Perkenalan
Kamar bersih adalah dasar pengendalian polusi. Tanpa ruang bersih, bagian yang sensitif terhadap polusi tidak dapat diproduksi secara massal. Di Fed-std-2, ruang bersih didefinisikan sebagai ruangan dengan penyaringan udara, distribusi, optimasi, bahan konstruksi dan peralatan, di mana prosedur operasi reguler spesifik digunakan untuk mengontrol konsentrasi partikel di udara untuk mencapai tingkat kebersihan partikel yang sesuai.
Untuk mencapai efek kebersihan yang baik di ruang bersih, tidak hanya perlu untuk fokus mengambil langkah -langkah pemurnian pendingin udara yang wajar, tetapi juga untuk membutuhkan proses, konstruksi dan spesialisasi lainnya untuk mengambil tindakan yang sesuai: tidak hanya desain yang masuk akal, tetapi juga konstruksi yang cermat dan pemasangan sesuai dengan spesifikasi, serta penggunaan ruang bersih dan pemeliharaan ilmiah yang benar. Untuk mencapai efek yang baik di ruang bersih, banyak literatur domestik dan asing telah diuraikan dari berbagai perspektif. Bahkan, sulit untuk mencapai koordinasi yang ideal antara berbagai spesialisasi, dan sulit bagi desainer untuk memahami kualitas konstruksi dan pemasangan serta penggunaan dan manajemen, terutama yang terakhir. Sejauh menyangkut langkah -langkah pemurnian ruang bersih, banyak desainer, atau bahkan pihak konstruksi, seringkali tidak cukup memperhatikan kondisi yang diperlukan, menghasilkan efek kebersihan yang tidak memuaskan. Artikel ini hanya membahas secara singkat empat kondisi yang diperlukan untuk mencapai persyaratan kebersihan dalam langkah -langkah pemurnian ruang bersih.
1. Kebersihan Pasokan Udara
Untuk memastikan bahwa kebersihan pasokan udara memenuhi persyaratan, kuncinya adalah kinerja dan pemasangan filter akhir dari sistem pemurnian.
Pemilihan filter
Filter akhir dari sistem pemurnian umumnya mengadopsi filter HEPA atau filter sub-HEPA. Menurut standar negara saya, efisiensi filter HEPA dibagi menjadi empat kelas: Kelas A adalah ≥99,9%, kelas B adalah ≥99,9%, kelas C adalah ≥99,999%, kelas D adalah (untuk partikel ≥0,1μm) ≥99,999 % (juga dikenal sebagai filter ultra-hepa); Filter sub-HEPA adalah (untuk partikel ≥0.5μm) 95 ~ 99,9%. Semakin tinggi efisiensinya, semakin mahal filternya. Oleh karena itu, ketika memilih filter, kita tidak hanya harus memenuhi persyaratan kebersihan pasokan udara, tetapi juga mempertimbangkan rasionalitas ekonomi.
Dari perspektif persyaratan kebersihan, prinsipnya adalah menggunakan filter berkinerja rendah untuk kamar bersih tingkat rendah dan filter berkinerja tinggi untuk kamar bersih tingkat tinggi. Secara umum: filter tinggi dan menengah dapat digunakan untuk level 1 juta; Sub-HEPA atau filter HEPA Kelas A dapat digunakan untuk level di bawah kelas 10.000; Filter Kelas B dapat digunakan untuk kelas 10.000 hingga 100; dan filter kelas C dapat digunakan untuk level 100 hingga 1. Tampaknya ada dua jenis filter untuk dipilih untuk setiap tingkat kebersihan. Apakah akan memilih filter kinerja tinggi atau kinerja rendah tergantung pada situasi spesifik: ketika polusi lingkungan serius, atau rasio knalpot dalam ruangan besar, atau ruang bersih sangat penting dan membutuhkan faktor keamanan yang lebih besar, dalam ini atau satu atau satu Dari kasus-kasus ini, filter kelas tinggi harus dipilih; Kalau tidak, filter kinerja yang lebih rendah dapat dipilih. Untuk kamar bersih yang membutuhkan kontrol partikel 0,1μm, filter kelas D harus dipilih terlepas dari konsentrasi partikel yang dikendalikan. Di atas hanya dari perspektif filter. Bahkan, untuk memilih filter yang baik, Anda juga harus sepenuhnya mempertimbangkan karakteristik ruang bersih, filter, dan sistem pemurnian.
