прават специфични дизајни, тие го зголемуваат обемот на вентилација од чиста просторија од 100.000 класа на 20-25 пати на час, чиста просторија од 10,000 класа до 30-40 пати/ч и чиста просторија од класа 1000 на 60-70 пати/ч. Ова не само што го зголемува капацитетот на опремата и почетната инвестиција, туку ги зголемува идните трошоци за одржување и управување. Всушност, нема потреба да се стори тоа. При составувањето на техничките мерки за чистење на воздухот во мојата земја, повеќе од чиста просторија од класа 100 во Кина беа испитани и измерени. Многу чисти простории беа тестирани под динамични услови. Резултатите покажаа дека волуменот на вентилацијата од 100.000 чисти простории ≥ 10 пати/ч, чисти простории од класа 10,000 ≥ 20 пати/час и чисти простории од класа 1000 ≥ 50 пати/час можат да ги исполнат барањата. Сојузниот стандард на САД (FS2O9A ~ B) предвидува: не-не-не-нелирекционални чисти простории (класа 100,000, класа 10,000), висина на просторијата 8 ~ 12-ти (2,44 ~ 3,66 милиони), обично сметаат дека целата просторија е да се вентилира барем еднаш на 3 минути (т.е. 20 пати/ч). Затоа, спецификацијата за дизајн го зеде предвид голем вишок коефициент, а дизајнерот може безбедно да избере според препорачаната вредност на волуменот на вентилација.

4. Разликата за статички притисок

Одржувањето на одреден позитивен притисок во чиста просторија е еден од основните услови за да се осигури дека чистата просторија не е или помалку загадена за да се одржи дизајнираното ниво на чистота. Дури и за чисти простории за негативен притисок, мора да има соседни простории или апартмани со ниво на чистота не пониско од неговото ниво за да се одржи одреден позитивен притисок, така што може да се одржи чистотата на чистата просторија за негативен притисок.

Вредноста на позитивниот притисок на чистата просторија се однесува на вредноста кога статичкиот притисок во затворен простор е поголем од статичкиот притисок на отворено кога сите врати и прозорци се затворени. Се постигнува со методот дека волуменот на снабдување со воздух на системот за прочистување е поголем од обемот на враќање на воздухот и волуменот на издувниот воздух. Со цел да се обезбеди позитивна вредност на притисокот на чистата просторија, вентилаторите за снабдување, враќање и издувни гасови се по можност испреплетени. Кога системот е вклучен, вентилаторот за снабдување се стартува прво, а потоа се стартуваат вентилаторите за враќање и издувните гасови; Кога системот е исклучен, вентилаторот за издувни гасови се исклучува прво, а потоа вентилаторите за враќање и снабдување се исклучени за да се спречи чистата просторија да биде загадена кога системот е вклучен и исклучен.

Волуменот на воздухот потребен за одржување на позитивниот притисок на чистата просторија главно се одредува со херметичноста на структурата за одржување. Во раните денови на изградба на чиста просторија во мојата земја, заради лошата херметичност на структурата на куќиштето, беа потребни 2 до 6 пати/час на снабдување со воздух за да се одржи позитивен притисок од ≥5pa; Во моментов, херметичноста на структурата за одржување е значително подобрена, а потребни се само 1 до 2 пати/час на снабдување со воздух за да се одржи истиот позитивен притисок; и потребни се само 2 до 3 пати/час на снабдување со воздух за одржување на ≥ 10pa.

Спецификациите за дизајнот на мојата земја [6] предвидуваат дека статичката разлика во притисокот помеѓу чистите простории од различни оценки и помеѓу чистите области и нечистичките области не треба да бидат помалку од 0,5 мм H2O (~ 5PA) и разликата во статичкиот притисок помеѓу чистата област а на отворено треба да биде не помалку од 1,0мм H2O (~ 10pa). Авторот верува дека оваа вредност се чини дека е премногу ниска од три причини:

(1) Позитивниот притисок се однесува на можноста на чиста просторија да го потисне загадувањето на воздухот во затворен простор преку празнините помеѓу вратите и прозорците, или да ги минимизира загадувачите што навлегуваат во просторијата кога вратите и прозорците се отвораат за кратко време. Големината на позитивниот притисок укажува на јачината на способноста за задушување на загадувањето. Се разбира, колку е поголем позитивниот притисок, толку подобро (за што ќе се дискутира подоцна).

(2) Обемот на воздухот потребен за позитивен притисок е ограничен. Волуменот на воздухот потребен за позитивен притисок од 5PA и позитивниот притисок од 10PA е само околу 1 пат/ч различен. Зошто да не го стори тоа? Очигледно, подобро е да се преземе пониската граница на позитивен притисок како 10pa.

(3) Федералниот стандард на САД (FS209A ~ B) предвидува дека кога сите влезови и излези се затворени, минималната разлика во позитивниот притисок помеѓу чистата просторија и секоја соседна област со мала чистота е 0,05 инчи вода колона (12,5pa). Оваа вредност е усвоена од многу земји. Но, вредноста на позитивниот притисок на чистата просторија не е поголема, толку подобро. Според вистинските инженерски тестови на нашата единица повеќе од 30 години, кога вредноста на позитивниот притисок е 30 ≥, тешко е да се отвори вратата. Ако ја затворите вратата безгрижно, тоа ќе направи тресок! Тоа ќе ги исплаши луѓето. Кога вредноста на позитивниот притисок е 50 ~ 70 ~ 70pa, празнините помеѓу вратите и прозорците ќе направат свирче, а слабите или оние со некои несоодветни симптоми ќе се чувствуваат непријатно. Сепак, релевантните спецификации или стандарди на многу земји дома и во странство не ја одредуваат горната граница на позитивен притисок. Како резултат, многу единици бараат само да ги исполнат барањата на долната граница, без оглед на тоа колку е горната граница. Во вистинската чиста просторија што ја среќава авторот, вредноста на позитивниот притисок е дури 100PA или повеќе, што резултира во многу лоши ефекти. Всушност, прилагодувањето на позитивниот притисок не е тешка работа. Сосема е можно да се контролира во одреден опсег. Имаше документ во кој се воведува дека одредена земја во Источна Европа ја предвидува вредноста на позитивниот притисок како 1-3мм H20 (околу 10 ~ 30pa). Авторот верува дека овој опсег е посоодветен.