Introducere
Camera curată este baza controlului poluării. Fără o cameră curată, piesele sensibile la poluare nu pot fi produse în masă. În Fed-STD-2, camera curată este definită ca o cameră cu filtrare a aerului, distribuție, optimizare, materiale de construcție și echipamente, în care sunt utilizate proceduri obișnuite de funcționare obișnuite pentru a controla concentrația de particule aeriene pentru a atinge nivelul adecvat de curățenie a particulelor.
Pentru a obține un efect bun de curățenie în camera curată, este necesar să nu se concentreze pe luarea de măsuri rezonabile de purificare a aerului condiționat, ci și pentru a solicita proces, construcții și alte specialități pentru a lua măsuri corespunzătoare: nu numai un design rezonabil, ci și o construcție atentă și instalarea în conformitate cu specificațiile, precum și utilizarea corectă a camerei curate și a întreținerii și gestionării științifice. Pentru a obține un efect bun în camera curată, multe literaturi interne și străine au fost expuse din perspective diferite. De fapt, este dificil să se realizeze o coordonare ideală între diferite specialități și este dificil pentru proiectanți să înțeleagă calitatea construcției și instalării, precum și utilizarea și gestionarea, în special acestea din urmă. În ceea ce privește măsurile de purificare a camerei curate, mulți designeri sau chiar părți de construcții, adesea nu acordă suficientă atenție condițiilor necesare, ceea ce duce la un efect de curățenie nesatisfăcător. Acest articol discută pe scurt doar cele patru condiții necesare pentru obținerea cerințelor de curățenie în măsurile de purificare a camerei curate.
1. Curățenia aprovizionării cu aer
Pentru a se asigura că curățenia aprovizionării cu aer respectă cerințele, cheia este performanța și instalarea filtrului final al sistemului de purificare.
Selectarea filtrului
Filtrul final al sistemului de purificare adoptă, în general, un filtru HEPA sau un filtru sub-hepa. Conform standardelor țării mele, eficiența filtrelor HEPA este împărțită în patru grade: clasa A este ≥99,9%, clasa B este ≥99,9%, clasa C este ≥99,999%, clasa D este (pentru particule ≥0,1μm) ≥99,999 % (cunoscut și sub denumirea de filtre ultra-hepa); Filtrele sub-hepa sunt (pentru particule ≥0,5 μm) 95 ~ 99,9%. Cu cât eficiența este mai mare, cu atât filtrul este mai scump. Prin urmare, atunci când alegem un filtru, nu ar trebui să îndeplinim doar cerințele de curățare a aprovizionării cu aer, ci și să luăm în considerare raționalitatea economică.
Din perspectiva cerințelor de curățenie, principiul este utilizarea filtrelor de performanță scăzută pentru camere curate la nivel scăzut și filtre de înaltă performanță pentru camere curate la nivel înalt. În general, filtrele cu eficiență ridicată și medie pot fi utilizate pentru nivelul de 1 milion; Filtrele Sub-Hepa sau clasa A HEPA pot fi utilizate pentru niveluri sub clasa 10.000; Filtrele de clasa B pot fi utilizate pentru clasa 10.000 - 100; iar filtrele de clasă C pot fi utilizate pentru nivelurile de la 100 până la 1. Se pare că există două tipuri de filtre din care să alegeți pentru fiecare nivel de curățenie. Indiferent dacă alegeți filtre de înaltă performanță sau de performanță scăzută depinde de situația specifică: când poluarea mediului este gravă, sau raportul de evacuare interioară este mare, sau camera curată este deosebit de importantă și necesită un factor de siguranță mai mare, în aceștia sau unul sau unul Dintre aceste cazuri, trebuie selectat un filtru de înaltă clasă; În caz contrar, se poate selecta un filtru cu performanță mai mică. Pentru camerele curate care necesită controlul particulelor de 0,1 μm, filtrele de clasă D trebuie selectate indiferent de concentrația de particule controlate. Cele de mai sus sunt numai din perspectiva filtrului. De fapt, pentru a alege un filtru bun, trebuie să luați în considerare pe deplin caracteristicile camerei curate, filtrului și sistemului de purificare.
