Две основные характеристики чистой комнаты (1)

Чистая комната также известная как чистая комната или помещение для очистки. Она является основой контроля загрязнения, и без чистой комнаты невозможно массово производить чувствительные к загрязнению детали. В FED-STD-2 чистая комната определяется как помещение с воздушной фильтрацией, распределением, оптимизацией, строительными материалами и устройствами, где установлены специальные процедуры эксплуатации для контроля концентрации взвешенных частиц в воздухе, тем самым достигая соответствующих уровней чистоты частиц.
Для достижения хороших результатов очистки в чистой комнате необходимо не только уделять внимание разумным мерам очистки воздуха, но и принимать соответствующие меры со стороны процесса, архитектуры и других профессий: необходим не только разумный дизайн, но и тщательное строительство и монтаж в соответствии с правилами, а также правильное использование чистой комнаты и научное техническое обслуживание и управление.
Для достижения хороших результатов в чистых помещениях существует множество литературных объяснений с разных точек зрения как в стране, так и за рубежом. На самом деле, трудно достичь идеального сотрудничества между различными профессиями, и проектировщикам трудно оценить качество строительства и монтажа, а также ситуацию с использованием и управлением, особенно последнее. Что касается мер по очистке чистых помещений, многие проектировщики или строительные компании часто не уделяют должного внимания необходимым условиям, что приводит к неудовлетворительным результатам очистки. В этой статье кратко обсуждаются два необходимых условия для достижения требований к чистоте в мерах по очистке чистых помещений.

1. Чистота воздушного потока

Для обеспечения того, чтобы чистота воздушного потока соответствовала требованиям, ключевым является производительность и установка конечного фильтра в системе очистки.
Конечный фильтр системы очистки обычно использует высокоэффективные или суб-высокоэффективные фильтры. Согласно китайскому стандарту, эффективность высокоэффективных фильтров делится на четыре уровня: класс А ≥ 99,9%, класс В ≥ 99,9%, класс С ≥ 99,999% и класс D (для частиц ≥ 0,1 мкм) ≥ 99,999% (также известные как сверхвысокоэффективные фильтры); Суб-высокоэффективный фильтр (для частиц ≥ 0,5 мкм) составляет 95-99,9%. Чем выше эффективность, тем дороже цена фильтра. Поэтому при выборе фильтра следует исходить как из удовлетворения требований к чистоте воздушного потока, так и из экономической целесообразности. С точки зрения требований к чистоте, принцип заключается в выборе низкопроизводительных фильтров для чистых помещений низкого уровня и высокопроизводительных фильтров для чистых помещений высокого уровня.
Как правило, для фильтра 1 миллионного уровня можно выбрать высокоэффективный и среднеэффективный фильтр; Ниже 10000 уровней можно выбрать суб-высокоэффективные или высокоэффективные фильтры класса А; Фильтры класса В выбираются для классов от 10000 до 100; Фильтры класса С выбираются для классов от 100 до 1. Здесь, кажется, есть два типа фильтров на выбор для каждого уровня чистоты. Выбор высокопроизводительных или низкопроизводительных фильтров зависит от конкретной ситуации: когда загрязнение окружающей среды серьезное, доля выхлопных газов внутри помещения большая, или чистой комнате особенно важна и требует большого запаса прочности, в любом из этих случаев следует выбирать фильтр более высокого типа; Наоборот, можно выбрать фильтры с более низкой производительностью. Для 0,1 мкм Для чистых помещений, требующих контроля частиц, независимо от контролируемой концентрации частиц, следует выбирать фильтр типа D. Вышесказанное относится только к фильтрам. На самом деле, чтобы выбрать хороший фильтр, необходимо всесторонне учитывать характеристики чистой комнаты, фильтра и системы очистки.
Для обеспечения чистоты воздушного потока одних только квалифицированных фильтров недостаточно, необходимо также обеспечить:
а. Не повреждать фильтр во время транспортировки и установки;
б. Плотная установка. Для достижения цели «а» требуется, чтобы персонал по строительству и монтажу был хорошо обучен, обладал знаниями об установке систем очистки и отточенными навыками установки. В противном случае будет трудно гарантировать, что фильтр не будет поврежден, и в этом отношении есть серьезные уроки.
Во-вторых, вопрос герметичности установки в основном зависит от качества типа конструкции установки. В руководстве по проектированию, как правило, рекомендуется, чтобы для одного фильтра использовался тип открытой установки, так чтобы даже в случае утечки она не проникала в помещение; Использование готовых высокоэффективных воздуховодов обеспечивает легкую герметичность. В последние годы для воздушных фильтров с несколькими фильтрами широко используются герметизация жидкостными резервуарами и герметизация под отрицательным давлением.
Герметизация жидкостного резервуара должна обеспечивать герметичность соединения жидкостного резервуара и общий уровень каркаса. Герметизация под отрицательным давлением заключается в поддержании внешней периферии соединения между фильтром и статическим коробом и рамой в состоянии отрицательного давления, аналогично поверхностному типу, даже если происходит утечка, она не проникает в помещение. На самом деле, если рама установки плоская, а контакт между торцевой поверхностью фильтра и рамой установки равномерный, то можно сказать, что для любого типа установки несложно выполнить требования к герметичности установки фильтра.

