Zavedení
Čistý pokoj je základem kontroly znečištění. Bez čisté místnosti nelze díly citlivé na znečištění hromadně vyrábět. Ve Fed-STD-2 je čistá místnost definována jako místnost s filtrací vzduchem, distribucí, optimalizací, stavebními materiály a zařízeními, ve kterých se používají ke kontrole koncentrace částic ve vzduchu k dosažení vhodné úrovně čistoty částic.
Abychom dosáhli dobrého účinku čistoty v čisté místnosti, je nutné nejen zaměřit se na přijímání přiměřených opatření k čištění klimatizace, ale také vyžadovat proces, konstrukci a další speciality k přijetí odpovídajících opatření: nejen přiměřená konstrukce, ale také pečlivá konstrukce a instalace v souladu se specifikacemi, jakož i správné používání čisté místnosti a vědecké údržby a řízení. Aby bylo možné dosáhnout dobrého účinku v čisté místnosti, bylo mnoho domácích a zahraničních literatur vysvětleno z různých perspektiv. Ve skutečnosti je obtížné dosáhnout ideální koordinace mezi různými specialitami a pro designéry je obtížné pochopit kvalitu konstrukce a instalace, jakož i použití a řízení, zejména posledně jmenované. Pokud jde o opatření čistého čištění místnosti, mnoho návrhářů nebo dokonce stavebních stran často nevěnuje dostatečnou pozornost jejich nezbytným podmínkám, což vede k neuspokojivému účinku čistoty. Tento článek pouze stručně pojednává o čtyřech nezbytných podmínkách pro dosažení požadavků na čistotu v opatřeních čistého prostoru.
1. Čistota přívodu vzduchu
Pro zajištění toho, aby čistota přívodu vzduchu splňovala požadavky, je klíčem výkon a instalace konečného filtru čištění systému.
Výběr filtru
Konečný filtr čisticího systému obecně přijímá filtr HEPA nebo filtr sub-HEPA. Podle standardů mé země je účinnost filtrů HEPA rozdělena do čtyř stupňů: třída A je ≥ 99,9%, třída B je ≥99,9%, třída C je ≥ 99,999%, třída D je (pro částice ≥0,1μm) ≥99,99999999 % (také známé jako filtry ultra-hepa); Filtry sub-hepa jsou (pro částice ≥ 0,5 μm) 95 ~ 99,9%. Čím vyšší je účinnost, tím dražší filtr. Při výběru filtru bychom proto měli nejen splňovat požadavky na čistotu dodávek vzduchu, ale také zvážit ekonomickou racionalitu.
Z pohledu požadavků na čistotu je principem používat filtry s nízkým výkonem pro čisté pokoje na nízké úrovni a vysoce výkonné filtry pro čisté pokoje na vysoké úrovni. Obecně řečeno: pro úroveň 1 milionu lze použít vysoce a střední účinnost; Filtry HEPA sub-hepa nebo třídy A mohou být použity pro úrovně pod 10 000 třídy; Filtry třídy B lze použít pro třídu 10 000 až 100; a filtry třídy C lze použít pro úrovně 100 až 1. Zdá se, že pro každou úroveň čistoty si vybírá dva typy filtrů. Zda vybrat si vysoce výkonné nebo nízkoúrovňové filtry závisí na konkrétní situaci: když je znečištění životního prostředí vážné, nebo je poměr vnitřních výfukových plynů velký, nebo čistá místnost je obzvláště důležitá a vyžaduje větší bezpečnostní faktor v těchto nebo jednom Z těchto případů by měl být vybrán prvotřídní filtr; V opačném případě lze vybrat filtr nižšího výkonu. U čistých místností, které vyžadují kontrolu nad 0,1 uM částic, by měly být vybrány filtry třídy D bez ohledu na kontrolovanou koncentraci částic. Výše uvedené je pouze z pohledu filtru. Ve skutečnosti, abyste si vybrali dobrý filtr, musíte také plně zvážit vlastnosti čisté místnosti, filtru a čisticího systému.
