Zavedenie
Čistá miestnosť je základom kontroly znečistenia. Bez čistej miestnosti nie je možné hromadne vyrábať diely citlivé na znečistenie. V Fed-STD-2 je čistá miestnosť definovaná ako miestnosť s filtráciou vzduchu, distribúciou, optimalizáciou, stavebnými materiálmi a zariadeniami, v ktorých sa konkrétne pravidelné prevádzkové postupy používajú na reguláciu koncentrácie vzduchových častíc na dosiahnutie vhodnej úrovne čistoty častíc.
Aby sa dosiahol dobrý efekt čistoty v čistej miestnosti, je potrebné nielen zamerať sa na prijatie primeraných opatrení na čistenie klimatizácie, ale tiež vyžadovať proces, konštrukciu a ďalšie špeciality na prijatie zodpovedajúcich opatrení: nielen primeraný návrh, ale aj starostlivá konštrukcia a inštalácia v súlade so špecifikáciami, ako aj so správnym využívaním čistej miestnosti a vedeckej údržby a riadenia. Aby sa dosiahol dobrý účinok v čistej miestnosti, veľa domácich a zahraničných literatúr bolo vysvetlené z rôznych perspektív. V skutočnosti je ťažké dosiahnuť ideálnu koordináciu medzi rôznymi špecialitami a pre dizajnérov je ťažké pochopiť kvalitu konštrukcie a inštalácie, ako aj používanie a správu, najmä posledne menované. Pokiaľ ide o miery čistenia čistých miestností, mnohí dizajnéri alebo dokonca stavebné strany často nevenujú dostatočnú pozornosť svojim potrebným podmienkam, čo vedie k neuspokojivému efektu čistoty. Tento článok iba stručne pojednáva o štyroch potrebných podmienkach na dosiahnutie požiadaviek na čistotu v mierach čistenia čistých miestností.
1. Čistota prívodu vzduchu
Aby sa zabezpečilo, že čistota prívodu vzduchu spĺňa požiadavky, kľúčom je výkon a inštalácia konečného filtra systému čistenia.
Výber filtra
Konečný filter systému čistenia vo všeobecnosti prijíma filter HEPA alebo filter sub-hepa. Podľa štandardov mojej krajiny je účinnosť filtrov HEPA rozdelená do štyroch stupňov: trieda A ≥ 99,9%, trieda B je ≥ 99,9%, trieda C je ≥ 99,999%, trieda D je (pre častice ≥ 0,1 μm) ≥ 99,999 % (tiež známe ako ultra-hepa filtre); Filtre sub-hepa sú (pre častice ≥ 0,5 μm) 95 ~ 99,9%. Čím vyššia je účinnosť, tým drahší je filter. Preto by sme pri výbere filtra mali spĺňať nielen požiadavky na čistotu dodávok vzduchu, ale zvážiť aj hospodársku racionalitu.
Z hľadiska požiadaviek na čistotu je princípom použitie filtrov s nízkym výkonom pre čisté miestnosti na nízkej úrovni a vysokovýkonné filtre pre čisté miestnosti na vysokej úrovni. Všeobecne povedané: Vysoko a stredne účinné filtre sa môžu použiť na úroveň 1 milión; Filtre HEPA sub-hepa alebo triedy A sa môžu použiť na úrovne pod úrovňou 10 000; Filtre triedy B sa dajú použiť pre triedu 10 000 až 100; a filtre triedy C sa môžu použiť na úroveň 100 až 1. Zdá sa, že pre každú úroveň čistoty existujú dva typy filtrov. Či už si môžete zvoliť vysokovýkonné alebo nízko výkonné filtre, závisí od konkrétnej situácie: ak je znečistenie životného prostredia vážne alebo je pomer vnútorného výfukového plynu veľký alebo čistá miestnosť je obzvlášť dôležitá a vyžaduje väčší bezpečnostný faktor, v týchto alebo jednom Z týchto prípadov by sa mal zvoliť vysoko trieda filter; V opačnom prípade je možné zvoliť filter s nižším výkonom. Pre čisté miestnosti, ktoré vyžadujú kontrolu častíc 0,1 μm, by sa mali vyberať filtre triedy D bez ohľadu na koncentráciu kontrolovanej častice. Vyššie uvedené je iba z hľadiska filtra. V skutočnosti, aby ste si vybrali dobrý filter, musíte tiež plne zvážiť vlastnosti čistej miestnosti, filtra a čistiaceho systému.