2. Распределение воздуха

Организация воздушного потока в чистой комнате отличается от организации воздушного потока в обычном кондиционируемом помещении. Она требует, чтобы чистейший воздух сначала подавался в рабочую зону, и ее функция заключается в ограничении и уменьшении загрязнения обрабатываемых продуктов. Поэтому при проектировании организации воздушного потока следует учитывать следующие принципы: по возможности минимизировать вихревые потоки, чтобы избежать попадания загрязнений извне рабочей зоны в рабочую зону; Стараться предотвратить вторичное вылетание пыли, чтобы уменьшить вероятность загрязнения пылью заготовки; Воздушный поток в рабочей зоне должен быть как можно более равномерным, а скорость ветра должна соответствовать технологическим и санитарным требованиям. Когда воздушный поток направлен к выходному отверстию для возврата воздуха, необходимо эффективно удалять пыль из воздуха. Выбирать различные методы подачи и возврата воздуха в зависимости от различных требований к чистоте.
Различные организации воздушного потока имеют свои собственные характеристики и область применения:
1)Вертикальный однонаправленный поток: Он может обеспечить равномерный нисходящий воздушный поток, что удобно для компоновки технологического оборудования, обладает высокой способностью к самоочистке и может упростить общие объекты, такие как средства индивидуальной очистки. Кроме того, четыре метода подачи воздуха также имеют свои преимущества и недостатки: полностью распределенные высокоэффективные фильтры имеют такие преимущества, как низкое сопротивление и длительный цикл замены фильтров, но конструкция крыши сложная, а стоимость высокая; Преимущества и недостатки бокового расположения высокоэффективного фильтра верхней подачи, полной плиты верхней подачи и полного расположения высокоэффективного фильтра верхней подачи противоположны. Когда система не работает непрерывно, внутренняя поверхность отверстия склонна к накоплению пыли и плохому техническому обслуживанию, что оказывает некоторое влияние на чистоту; Плотное диффузорное верхнее питание подходит только для больших чистых помещений высотой более 4 м из-за необходимости смешивающего слоя, а его характеристики аналогичны характеристикам полной плиты верхней подачи; Метод возврата воздуха равномерного расположения выходных отверстий для возврата воздуха в нижней части противоположных сторон сетки и противоположных сторон стены применим только к чистым помещениям с ясным расстоянием менее 6 м с обеих сторон; Нижняя часть одной стены с выходным отверстием для возврата воздуха подходит только для чистых помещений с небольшим расстоянием между стенами (например, ≤<2-3 м).
2)Горизонтальный однонаправленный поток: Достигает уровня чистоты только 100 в первой рабочей зоне. По мере того как воздух движется к другой стороне, концентрация пыли постепенно увеличивается, поэтому он подходит только для чистых помещений с различными требованиями к чистоте в одном и том же технологическом процессе; Местное размещение высокоэффективных фильтров на стене подачи воздуха может уменьшить количество используемых высокоэффективных фильтров и сэкономить первоначальные инвестиции по сравнению с полным горизонтальным размещением, но в отдельных областях есть вихри.
3)Турбулентный воздушный поток: характеристики подачи сверху через отверстие в пластине и подачи сверху через плотный диффузор такие же, как и раньше: преимущества боковой подачи заключаются в простоте организации трубопроводов, отсутствии необходимости в техническом межслое, низкой стоимости и благоприятствовании реконструкции старых заводских зданий. Недостатком является высокая скорость ветра в рабочей зоне и более высокая концентрация пыли по подветренной стороне по сравнению с наветренной; Верхняя подача воздуха через высокоэффективный фильтр имеет преимущества простой системы, отсутствия трубопровода после высокоэффективного фильтра и прямой подачи чистого воздушного потока в рабочую зону. Однако диффузия чистого воздушного потока медленная, а воздушный поток в рабочей зоне относительно равномерный; Однако при равномерном расположении нескольких воздуховодов или использовании воздуховодов высокоэффективного фильтра с диффузионными пластинами воздушный поток в рабочей зоне также может быть более равномерным; Однако при не непрерывной работе системы диффузионная пластина подвержена накоплению пыли.
Вышеизложенное относится к относительно идеальному состоянию и также рекомендуется соответствующими национальными правилами, стандартами или руководствами по проектированию. В практическом проектировании из-за объективных условий или субъективных причин проектировщика организация воздушного потока спроектирована неправильно. Типичные примеры включают: вертикальный однонаправленный поток с использованием нижнего возврата воздуха смежных стен с обеих сторон, локальный уровень 100 с использованием верхней подачи и верхнего возврата воздуха (т. е. без добавления вертикальной занавески под местным воздуховодом), тип турбулентного потока чистых помещений с использованием высокоэффективных фильтров, таких как верхняя подача и верхний возврат воздуха или односторонняя нижняя подача воздуха (с большим расстоянием между стенами) и т. д. Эти методы организации воздушного потока были измерены. Большая часть его чистоты не соответствует проектным требованиям. Из-за текущих правил пустого или статического приема некоторые чистые помещения такого типа едва достигают проектного уровня чистоты в пустых или статических условиях, но их способность противостоять загрязнению очень низка. Как только чистое помещение переходит в рабочее состояние, оно не может удовлетворять требованиям. Правильная организация воздушного потока должна быть создана в локальных зонах с занавесками, свисающими до высоты рабочей зоны, и не следует использовать верхнюю подачу и верхний возврат для уровней 100000. Кроме того, большинство фабрик в настоящее время производят высокоэффективные воздуховоды с диффузионными пластинами, которые представляют собой лишь декоративные отверстия в пластинах и не имеют функции рассеивания воздушного потока. Проектировщики и пользователи должны обратить на это особое внимание.