Instalasi filter
Untuk memastikan kebersihan pasokan udara, tidak cukup hanya memiliki filter yang memenuhi syarat, tetapi juga untuk memastikan: a. Filter tidak rusak selama transportasi dan pemasangan; B. Instalasi ketat. Untuk mencapai poin pertama, personel konstruksi dan pemasangan harus terlatih dengan baik, dengan pengetahuan tentang memasang sistem pemurnian dan keterampilan instalasi yang terampil. Kalau tidak, akan sulit untuk memastikan bahwa filter tidak rusak. Ada pelajaran mendalam dalam hal ini. Kedua, masalah keketatan pemasangan terutama tergantung pada kualitas struktur pemasangan. Manual desain umumnya merekomendasikan: untuk satu filter, instalasi tipe terbuka digunakan, sehingga bahkan jika kebocoran terjadi, itu tidak akan bocor ke dalam ruangan; Menggunakan outlet HEPA Air yang sudah jadi, sesak juga lebih mudah untuk memastikan. Untuk udara beberapa filter, segel gel dan penyegelan tekanan negatif sering digunakan dalam beberapa tahun terakhir.
Segel gel harus memastikan bahwa sambungan tangki cair ketat dan kerangka keseluruhan berada pada bidang horizontal yang sama. Penyegelan tekanan negatif adalah untuk membuat pinggiran luar sambungan antara filter dan kotak tekanan statis dan bingkai dalam keadaan tekanan negatif. Seperti instalasi tipe terbuka, bahkan jika ada kebocoran, itu tidak akan bocor ke ruangan. Bahkan, selama bingkai instalasi datar dan wajah ujung filter bersentuhan dengan bingkai pemasangan, harus mudah untuk membuat filter memenuhi persyaratan penginstalan dalam jenis instalasi apa pun.
2. Organisasi aliran udara
Organisasi aliran udara ruangan bersih berbeda dari kamar yang ber-AC. Ini mengharuskan udara terbersih dikirim ke area operasi terlebih dahulu. Fungsinya adalah membatasi dan mengurangi polusi ke objek yang diproses. Untuk tujuan ini, prinsip -prinsip berikut harus dipertimbangkan ketika merancang organisasi aliran udara: meminimalkan arus eddy untuk menghindari membawa polusi dari luar area kerja ke area kerja; Cobalah mencegah debu sekunder terbang untuk mengurangi kemungkinan debu yang mencemari benda kerja; Aliran udara di area kerja harus seragam mungkin, dan kecepatan anginnya harus memenuhi persyaratan proses dan kebersihan. Ketika aliran udara mengalir ke outlet udara kembali, debu di udara harus diambil secara efektif. Pilih mode pengiriman dan pengembalian udara yang berbeda sesuai dengan persyaratan kebersihan yang berbeda.
Organisasi aliran udara yang berbeda memiliki karakteristik dan lingkup mereka sendiri:
(1). Aliran searah vertikal
Selain keunggulan umum dari mendapatkan aliran udara ke bawah yang seragam, memfasilitasi pengaturan peralatan proses, kemampuan pemurnian diri yang kuat, dan menyederhanakan fasilitas umum seperti fasilitas pemurnian pribadi, empat metode pasokan udara juga memiliki kelebihan dan kelemahan mereka sendiri: penuh- Filter HEPA tertutup memiliki keunggulan resistansi rendah dan siklus penggantian filter panjang, tetapi struktur langit -langitnya kompleks dan biayanya tinggi; Keuntungan dan kerugian dari pengiriman atas filter HEPA yang tertutup sisi dan pengiriman atas pelat penuh berlawanan dengan pengiriman HEPA Filter yang tertutup penuh. Di antara mereka, pengiriman atas pelat lengkap mudah untuk mengumpulkan debu di permukaan bagian dalam pelat lubang ketika sistem tidak berjalan secara tidak terus-menerus, dan pemeliharaan yang buruk berdampak pada kebersihan; Pengiriman atas diffuser padat membutuhkan lapisan pencampuran, sehingga hanya cocok untuk kamar bersih tinggi di atas 4m, dan karakteristiknya mirip dengan pengiriman atas pelat penuh; Metode udara kembali untuk piring dengan kisi -kisi di kedua sisi dan outlet udara kembali diatur secara merata di bagian bawah dinding yang berlawanan hanya cocok untuk kamar bersih dengan jarak bersih kurang dari 6m di kedua sisi; Outlet udara kembali yang diatur di bagian bawah dinding sisi tunggal hanya cocok untuk kamar bersih dengan jarak kecil di antara dinding (seperti ≤ <2 ~ 3m).
