Výtěžnost třísek v průmyslu výroby třísek úzce souvisí s velikostí a počtem částic vzduchu usazených na třísce. Dobrá organizace proudění vzduchu může odvést částice generované ze zdrojů prachu pryč z čistého prostoru a zajistit jeho čistotu. To znamená, že organizace proudění vzduchu v čistém prostoru hraje zásadní roli ve výtěžnosti výroby třísek. Cíle, kterých má být dosaženo při návrhu organizace proudění vzduchu v čistém prostoru, jsou: snížit nebo eliminovat vířivé proudy v poli proudění, aby se zabránilo zadržování škodlivých částic; a udržovat vhodný pozitivní tlakový gradient, aby se zabránilo křížové kontaminaci.
Podle principu čistých prostor mezi síly působící na částice patří hmotnostní síla, molekulární síla, přitažlivost mezi částicemi, síla proudění vzduchu atd.
Síla proudění vzduchu: označuje sílu proudění vzduchu způsobenou přívodním a odvodním prouděním vzduchu, tepelnou konvekcí, umělým mícháním a dalšími proudy vzduchu s určitým průtokem pro přenos částic. Pro řízení prostředí v čistých prostorách je síla proudění vzduchu nejdůležitějším faktorem.
Experimenty ukázaly, že při pohybu vzduchu částice sledují proudění vzduchu téměř stejnou rychlostí. Stav částic ve vzduchu je určen rozložením proudění vzduchu. Mezi hlavní vlivy proudění vzduchu na částice v interiéru patří: proudění přiváděného vzduchu (včetně primárního a sekundárního proudění vzduchu), proudění vzduchu a tepelná konvekční proudění způsobené chůzí lidí a dopad proudění vzduchu na částice způsobený procesními operacemi a průmyslovým zařízením. Různé metody přívodu vzduchu, rychlostní rozhraní, operátoři a průmyslové zařízení, indukované jevy atd. v čistých prostorách jsou faktory, které ovlivňují úroveň čistoty.
1. Vliv způsobu přívodu vzduchu
(1) Rychlost přívodu vzduchu
Aby bylo zajištěno rovnoměrné proudění vzduchu, musí být rychlost přívodu vzduchu v čisté místnosti s jednosměrným prouděním rovnoměrná; mrtvá zóna na povrchu přívodu vzduchu musí být malá; a pokles tlaku uvnitř HEPA filtru musí být také rovnoměrný.
Rychlost přívodu vzduchu je rovnoměrná: to znamená, že nerovnoměrnost proudění vzduchu je regulována v rozmezí ±20 %.
Na povrchu přívodu vzduchu je méně mrtvého prostoru: nejenže by se měla zmenšit rovinná plocha rámu HEPA, ale co je důležitější, měla by se pro zjednodušení redundantního rámu použít modulární FFU.
Aby bylo zajištěno vertikální a jednosměrné proudění vzduchu, je velmi důležitý také výběr tlakové ztráty filtru a je nutné, aby tlaková ztráta ve filtru nemohla být ovlivněna.
(2) Porovnání systému FFU a systému axiálního ventilátoru
FFU je jednotka pro přívod vzduchu s ventilátorem a HEPA filtrem. Vzduch je nasáván odstředivým ventilátorem FFU a přeměňuje dynamický tlak ve vzduchovodu na statický tlak. HEPA filtr ho rovnoměrně vyfukuje. Tlak přiváděného vzduchu na strop je podtlak. Tímto způsobem při výměně filtru nedojde k uniknutí prachu do čistého prostoru. Experimenty ukázaly, že systém FFU je lepší než systém s axiálním ventilátorem, pokud jde o rovnoměrnost výstupu vzduchu, rovnoběžnost proudění vzduchu a index účinnosti větrání. Je to proto, že rovnoběžnost proudění vzduchu systému FFU je lepší. Použití systému FFU může zlepšit organizaci proudění vzduchu v čistém prostoru.