Inštalácia filtra
Aby sa zabezpečila čistota prívodu vzduchu, nestačí mať iba kvalifikované filtre, ale tiež zabezpečiť: a. Filter nie je poškodený počas prepravy a inštalácie; b. Inštalácia je tesná. Na dosiahnutie prvého bodu musí byť personál stavebníctva a inštalácie dobre vyškolený, s znalosťou inštalácie čistiacich systémov a zručností v oblasti zručností. V opačnom prípade bude ťažké zabezpečiť, aby filter nebol poškodený. V tomto ohľade existujú hlboké lekcie. Po druhé, problém inštalácie tesnosti závisí hlavne od kvality inštalačnej štruktúry. Príručka pre dizajn sa vo všeobecnosti odporúča: Pri jednom filtri sa používa inštalácia otvoreného typu, takže aj keď dôjde k úniku, neuniká do miestnosti; Použitím hotového vzduchového výstupu HEPA je ľahšie zabezpečiť aj tesnosť. V prípade vzduchu viacerých filtrov sa v posledných rokoch často používa tesnenie gélu a negatívne tlakové tesnenie.
Gélové tesnenie musí zabezpečiť, aby bol kvapalný spojovací spoj a celkový rám bol na rovnakej horizontálnej rovine. Negatívne tlakové utesnenie je, aby sa vonkajší obvod spoja medzi filtrom a statickým tlakovým skrinkou a rámom v stave záporného tlaku. Rovnako ako inštalácia otvoreného typu, aj keď dôjde k úniku, nebude uniknúť do miestnosti. V skutočnosti, pokiaľ je inštalačný rám plochý a koncová tvár filtra je v jednotnom kontakte s inštalačným rámom, malo by byť ľahké, aby filter splnil požiadavky na inštaláciu napätia v akomkoľvek type inštalácie.
2. Organizácia prúdenia vzduchu
Organizácia vzduchu v čistej miestnosti sa líši od organizácie všeobecnej klimatizovanej miestnosti. Vyžaduje sa, aby bol najpredávanejší vzduch dodávaný do prevádzkovej oblasti ako prvý. Jeho funkciou je obmedziť a znížiť znečistenie na spracované objekty. Za týmto účelom by sa pri navrhovaní organizácie prúdu vzduchu mali brať do úvahy nasledujúce zásady: minimalizujte vírivé prúdy, aby ste zabránili znečisteniu mimo pracovnej oblasti do pracovnej oblasti; Snažte sa zabrániť tomu, aby sa sekundárny prach lietal, aby ste znížili pravdepodobnosť, že prach znepokojuje obrobku; Posúvanie vzduchu v pracovnej oblasti by malo byť čo najohodnejšia a jeho rýchlosť vetra by mala spĺňať požiadavky procesu a hygieny. Keď prietok vzduchu prúdi do výstupu spiatočného vzduchu, prach vo vzduchu by sa mal efektívne odobrať. Vyberte si rôzne režimy dodávky a návratu vzduchu podľa rôznych požiadaviek na čistotu.
Rôzne organizácie vzduchu majú svoje vlastné charakteristiky a rozsahy:
(1). Vertikálny jednosmerný tok
Okrem spoločných výhod získania rovnomerného prietoku vzduchu smerom nadol, uľahčením usporiadania procesných zariadení, silnou samovzovlatočnou schopnosťou a zjednodušujúcim zariadeniam, ako sú osobné čistiace zariadenia, majú štyri metódy prívodu vzduchu aj svoje vlastné výhody a nevýhody: full- Kryté filtre HEPA majú výhody nízkeho odporu a dlhého cyklu výmeny filtra, ale štruktúra stropu je zložitá a náklady sú vysoké; Výhody a nevýhody bočného dodávania filtra HEPA a dodávky s hornou doskou s plným otvorom sú oproti výhodám plného pokrytého horného dodania filtra HEPA. Medzi nimi je doska s úplným otvorom ľahko akumulovať prach na vnútornom povrchu otvoru, keď je systém nekontinuálne beh a zlá údržba má určitý vplyv na čistotu; Hustý difúzový horný dodávka vyžaduje miešaciu vrstvu, takže je vhodná iba pre vysoké čisté miestnosti nad 4 m a jeho charakteristiky sú podobné dodávke hornej dosky s plným otvorom; Metóda spiatočného vzduchu pre tanier s grilmi na oboch stranách a výstupy spiatočného vzduchu rovnomerne usporiadané na spodnej časti opačných stien, je vhodný iba pre čisté miestnosti s čistím rozstupom menej ako 6 metrov na oboch stranách; Výstupy spiatočného vzduchu usporiadané na spodnej časti jednostrannej steny sú vhodné iba pre čisté miestnosti s malú vzdialenosť medzi stenami (napríklad ≤ <2 ~ 3 m).
(2). Horizontálny jednosmerný tok
Iba prvá pracovná oblasť môže dosiahnuť úroveň čistoty 100. Keď vzduch prúdi na druhú stranu, koncentrácia prachu sa postupne zvyšuje. Preto je vhodný iba pre čisté miestnosti s rôznymi požiadavkami na čistotu pre rovnaký proces v tej istej miestnosti. Lokálne distribúcia filtrov HEPA na stene vzduchu môže znížiť používanie filtrov HEPA a ušetriť počiatočné investície, ale v miestnych oblastiach existujú víry.