(2). Aliran searah horizontal
Hanya area kerja pertama yang dapat mencapai tingkat kebersihan 100. Ketika udara mengalir ke sisi lain, konsentrasi debu secara bertahap meningkat. Oleh karena itu, hanya cocok untuk kamar bersih dengan persyaratan kebersihan yang berbeda untuk proses yang sama di ruangan yang sama. Distribusi lokal filter HEPA di dinding pasokan udara dapat mengurangi penggunaan filter HEPA dan menghemat investasi awal, tetapi ada pusaran di daerah setempat.
(3). Aliran udara turbulen
Karakteristik pengiriman atas pelat lubang dan pengiriman teratas dari difuser padat sama dengan yang disebutkan di atas: Keuntungan dari pengiriman samping mudah diatur saluran pipa, tidak ada interlayer teknis yang diperlukan, biaya rendah, dan kondusif untuk renovasi pabrik -pabrik lama lama . Kerugiannya adalah bahwa kecepatan angin di area kerja besar, dan konsentrasi debu di sisi angin lebih tinggi dari pada sisi melawan angin; Pengiriman teratas outlet filter HEPA memiliki keunggulan sistem sederhana, tidak ada jaringan pipa di belakang filter HEPA, dan aliran udara bersih yang langsung dikirim ke area kerja, tetapi aliran udara bersih difus perlahan dan aliran udara di area kerja lebih seragam; Namun, ketika beberapa outlet udara diatur secara merata atau outlet udara filter HEPA dengan diffuser digunakan, aliran udara di area kerja juga dapat dibuat lebih seragam; Tetapi ketika sistem tidak berjalan terus menerus, diffuser rentan terhadap akumulasi debu.
Diskusi di atas semuanya dalam keadaan ideal dan direkomendasikan oleh spesifikasi nasional, standar atau manual desain yang relevan. Dalam proyek aktual, organisasi aliran udara tidak dirancang dengan baik karena kondisi objektif atau alasan subyektif dari perancang. Yang umum meliputi: Aliran searah vertikal mengadopsi udara pengembalian dari bagian bawah dua dinding yang berdekatan, kelas 100 lokal mengadopsi pengiriman atas dan pengembalian atas (yaitu, tidak ada tirai gantung yang ditambahkan di bawah outlet udara lokal), dan kamar bersih yang bergejolak mengadopsi HEPA Filter outlet Air outlet Pengiriman atas dan pengembalian atas atau pengembalian bawah sisi tunggal (jarak yang lebih besar di antara dinding), dll. Metode organisasi aliran udara ini telah diukur dan sebagian besar kebersihannya tidak memenuhi desain persyaratan. Karena spesifikasi saat ini untuk penerimaan kosong atau statis, beberapa kamar bersih ini hampir tidak mencapai tingkat kebersihan yang dirancang dalam kondisi kosong atau statis, tetapi kemampuan gangguan anti-polusi sangat rendah, dan begitu ruang bersih memasuki keadaan kerja, TI, TI tidak memenuhi persyaratan.
Organisasi aliran udara yang benar harus diatur dengan tirai yang tergantung pada ketinggian area kerja di area setempat, dan kelas 100.000 tidak boleh mengadopsi pengiriman atas dan pengembalian atas. Selain itu, sebagian besar pabrik saat ini menghasilkan outlet udara efisiensi tinggi dengan diffuser, dan diffuser mereka hanya pelat lubang dekoratif dan tidak memainkan peran aliran udara yang menyebar. Desainer dan pengguna harus memperhatikan hal ini.
3. Volume Pasokan Udara atau Kecepatan Udara
Volume ventilasi yang cukup adalah untuk mengencerkan dan menghilangkan udara yang tercemar dalam ruangan. Menurut berbagai persyaratan kebersihan, ketika ketinggian bersih ruang bersih tinggi, frekuensi ventilasi harus ditingkatkan dengan tepat. Di antara mereka, volume volume ruang bersih 1 juta tingkat dipertimbangkan sesuai dengan sistem pemurnian efisiensi tinggi, dan sisanya dianggap sesuai dengan sistem pemurnian efisiensi tinggi; Ketika filter HEPA dari ruang bersih kelas 100.000 terkonsentrasi di ruang mesin atau filter sub-hepa digunakan pada akhir sistem, frekuensi ventilasi dapat ditingkatkan dengan tepat sebesar 10-20%.