(3) Vliv vlastní struktury FFU
FFU se skládá hlavně z ventilátorů, filtrů, vedení proudění vzduchu a dalších komponent. HEPA filtr je nejdůležitější zárukou čistoty prostoru pro dosažení požadované čistoty požadované konstrukcí. Materiál filtru také ovlivňuje rovnoměrnost proudového pole. Pokud je k výstupu filtru přidán hrubý filtrační materiál nebo průtoková deska, lze výstupní proudové pole snadno zjednotit.
2. Vliv rychlosti rozhraní s různou čistotou
Ve stejné čisté místnosti, mezi pracovní a nepracovní oblastí s vertikálním jednosměrným prouděním, dochází v důsledku rozdílu v rychlosti vzduchu v HEPA boxu na rozhraní ke smíšenému vírovému efektu, který se stane turbulentní zónou proudění vzduchu. Intenzita turbulence vzduchu je obzvláště silná a částice se mohou přenášet na povrch zařízení a kontaminovat zařízení a destičky.
3. Dopad na personál a vybavení
Pokud je čistý prostor prázdný, charakteristiky proudění vzduchu v místnosti obecně splňují konstrukční požadavky. Jakmile zařízení vstoupí do čistého prostoru, pohybují se lidé a přepravují se produkty, nevyhnutelně se objeví překážky bránící organizaci proudění vzduchu, jako jsou ostré hroty vyčnívající ze zařízení. V rozích nebo na hranách se plyn odkloní a vytvoří oblast turbulentního proudění, kde kapalina v této oblasti nebude snadno unášena vstupujícím plynem, což způsobí znečištění.
Zároveň se povrch mechanického zařízení v důsledku nepřetržitého provozu zahřívá a teplotní gradient způsobí vznik přetavovací oblasti v blízkosti stroje, což zvyšuje hromadění částic v přetavovací oblasti. Zároveň vysoká teplota snadno způsobí únik částic. Dvojí efekt zesiluje celkovou vertikální vrstvu. Obtížnost kontroly čistoty proudu. Prach od operátorů v čistých prostorách se může snadno uchytit na destičky v těchto přetavovacích oblastech.
4. Vliv podlahy s odvodem vzduchu
Pokud je odpor vratného vzduchu procházejícího podlahou odlišný, vzniká tlakový rozdíl, což způsobuje proudění vzduchu ve směru malého odporu a nedosáhne se rovnoměrného proudění vzduchu. Současně oblíbenou konstrukční metodou je použití zvýšené podlahy. Pokud je poměr otevření zvýšené podlahy 10 %, může být rychlost proudění vzduchu rovnoměrně rozložena v pracovní výšce uvnitř. Kromě toho je třeba věnovat velkou pozornost úklidovým pracím, aby se snížil zdroj znečištění na podlaze.
5. Indukční jev
Takzvaný indukční jev označuje jev generování proudění vzduchu v opačném směru, než je rovnoměrné proudění, což vede k usazování prachu v místnosti nebo prachu v přilehlých kontaminovaných oblastech na návětrné straně, a tím ke kontaminaci destičky prachem. Mezi možné indukované jevy patří následující:
(1) Zaslepovací deska
V čisté místnosti s vertikálním jednosměrným prouděním se kvůli spárám na stěně obvykle nacházejí velké zaslepovací panely, které způsobují turbulentní proudění a lokální zpětný tok.
(2) Lampy
Svítidla v čistých prostorách budou mít větší dopad. Protože teplo zářivky způsobuje stoupání proudění vzduchu, zářivka se nestane turbulentní oblastí. Obecně jsou lampy v čistých prostorách navrženy do tvaru kapky, aby se snížil jejich dopad na organizaci proudění vzduchu.
(3) Mezery mezi stěnami
Pokud jsou mezi příčkami nebo stropy s různými požadavky na čistotu mezery, může se prach z prostor s nízkými požadavky na čistotu přenášet do sousedních prostor s vysokými požadavky na čistotu.
(4) Vzdálenost mezi mechanickým zařízením a podlahou nebo stěnou
Pokud je mezera mezi mechanickým zařízením a podlahou nebo stěnou malá, dojde k odrazové turbulenci. Proto nechte mezi zařízením a stěnou mezeru a zvedněte plošinu stroje, abyste zabránili přímému kontaktu se zemí.
Čas zveřejnění: 2. listopadu 2023