Filtr instalace
Pro zajištění čistoty přívodu vzduchu nestačí mít pouze kvalifikované filtry, ale také k zajištění: Filtr není poškozen během přepravy a instalace; b. Instalace je těsná. Aby bylo dosaženo prvního bodu, musí být stavební a instalační personál dobře vyškolený, a to jak s znalostí o instalaci čištění systémů a kvalifikovaných instalačních dovedností. Jinak bude obtížné zajistit, aby filtr nebyl poškozen. V tomto ohledu jsou hluboké lekce. Za druhé, problém těsnosti instalace závisí hlavně na kvalitě instalační struktury. Konstrukční příručka obecně doporučuje: Pro jediný filtr se použije instalace otevřeného typu, takže i když dojde k úniku, nebude do místnosti uniknout; Pomocí hotového zásuvky na vzduchu HEPA je také snadnější zajištění těsnosti. Pro vzduch více filtrů se v posledních letech často používají gelové těsnění a těsnění s negativním tlakem.
Gelové těsnění musí zajistit, aby kloub kapalné nádrže byl těsný a celkový rám je na stejné vodorovné rovině. Utěsnění záporného tlaku je vytvořit vnější periferii kloubu mezi filtrem a statickým tlakovým boxem a rámem v stavu záporného tlaku. Stejně jako instalace otevřeného typu, i když dojde k úniku, nebude do místnosti uniknout. Ve skutečnosti, pokud je instalační rámec plochý a koncová tvář filtru je v jednotném kontaktu s instalačním rámcem, mělo by být snadné zajistit, aby filtr splňoval požadavky na těsnost instalace v jakémkoli typu instalace.
2. Organizace proudění vzduchu
Organizace čisté místnosti vzduchu se liší od organizace obecné klimatizované místnosti. Vyžaduje to, aby nejprve doručoval nejčistší vzduch do operační oblasti. Jeho funkcí je omezit a snížit znečištění na zpracované objekty. Za tímto účelem by se při navrhování organizace proudění vzduchu měly brát v úvahu následující zásady: minimalizujte vířivé proudy, abyste se vyhnuli znečištění mimo pracovní oblast do pracovní oblasti; Pokuste se zabránit sekundárnímu létání prachu, aby se snížila šance na kontaminování prachu; Protok vzduchu v pracovní oblasti by měl být co nejmodernější a jeho rychlost větru by měla splňovat požadavky na proces a hygienu. Když proudění vzduchu proudí do zásuvky na obnovování vzduchu, měl by být prach ve vzduchu účinně odebrán. Vyberte různé režimy doručování vzduchu a vrácení podle různých požadavků na čistotu.
Různé organizace proudění vzduchu mají své vlastní vlastnosti a rozsahy:
(1). Vertikální jednosměrný tok
Kromě společných výhod získávání rovnoměrného proudění vzduchu, usnadnění uspořádání procesního vybavení, silné schopnosti sebepoškozování a zjednodušení běžných zařízení, jako jsou osobní čisticí zařízení, mají také čtyři metody dodávky vzduchu také své vlastní výhody a nevýhody: plné-plné-plné-plné-plné-plné: plné-plné-plné: plné Kryté filtry HEPA mají výhody nízkého odolnosti a cyklu náhradních filtrů, ale struktura stropu je složitá a náklady jsou vysoké; Výhody a nevýhody postranního doručení bočního filtru HEPA a horního dodání s plnými otvory jsou protichůdné výhody plně pokrytého doručení filtru HEPA. Mezi nimi je dodávání horního horního otvoru s plným otvorem snadné akumulovat prach na vnitřním povrchu desky otvoru, když systém není kontinuálně běží, a špatná údržba má určitý dopad na čistotu; Husté dodávky horního difuzoru vyžaduje míchací vrstvu, takže je vhodná pouze pro vysoké čisté pokoje nad 4 m a jeho vlastnosti jsou podobné podávání horního otvoru; Metoda zpětného vzduchu pro desku s mřížkami na obou stranách a vývodem pro zpětné vzduch rovnoměrně uspořádané ve spodní části protilehlých stěn je vhodná pouze pro čisté místnosti s čistým roztečem méně než 6 m na obou stranách; Vývody zpětného vzduchu uspořádané ve spodní části stěny na jednom boku jsou vhodné pouze pro čisté místnosti s malou vzdáleností mezi stěnami (například ≤ <2 ~ 3 m).