Untuk volume volume di atas nilai yang disarankan, penulis percaya bahwa: kecepatan angin melalui bagian kamar dari ruang bersih aliran searah rendah, dan ruang bersih turbulen memiliki nilai yang disarankan dengan faktor keamanan yang cukup. Aliran searah vertikal ≥ 0,25 m/s, aliran searah horizontal ≥ 0,35 m/s. Meskipun persyaratan kebersihan dapat dipenuhi saat diuji dalam kondisi kosong atau statis, kemampuan anti-polusi buruk. Setelah ruangan memasuki keadaan kerja, kebersihan mungkin tidak memenuhi persyaratan. Jenis contoh ini bukan kasus yang terisolasi. Pada saat yang sama, tidak ada penggemar yang cocok untuk sistem pemurnian dalam seri ventilator negara saya. Secara umum, desainer sering tidak membuat perhitungan akurat dari hambatan udara sistem, atau tidak memperhatikan apakah kipas yang dipilih berada pada titik kerja yang lebih menguntungkan pada kurva karakteristik, menghasilkan volume udara atau kecepatan angin gagal mencapai nilai desain segera segera Setelah sistem dioperasikan. Standar Federal AS (FS209A ~ B) menetapkan bahwa kecepatan aliran udara dari ruang bersih searah melalui penampang ruang bersih biasanya dipertahankan pada 90 kaki/menit (0,45m/dtk), dan kecepatan yang tidak seragam berada dalam ± 20% di bawah kondisi tidak ada gangguan di seluruh ruangan. Penurunan kecepatan aliran udara yang signifikan akan meningkatkan kemungkinan waktu pembersihan diri dan polusi antara posisi kerja (setelah diundangkannya FS209C pada Oktober 1987, tidak ada peraturan yang dibuat untuk semua indikator parameter selain konsentrasi debu).
Untuk alasan ini, penulis percaya bahwa tepat untuk meningkatkan nilai desain domestik saat ini dari kecepatan aliran searah. Unit kami telah melakukan ini dalam proyek aktual, dan efeknya relatif baik. Ruang bersih turbulen memiliki nilai yang disarankan dengan faktor keamanan yang relatif memadai, tetapi banyak desainer masih belum terjamin. Saat membuat desain spesifik, mereka meningkatkan volume volume kamar bersih kelas 100.000 menjadi 20-25 kali/jam, ruang bersih kelas 10.000 menjadi 30-40 kali/jam, dan ruang bersih kelas 1000 hingga 60-70 kali/jam. Ini tidak hanya meningkatkan kapasitas peralatan dan investasi awal, tetapi juga meningkatkan biaya pemeliharaan dan manajemen di masa depan. Bahkan, tidak perlu melakukannya. Saat menyusun langkah -langkah teknis pembersihan udara negara saya, lebih dari ruang bersih Kelas 100 di Cina diselidiki dan diukur. Banyak kamar bersih diuji dalam kondisi dinamis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa volume ventilasi kelas 100.000 Kamar Bersih ≥10 kali/jam, kamar bersih kelas 10.000 ≥20 kali/jam, dan kamar bersih kelas 1000 ≥50 kali/jam dapat memenuhi persyaratan. The US Federal Standard (FS2O9A~B) stipulates: non-unidirectional clean rooms (class 100,000, class 10,000), room height 8~12ft (2.44~3.66m), usually consider the whole room to be ventilated at least once every 3 minutes (yaitu 20 kali/jam). Oleh karena itu, spesifikasi desain telah memperhitungkan koefisien surplus besar, dan perancang dapat dengan aman memilih sesuai dengan nilai volume ventilasi yang disarankan.
4. Perbedaan Tekanan Statis
Mempertahankan tekanan positif tertentu di ruang bersih adalah salah satu kondisi penting untuk memastikan bahwa ruang bersih tidak atau kurang tercemar untuk mempertahankan tingkat kebersihan yang dirancang. Bahkan untuk kamar -kamar bersih tekanan negatif, ia harus memiliki kamar atau suite yang berdekatan dengan tingkat kebersihan yang tidak lebih rendah dari levelnya untuk mempertahankan tekanan positif tertentu, sehingga kebersihan ruang bersih tekanan negatif dapat dipertahankan.