Instalarea filtrului
Pentru a asigura curățenia aprovizionării cu aer, nu este suficient să aveți doar filtre calificate, ci și pentru a vă asigura: a. Filtrul nu este deteriorat în timpul transportului și instalării; b. Instalarea este strânsă. Pentru a atinge primul punct, personalul de construcție și instalare trebuie să fie bine instruit, atât cu cunoștințele despre instalarea sistemelor de purificare, cât și cu abilitățile de instalare calificate. În caz contrar, va fi dificil să vă asigurați că filtrul nu este deteriorat. Există lecții profunde în această privință. În al doilea rând, problema etanșeității instalării depinde în principal de calitatea structurii de instalare. Manualul de proiectare recomandă, în general,: pentru un singur filtru, se folosește o instalație de tip deschis, astfel încât, chiar dacă se produce scurgeri, nu se va scurge în cameră; Folosind o ieșire de aer HEPA finisată, etanșeitatea este, de asemenea, mai ușor de asigurat. Pentru aerul mai multor filtre, sigiliul de gel și etanșarea sub presiune negativă sunt adesea utilizate în ultimii ani.
Garnitura de gel trebuie să se asigure că îmbinarea rezervorului lichid este strânsă și cadrul general este pe același plan orizontal. Sigilarea presiunii negative este de a face periferia exterioară a articulației dintre filtru și cutia de presiune statică și cadru într -o stare de presiune negativă. Ca și instalarea de tip deschis, chiar dacă există scurgeri, nu se va scurge în cameră. De fapt, atâta timp cât cadrul de instalare este plat, iar fața de capăt a filtrului este în contact uniform cu cadrul de instalare, ar trebui să fie ușor să faceți filtrul să îndeplinească cerințele de etanșare a instalării în orice tip de instalare.
2. Organizarea fluxului de aer
Organizarea fluxului de aer al unei camere curate este diferită de cea a unei camere generale cu aer condiționat. Este necesar ca cel mai curat aer să fie livrat mai întâi în zona de operare. Funcția sa este de a limita și reduce poluarea la obiectele procesate. În acest scop, ar trebui luate în considerare următoarele principii la proiectarea organizației fluxului de aer: minimizați curenții de eddy pentru a evita aducerea poluării din afara zonei de lucru în zona de lucru; Încercați să împiedicați zborul de praf secundar pentru a reduce șansa de a contamina praful; Fluxul de aer din zona de lucru ar trebui să fie cât mai uniform, iar viteza vântului său ar trebui să îndeplinească procesul de proces și de igienă. Când fluxul de aer curge spre priza de aer de întoarcere, praful din aer trebuie scos efectiv. Alegeți diferite moduri de livrare și returnare a aerului în funcție de diferite cerințe de curățenie.
Diferite organizații de flux de aer au propriile caracteristici și scopuri:
(1). Flux unidirecțional vertical
În plus față de avantajele comune ale obținerii fluxului de aer în jos uniform, facilitarea aranjamentului echipamentelor de proces, a capacității puternice de auto-purificare și simplificarea facilităților comune, cum ar fi facilitățile de purificare personală, cele patru metode de furnizare a aerului au, de asemenea, propriile lor avantaje și dezavantaje: complet Filtrele HEPA acoperite au avantajele ciclului de înlocuire a rezistenței scăzute și a filtrului lung, dar structura plafonului este complexă, iar costul este mare; Avantajele și dezavantajele livrării superioare a filtrului HEPA acoperit lateral și livrarea plăcii cu găuri complete sunt opuse celor ale livrării de top a filtrului HEPA acoperit complet. Printre ele, livrarea de sus a plăcii cu gaură completă este ușor de acumulat praf pe suprafața interioară a plăcii orificite atunci când sistemul funcționează necontrolat, iar întreținerea slabă are un impact asupra curățeniei; Livrarea densă de difuzor dens necesită un strat de amestecare, deci este potrivit doar pentru camere curate înalte peste 4 m, iar caracteristicile sale sunt similare cu livrarea de top cu placă cu gaură completă; Metoda de aer de întoarcere pentru placa cu grile pe ambele părți și prizele de aer de întoarcere aranjate uniform în partea de jos a pereților opuse este potrivită doar pentru camerele curate, cu o distanțare netă mai mică de 6m pe ambele părți; Punctele de aer de retur aranjate în partea de jos a peretelui cu o singură parte sunt potrivite doar pentru camerele curate cu o distanță mică între pereți (cum ar fi ≤ <2 ~ 3m).