(2). Horizontální jednosměrný tok
Pouze první pracovní oblast může dosáhnout úrovně čistoty 100. Když vzduch teče na druhou stranu, koncentrace prachu se postupně zvyšuje. Proto je vhodný pouze pro čisté pokoje s různými požadavky na čistotu pro stejný proces ve stejné místnosti. Místní distribuce filtrů HEPA na stěně vzduchu může snížit používání filtrů HEPA a ušetřit počáteční investice, ale v místních oblastech jsou víry.
(3). Turbulentní proudění vzduchu
Charakteristiky nejvyššího dodání destiček pro otvor a nejvyšší dodávky hustých difuzorů jsou stejné jako výše uvedené: Výhody bočního doručení lze snadno uspořádat potrubí, není vyžadován žádný technický interlayer, nízké náklady a vedení k rekonstrukci starých továrny . Nevýhody spočívají v tom, že rychlost větru v pracovní oblasti je velká a koncentrace prachu na straně větru je vyšší než rychlost na straně proti větru; Horní dodávka vývodů HEPA filtru má výhody jednoduchého systému, žádné potrubí za filtrem HEPA a čistý proudění vzduchu přímo dodávaným do pracovní oblasti, ale čistý proudění vzduchu pomalu rozptyluje a proudění vzduchu v pracovní oblasti je jednotnější; Pokud je však uspořádáno více vzduchových vývodů nebo se používají vývody filtru HEPA s difuzory, může být proudění vzduchu v pracovní oblasti také jednotnější; Když však systém neběží nepřetržitě, difuzor je náchylný k akumulaci prachu.
Výše uvedená diskuse je v ideálním stavu a doporučuje se podle příslušných národních specifikací, standardů nebo návrhových příruček. Ve skutečných projektech není organizace toku vzduchu dobře navržena kvůli objektivním podmínkám nebo subjektivním důvodům návrháře. Mezi běžné patří: Vertikální jednosměrný tok přijímá zpětný vzduch ze spodní části sousedních dvou stěn, místní třída 100 přijímá horní dodávku a horní návrat (to znamená, že pod lokální vzduchovou odtok není přidána žádná závěsná závěs) a Turbulentní čisté místnosti přijmou HEPA filtr vzduchové výstupní doručení a horní návratnost nebo nižší návratnost nebo najednou najednou (větší mezery mezi stěnami) atd. Tyto metody organizace proudění vzduchu byly měřeny a většina jejich čistoty nesplňuje návrh požadavky. Vzhledem k současným specifikacím pro prázdné nebo statické přijetí některé z těchto čistých místností sotva dosáhnou úrovně navržené čistoty v prázdných nebo statických podmínkách, ale schopnost interferenčního znečištění je velmi nízká a jakmile čistá místnost vstoupí do pracovního stavu, IT nesplňuje požadavky.
Správná organizace proudění vzduchu by měla být nastavena se záclonami visícími do výšky pracovní oblasti v místní oblasti a třída 100 000 by neměla přijmout horní dodávku a horní návrat. Kromě toho většina továren v současné době produkuje vysoce efektivní vzduchové vývody s difuzory a jejich difuzory jsou pouze dekorativní destičky otvoru a nehrají roli difuzního proudění vzduchu. Návrháři a uživatelé by tomu měli věnovat zvláštní pozornost.
3. Objem přívodu vzduchu nebo rychlost vzduchu
Dostatečný objem větrání je zředit a odstranit vnitřní znečištěný vzduch. Podle různých požadavků na čistotu, když je výška čisté místnosti vysoká, měla by být ventilační frekvence náležitě zvýšena. Mezi nimi je ventilační objem čisté místnosti na 1 milionu zvažován podle vysoce účinného čištění systému a zbytek je zvažován podle vysoce účinného čištění systému; Když jsou filtry HEPA čisté místnosti třídy 100 000 v soustředění ve strojové místnosti nebo se na konci systému používají filtry sub-hepa, může být ventilační frekvence vhodně zvýšena o 10-20%.