Nilai tekanan positif dari ruang bersih mengacu pada nilai ketika tekanan statis dalam ruangan lebih besar dari tekanan statis luar ruangan ketika semua pintu dan jendela ditutup. Ini dicapai dengan metode bahwa volume pasokan udara dari sistem pemurnian lebih besar dari volume udara pengembalian dan volume udara buang. Untuk memastikan nilai tekanan positif dari ruang bersih, pasokan, kipas balik dan knalpot lebih disukai saling terkait. Ketika sistem dihidupkan, kipas pasokan dimulai terlebih dahulu, dan kemudian kipas balik dan knalpot dimulai; Ketika sistem dimatikan, kipas knalpot dimatikan terlebih dahulu, dan kemudian kipas balik dan pasokan dimatikan untuk mencegah ruang bersih terkontaminasi ketika sistem dihidupkan dan dimatikan.
Volume udara yang diperlukan untuk mempertahankan tekanan positif dari ruang bersih terutama ditentukan oleh kedap udara dari struktur pemeliharaan. Pada hari -hari awal pembangunan ruang bersih di negara saya, karena kedudukan kedap udara yang buruk dari struktur selungkup, butuh 2 hingga 6 kali/jam pasokan udara untuk mempertahankan tekanan positif ≥5Pa; Saat ini, kedap udara dari struktur pemeliharaan telah sangat ditingkatkan, dan hanya 1 hingga 2 kali/jam pasokan udara yang diperlukan untuk mempertahankan tekanan positif yang sama; dan hanya 2 hingga 3 kali/jam pasokan udara diperlukan untuk mempertahankan ≥10Pa.
Spesifikasi Desain Negara Saya [6] menetapkan bahwa perbedaan tekanan statis antara kamar bersih dari berbagai tingkatan dan antara area bersih dan area yang tidak bersih harus tidak kurang dari 0,5mm H2O (~ 5Pa), dan perbedaan tekanan statis antara area bersih yang bersih dan di luar rumah harus tidak kurang dari 1.0mm H2O (~ 10Pa). Penulis percaya bahwa nilai ini tampaknya terlalu rendah karena tiga alasan:
(1) Tekanan positif mengacu pada kemampuan ruangan yang bersih untuk menekan polusi udara dalam ruangan melalui celah antara pintu dan jendela, atau untuk meminimalkan polutan yang menembus ke dalam ruangan ketika pintu dan jendela dibuka untuk waktu yang singkat. Ukuran tekanan positif menunjukkan kekuatan kemampuan penindasan polusi. Tentu saja, semakin besar tekanan positif, semakin baik (yang akan dibahas nanti).
(2) Volume udara yang diperlukan untuk tekanan positif terbatas. Volume udara yang diperlukan untuk tekanan positif 5PA dan tekanan positif 10PA hanya sekitar 1 kali/jam berbeda. Mengapa tidak melakukannya? Jelas, lebih baik mengambil batas bawah tekanan positif sebagai 10PA.
(3) Standar Federal AS (FS209A ~ B) menetapkan bahwa ketika semua pintu masuk dan keluar ditutup, perbedaan tekanan positif minimum antara ruang bersih dan area kebersihan rendah yang berdekatan adalah 0,05 inci kolom air (12.5Pa). Nilai ini telah diadopsi oleh banyak negara. Tetapi nilai tekanan positif dari ruang bersih tidak semakin tinggi semakin baik. Menurut tes rekayasa aktual dari unit kami selama lebih dari 30 tahun, ketika nilai tekanan positif adalah ≥ 30Pa, sulit untuk membuka pintu. Jika Anda menutup pintu dengan sembarangan, itu akan membuat ledakan! Itu akan menakuti orang. Ketika nilai tekanan positif adalah ≥ 50 ~ 70Pa, celah antara pintu dan jendela akan membuat peluit, dan yang lemah atau mereka yang memiliki beberapa gejala yang tidak pantas akan terasa tidak nyaman. Namun, spesifikasi atau standar yang relevan dari banyak negara di dalam dan luar negeri tidak menentukan batas atas tekanan positif. Akibatnya, banyak unit hanya berupaya memenuhi persyaratan batas bawah, terlepas dari seberapa besar batas atasnya. Di ruang bersih yang sebenarnya ditemui oleh penulis, nilai tekanan positif setinggi 100PA atau lebih, menghasilkan efek yang sangat buruk. Faktanya, menyesuaikan tekanan positif bukanlah hal yang sulit. Sangat mungkin untuk mengendalikannya dalam kisaran tertentu. Ada dokumen yang memperkenalkan bahwa negara tertentu di Eropa Timur menetapkan nilai tekanan positif sebagai 1-3mm H20 (sekitar 10 ~ 30Pa). Penulis percaya bahwa rentang ini lebih tepat.
Waktu posting: Feb-13-2025