(2). Flux unidirecțional orizontal
Doar prima zonă de lucru poate atinge nivelul de curățenie de 100. Când aerul curge în cealaltă parte, concentrația de praf crește treptat. Prin urmare, este potrivit numai pentru camere curate, cu cerințe diferite de curățenie pentru același proces în aceeași cameră. Distribuția locală a filtrelor HEPA pe peretele de aprovizionare cu aer poate reduce utilizarea filtrelor HEPA și poate economisi investiții inițiale, dar există edări în zonele locale.
(3). Flux de aer turbulent
Caracteristicile livrării de top a plăcilor de orificiu și livrarea de top a difuzoarelor dense sunt aceleași cu cele menționate mai sus: avantajele livrării laterale sunt ușor de aranjat conducte, nu este necesar un interfață tehnică, cu costuri reduse și să conducă la renovarea vechilor fabrici . Dezavantajele sunt că viteza vântului din zona de lucru este mare, iar concentrația de praf pe partea de jos este mai mare decât cea din partea de sus; Livrarea de top a prizelor de filtrare HEPA are avantajele sistemului simplu, fără conducte în spatele filtrului HEPA și fluxul de aer curat livrat direct în zona de lucru, dar fluxul de aer curat se difuzează lent și fluxul de aer din zona de lucru este mai uniform; Cu toate acestea, atunci când sunt utilizate mai multe prize de aer sau prizele de aer cu filtru HEPA cu difuzoare, fluxul de aer din zona de lucru poate fi, de asemenea, mai uniform; Dar atunci când sistemul nu funcționează continuu, difuzorul este predispus la acumularea de praf.
Discuția de mai sus este totul într -o stare ideală și este recomandată de specificațiile naționale relevante, standardele sau manualele de proiectare. În proiectele reale, organizația Airflow nu este bine proiectată din cauza condițiilor obiective sau a motivelor subiective ale proiectantului. Cele obișnuite includ: fluxul unidirecțional vertical adoptă aerul de întoarcere din partea inferioară a celor doi pereți adiacenți, clasa locală 100 adoptă livrarea superioară și revenirea superioară (adică nu se adaugă o perdea atârnată sub ieșirea de aer locală), iar camerele de curățare turbulente adoptă Livrare de sus a aerului HEPA Filtru Outlet și returnare superioară sau retur mai jos de o singură parte (distanțare mai mare între pereți), etc. Aceste metode de organizare a fluxului de aer au fost măsurate și cea mai mare parte a curățeniei lor nu îndeplinește cerințele de proiectare. Datorită specificațiilor actuale pentru acceptarea goală sau statică, unele dintre aceste camere curate abia ating nivelul de curățenie proiectat în condiții goale sau statice, dar capacitatea de interferență anti-poluare este foarte scăzută și, odată ce camera curată intră în starea de lucru nu îndeplinește cerințele.
Organizarea corectă a fluxului de aer ar trebui să fie setată cu perdele atârnate până la înălțimea zonei de lucru din zona locală, iar clasa 100.000 nu ar trebui să adopte livrarea superioară și revenirea superioară. În plus, majoritatea fabricilor produc în prezent prize de aer cu eficiență de înaltă eficiență cu difuzoare, iar difuzoarele lor sunt doar plăci de orificiu decorativ și nu joacă rolul fluxului de aer difuz. Proiectanții și utilizatorii ar trebui să acorde o atenție deosebită acestui lucru.
3. Volumul de alimentare cu aer sau viteza aerului
Volumul de ventilație suficient este de a dilua și de a îndepărta aerul poluat interior. Conform diferitelor cerințe de curățenie, atunci când înălțimea netă a camerei curate este ridicată, frecvența de ventilație ar trebui să fie crescută în mod corespunzător. Printre aceștia, volumul de ventilație al camerei curate de 1 milion la nivel de nivel este considerat în funcție de sistemul de purificare a eficienței înalte, iar restul sunt considerate în funcție de sistemul de purificare a eficienței înalte; Când filtrele HEPA din camera curată din clasa 100.000 sunt concentrate în camera mașinii sau filtrele sub-hepa sunt utilizate la sfârșitul sistemului, frecvența de ventilație poate fi crescută în mod corespunzător cu 10-20%.