Pro výše uvedené hodnoty doporučené objemem ventilace je autor věří, že: rychlost větru přes místnost s jednosměrným tokem čistého toku je nízká a turbulentní čistá místnost má doporučenou hodnotu s dostatečným bezpečnostním faktorem. Vertikální jednosměrný tok ≥ 0,25 m/s, horizontální jednosměrný tok ≥ 0,35 m/s. Ačkoli požadavky na čistotu mohou být splněny při testování v prázdných nebo statických podmínkách, schopnost anti-znečištění je špatná. Jakmile místnost vstoupí do pracovního stavu, čistota nemusí splňovat požadavky. Tento typ příkladu není izolovaný případ. Současně neexistují žádní fanoušci vhodní pro čištění systémů v sérii Ventilator mé země. Obecně designéři často neprovádějí přesné výpočty odolnosti vůči vzduchu systému, nebo si nevšimnou, zda je vybraný ventilátor v příznivějším pracovním bodě charakteristické křivky, což má za následek krátkou dobu, kdy se rychle nedosáhne hodnoty návrhu. Poté, co je systém uveden do provozu. Federální standard USA (FS209A ~ B) stanovil, že rychlost proudění vzduchu jednosměrné čisté místnosti přes průřez čisté místnosti se obvykle udržuje na 90 stop/min (0,45 m/s) a rychlost nejednotnost je v rozmezí ± 20% pod podmínkou žádného rušení v celé místnosti. Jakékoli významné snížení rychlosti proudění vzduchu zvýší možnost samočištění a znečištění mezi pracovními pozicemi (po vyhlášení FS209C v říjnu 1987 nebyla provedena žádná předpisy pro všechny indikátory parametrů jiných než koncentraci prachu).
Z tohoto důvodu se autor domnívá, že je vhodné vhodně zvýšit současnou domácí konstrukční hodnotu jednosměrné rychlosti toku. Naše jednotka to udělala ve skutečných projektech a účinek je relativně dobrý. Turbulentní čistá místnost má doporučenou hodnotu s relativně dostatečným bezpečnostním faktorem, ale mnoho návrhářů stále není zajištěno. Při vytváření specifických návrhů zvyšují ventilační objem třídy 100 000 čisté místnosti na 20-25krát/h, čistý pokoj třídy 10 000 až 30-40krát/h a čistý pokoj třídy 1000 na 60-70krát/h. To nejen zvyšuje kapacitu zařízení a počáteční investice, ale také zvyšuje budoucí náklady na údržbu a řízení. Ve skutečnosti to není třeba. Při kompilaci technických opatření na čištění vzduchu mé země byla vyšetřována a měřena více než čistá místnost třídy 100. Mnoho čistých pokojů bylo testováno za dynamických podmínek. Výsledky ukázaly, že objemy ventilace 100 000 čistých pokojů ≥ 10krát/h, čisté pokoje 10 000 třídy ≥ 20krát/h a čisté pokoje třídy 1000 ≥ 50krát/h mohou splňovat požadavky. Federální standard USA (FS2O9A ~ B) stanoví: Nevyjednotné čisté místnosti (třída 100 000, třída 10 000), výška místnosti 8 ~ 12 stop (2,44 ~ 3,66 m), obvykle považují celou místnost za ventilaci alespoň jednou za 3 minuty (tj. 20krát/h). Specifikace návrhu proto zohlednila velký přebytečný koeficient a návrhář si může bezpečně vybrat podle doporučené hodnoty ventilačního objemu.
4. Rozdíl statického tlaku
Udržování určitého pozitivního tlaku v čisté místnosti je jednou ze základních podmínek, která zajistí, že čistá místnost není nebo méně znečištěna k udržení navržené úrovně čistoty. Dokonce i pro pokoje čistého tlaku musí mít sousední pokoje nebo apartmá s úrovní čistoty, která není nižší než její úroveň, aby se udržela určitý pozitivní tlak, aby bylo možné udržovat čistotu čisté místnosti s negativním tlakem.