Pentru valorile recomandate de volumul de ventilație de mai sus, autorul consideră că: viteza vântului prin secțiunea camerei din camera curată a fluxului unidirecțional este scăzută, iar camera curată turbulentă are o valoare recomandată cu un factor de siguranță suficient. Fluxul unidirecțional vertical ≥ 0,25m/s, flux unidirecțional orizontal ≥ 0,35m/s. Deși cerințele de curățenie pot fi îndeplinite atunci când sunt testate în condiții goale sau statice, capacitatea anti-poluare este slabă. Odată ce camera intră în starea de lucru, curățenia poate să nu îndeplinească cerințele. Acest tip de exemplu nu este un caz izolat. În același timp, nu există fani potriviți pentru sistemele de purificare în seria de ventilatoare a țării mele. În general, designerii nu fac adesea calcule exacte ale rezistenței la aer a sistemului sau nu observă dacă ventilatorul selectat este într -un punct de lucru mai favorabil pe curba caracteristică, ceea ce duce la volumul aerului sau la viteza vântului care nu reușește să atingă valoarea de proiectare în scurt timp După ce sistemul este pus în funcțiune. Standardul federal al SUA (FS209A ~ B) a stipulat că viteza fluxului de aer a unei camere curate unidirecționale prin secțiunea transversală a camerei curate este de obicei menținută la 90ft/min (0,45m/s), iar non-uniformitatea vitezei se află la ± 20% sub condiția de nicio interferență în întreaga cameră. Orice scădere semnificativă a vitezei fluxului de aer va crește posibilitatea timpului de auto-curățare și a poluării între pozițiile de lucru (după promulgarea FS209C în octombrie 1987, nu au fost făcute reglementări pentru toți indicatorii parametrilor, altele decât concentrarea de praf).
Din acest motiv, autorul consideră că este potrivit să creștem în mod corespunzător valoarea actuală de proiectare internă a vitezei de flux unidirecționale. Unitatea noastră a făcut acest lucru în proiecte reale, iar efectul este relativ bun. Camera curată turbulentă are o valoare recomandată cu un factor de siguranță relativ suficient, dar mulți designeri încă nu sunt asigurați. Atunci când fac modele specifice, acestea cresc volumul de ventilație al camerei curate de la clasa 100.000 până la 20-25 de ori/h, clasa 10.000 camera curată până la 30-40 de ori/h și camera curată de clasa 1000 până la 60-70 de ori/h. Acest lucru nu numai că crește capacitatea echipamentului și investițiile inițiale, dar crește și costurile viitoare de întreținere și gestionare. De fapt, nu este nevoie să faceți acest lucru. Atunci când compilează măsurile tehnice de curățare a aerului meu, au fost cercetate și măsurate mai mult decât o cameră curată din clasa 100 din China. Multe camere curate au fost testate în condiții dinamice. Rezultatele au arătat că volumele de ventilație din clasa 100.000 de camere curate ≥10 ori/h, clasa 10.000 camere curate ≥20 ori/h și camerele curate din clasa 1000 ≥50 de ori/h pot îndeplini cerințele. Standardul federal al SUA (FS2O9A ~ B) stipulează: camere curate non-unidirecționale (clasa 100.000, clasa 10.000), înălțimea camerei 8 ~ 12ft (2,44 ~ 3,66 m), de obicei consideră că întreaga cameră va fi ventilată cel puțin o dată la 3 minute (adică de 20 de ori/h). Prin urmare, specificația de proiectare a luat în considerare un coeficient de surplus mare, iar proiectantul poate alege în siguranță în funcție de valoarea recomandată a volumului de ventilație.
4. Diferența de presiune statică
Menținerea unei anumite presiuni pozitive în camera curată este una dintre condițiile esențiale pentru a se asigura că camera curată nu este sau mai puțin poluată pentru a menține nivelul de curățenie proiectat. Chiar și pentru camerele curate cu presiune negativă, trebuie să aibă camere sau apartamente adiacente, cu un nivel de curățenie care nu este mai mic decât nivelul său pentru a menține o anumită presiune pozitivă, astfel încât curățenia camerei curate cu presiune negativă poate fi menținută.