Hodnota pozitivního tlaku čisté místnosti se týká hodnoty, když je vnitřní statický tlak větší než venkovní statický tlak, když jsou zavřeny všechny dveře a okna. Způsoby je dosaženo, že objem přívodu vzduchu v systému čištění je větší než objem zpětného vzduchu a objem vzduchu od výfukového plynu. Aby byla zajištěna hodnota pozitivního tlaku čisté místnosti, jsou ventilátory dodávek, návratu a výfuky výhodně propojeny. Když je systém zapnutý, je nejprve spuštěn ventilátor napájení a poté se spustí návratové a výfukové ventilátory; Když je systém vypnutý, nejprve se vypne výfukový ventilátor a poté jsou ventilátory návratu a dodávky vypnuty, aby se zabránilo kontaminovanému čisté místnosti, když je systém zapnut a vypínán.
Objem vzduchu potřebný k udržení pozitivního tlaku čisté místnosti je určen hlavně vzduchotěsností struktury údržby. V prvních dnech výstavby čisté místnosti v mé zemi, kvůli špatné vzduchotěsnosti struktury krytu, trvalo 2 až 6krát/h přívodu vzduchu, než si udržel kladný tlak ≥ 5PA; V současné době se výrazně zlepšila vzduchotěsnost struktury údržby a pro udržení stejného kladného tlaku je nutné pouze 1 až 2krát/h přívodu vzduchu; a k udržení ≥ 10PA je nutný pouze 2 až 3krát/h přívodu vzduchu.
Konstrukční specifikace mé země [6] stanoví, že statický tlakový rozdíl mezi čistými místnostmi různých stupňů a mezi čistými a nečineckými oblastmi by neměl být o nic méně než 0,5 mm H2O (~ 5PA) a statický tlakový rozdíl mezi čistou oblastí a venku by neměla být nejméně 1,0 mm H2O (~ 10PA). Autor věří, že tato hodnota se zdá být příliš nízká ze tří důvodů:
(1) Pozitivní tlak se týká schopnosti čisté místnosti potlačit znečištění ovzduší pomocí mezer mezi dveřmi a okny nebo minimalizovat znečišťující látky, které proniknou do místnosti, když jsou dveře a okna otevřeny na krátkou dobu. Velikost pozitivního tlaku naznačuje sílu schopnosti potlačení znečištění. Čím větší je kladný tlak, tím lépe (o kterém bude diskutováno později).
(2) Objem vzduchu požadovaný pro kladný tlak je omezený. Objem vzduchu vyžadovaný pro pozitivní tlak 5PA a pozitivní tlak 10PA je jen asi 1 čas/h odlišný. Proč to nedělat? Je zřejmé, že je lepší převzít dolní hranici kladného tlaku jako 10PA.
(3) Federální standard USA (FS209A ~ B) stanoví, že když jsou všechny vchody a východy uzavřeny, minimálním pozitivním tlakovým rozdílem mezi čistou místností a jakoukoli sousední oblastí nízké čistoty je 0,05 palce vodního sloupce (12,5PA). Tato hodnota byla přijata mnoha zeměmi. Hodnota pozitivního tlaku čisté místnosti však není tím vyšší. Podle skutečných inženýrských testů naší jednotky déle než 30 let, kdy je hodnota pozitivního tlaku ≥ 30PA, je obtížné otevřít dveře. Pokud zavřete dveře neopatrně, udělá to třesk! Vyděsí to lidi. Pokud je hodnota pozitivního tlaku ≥ 50 ~ 70PA, mezery mezi dveřmi a okny vytvoří píšťalku a slabé nebo ty, které mají některé nevhodné příznaky, se budou cítit nepříjemně. Příslušné specifikace nebo standardy mnoha zemí doma i v zahraničí však nespecifikují horní hranici pozitivního tlaku. Výsledkem je, že mnoho jednotek se snaží pouze splnit požadavky dolní limity, bez ohledu na to, kolik je horní limit. Ve skutečné čisté místnosti, se kterou se autor setkává, je hodnota kladného tlaku až 100PA nebo více, což vede k velmi špatným účinkům. Ve skutečnosti není úprava pozitivního tlaku obtížná. Je zcela možné jej ovládat v určitém rozsahu. Došlo k dokumentu, který představil, že určitá země ve východní Evropě stanoví hodnotu pozitivního tlaku jako 1-3 mm H20 (asi 10 ~ 30PA). Autor věří, že tento rozsah je vhodnější.
Čas příspěvku: únor 13-2025