Valoarea de presiune pozitivă a camerei curate se referă la valoarea atunci când presiunea statică interioară este mai mare decât presiunea statică exterioară atunci când toate ușile și ferestrele sunt închise. Se realizează prin metoda că volumul de alimentare cu aer al sistemului de purificare este mai mare decât volumul aerului de retur și volumul aerului de evacuare. Pentru a asigura valoarea de presiune pozitivă a camerei curate, ventilatoarele de alimentare, retur și evacuare sunt de preferință întrerupte. Când sistemul este pornit, ventilatorul de aprovizionare este pornit mai întâi, iar apoi fanii de întoarcere și evacuare sunt pornite; Când sistemul este oprit, ventilatorul de evacuare este oprit mai întâi, iar apoi ventilatoarele de retur și aprovizionare sunt oprite pentru a împiedica contaminarea camerei curate atunci când sistemul este pornit și oprit.
Volumul de aer necesar pentru a menține presiunea pozitivă a camerei curate este determinată în principal de etanșitatea structurii de întreținere. În primele zile de construcție a camerei curate din țara mea, din cauza etanșelor slabe a structurii de incintă, a fost nevoie de 2 până la 6 ori/h de alimentare cu aer pentru a menține o presiune pozitivă de ≥5pa; În prezent, etanșitatea structurii de întreținere a fost mult îmbunătățită și este necesară doar 1 până la 2 ori/h de alimentare cu aer pentru a menține aceeași presiune pozitivă; și doar de 2 până la 3 ori/h de alimentare cu aer este necesară pentru a menține ≥10pa.
Specificațiile de proiectare ale țării mele [6] stipulează că diferența de presiune statică între camerele curate ale diferitelor grade și între zonele curate și zonele non-curățate ar trebui să fie mai mică de 0,5 mm H2O (~ 5pa) și diferența de presiune statică între zona curată a zonei curate iar în aer liber trebuie să fie nu mai puțin de 1,0 mm H2O (~ 10pa). Autorul consideră că această valoare pare a fi prea mică din trei motive:
(1) Presiunea pozitivă se referă la capacitatea unei camere curate de a suprima poluarea aerului interior prin golurile dintre uși și ferestre sau pentru a minimiza poluanții care pătrund în cameră atunci când ușile și ferestrele sunt deschise pentru o perioadă scurtă de timp. Mărimea presiunii pozitive indică puterea capacității de suprimare a poluării. Desigur, cu cât este mai mare presiunea pozitivă, cu atât mai bună (despre care va fi discutată mai târziu).
(2) Volumul de aer necesar pentru presiunea pozitivă este limitat. Volumul de aer necesar pentru presiunea pozitivă 5PA și presiunea pozitivă 10PA este de aproximativ 1 timp/h diferită. De ce să nu o faci? Evident, este mai bine să luați limita inferioară a presiunii pozitive ca 10pa.
(3) Standardul federal al SUA (FS209A ~ B) prevede că atunci când toate intrările și ieșirile sunt închise, diferența de presiune pozitivă minimă între camera curată și orice zonă adiacentă de curățenie scăzută este de 0,05 inci de coloană de apă (12,5pa). Această valoare a fost adoptată de multe țări. Dar valoarea de presiune pozitivă a camerei curate nu este cu atât mai mare cu atât mai bună. Conform testelor de inginerie reale ale unității noastre de mai bine de 30 de ani, când valoarea pozitivă a presiunii este ≥ 30PA, este dificil să deschizi ușa. Dacă închideți ușa nepăsător, va face o bătaie! Va speria oamenii. Atunci când valoarea presiunii pozitive este ≥ 50 ~ 70Pa, golurile dintre uși și ferestre vor face un fluier, iar cei slabi sau cei cu unele simptome necorespunzătoare se vor simți inconfortabile. Cu toate acestea, specificațiile sau standardele relevante ale multor țări acasă și în străinătate nu specifică limita superioară a presiunii pozitive. Drept urmare, multe unități încearcă doar să îndeplinească cerințele limitei inferioare, indiferent de cât este limita superioară. În camera curată efectivă întâlnită de autor, valoarea presiunii pozitive este de până la 100pa sau mai mult, ceea ce duce la efecte foarte proaste. De fapt, ajustarea presiunii pozitive nu este un lucru dificil. Este complet posibil să -l controlați într -un anumit interval. A existat un document care a introdus că o anumită țară din estul Europei prevede valoarea presiunii pozitive ca 1-3mm H20 (aproximativ 10 ~ 30pa). Autorul consideră că acest interval este mai potrivit.
Timpul post: 13-2025 februarie