(3). Turbulentný prúd vzduchu
Charakteristiky horného dodania dosiek ORIFICE a horné dodanie hustých difúzorov sú rovnaké ako vyššie uvedené charakteristiky: Výhody bočného dodania je ľahké usporiadať potrubia, nie je potrebný žiadny technický medzivrstv . Nevýhody spočívajú v tom, že rýchlosť vetra v pracovnej oblasti je veľká a koncentrácia prachu na strane vetra je vyššia ako koncentrácia na strane vetra; Horné dodanie zásuviek filtra HEPA má výhody jednoduchého systému, žiadne potrubia za filtrom HEPA a čistý prúd vzduchu priamo dodávaný do pracovnej oblasti, ale čistý prúd vzduchu sa pomaly rozptyľuje a prietok vzduchu v pracovnej oblasti je rovnomernejší; Ak je však rovnomerne usporiadané viacero vzduchových zásuviek alebo sa použije výstupy vzduchu HEPA s difúzormi, prietok vzduchu v pracovnej oblasti môže byť tiež rovnomernejšie; Ale keď systém nebeží nepretržite, difúzor je náchylný na akumuláciu prachu.
Vyššie uvedená diskusia je v ideálnom štáte a odporúča sa podľa príslušných vnútroštátnych špecifikácií, štandardov alebo návodných príručiek. V skutočných projektoch nie je organizácia vzduchu dobre navrhnutá z dôvodu objektívnych podmienok alebo subjektívnych dôvodov dizajnéra. Bežné zahŕňajú: vertikálny jednosmerný tok prijíma spätný vzduch zo spodnej časti susedných dvoch stien, miestna trieda 100 prijíma hornú dodávku a horný návrat (to znamená, že pod miestnym vzduchovým výstupom sa nepridáva žiadna závesná opona) a turbulentné čisté miestnosti sa prijali HEPA filter Vzduchový vývod hornej dodávky a horný návrat alebo dolný návrat do jednej strany (väčšie rozstupy medzi stenami) atď. Tieto metódy organizácie prúdenia vzduchu boli zmerané a väčšina ich čistoty nespĺňa požiadavky na konštrukciu. Vzhľadom na súčasné špecifikácie pre prázdne alebo statické prijatie niektoré z týchto čistých miestností sotva dosiahli navrhovanú úroveň čistoty v prázdnych alebo statických podmienkach, ale schopnosť anti-znečistenia je veľmi nízka a keď sa čistá miestnosť dostane do pracovného stavu, IT nespĺňa požiadavky.
Správna organizácia prúdenia vzduchu by mala byť nastavená so závesmi visiacimi dole na výšku pracovnej oblasti v miestnej oblasti a 100 000 triedy by nemala prijímať hornú dodávku a hornú návratnosť. Väčšina tovární v súčasnosti v súčasnosti produkuje vysokoúčinné výstupy vzduchu s difúzormi a ich difúzory sú iba dekoratívne otvory a nehrajú úlohu rozptyľujúceho prietoku vzduchu. Dizajnéri a používatelia by tomu mali venovať osobitnú pozornosť.
3. Objem prívodu vzduchu alebo rýchlosť vzduchu
Dostatočný objem ventilácie je zriedenie a odstránenie vnútorného znečisteného vzduchu. Podľa rôznych požiadaviek na čistotu, ak je čistá výška čistej miestnosti vysoká, frekvencia ventilácie by sa mala primerane zvýšiť. Spomedzi nich sa objem vetrania čistej miestnosti na úrovni 1 miliónom čistého miestnosti posudzuje podľa vysokoúčinného čistiaceho systému a zvyšok sa posudzuje podľa vysokoúčinného čistenia; Ak sa filtre HEPA v čistej miestnosti triedy 100 000 koncentrujú v strojovej miestnosti alebo sa na konci systému použijú filtre sub-hepa, frekvencia ventilácie sa môže primerane zvýšiť o 10-20%.
V prípade vyššie uvedeného objemu ventilácie odporúčaných hodnôt sa autor domnieva, že: rýchlosť vetra cez časť miestnosti v čistej miestnosti jednosmerného toku je nízka a turbulentná čistá miestnosť má odporúčanú hodnotu s dostatočným bezpečnostným faktorom. Vertikálny jednosmerný prietok ≥ 0,25 m/s, horizontálny jednosmerný tok ≥ 0,35 m/s. Aj keď požiadavky na čistotu môžu byť splnené pri testovaní v prázdnych alebo statických podmienkach, schopnosť proti znečisteniu je zlá. Akonáhle miestnosť vstúpi do pracovného stavu, čistota nemusí spĺňať požiadavky. Tento typ príkladu nie je izolovaný prípad. Zároveň nie sú v sérii ventilátorov mojej krajiny vhodný žiadny fanúšikovia. Všeobecne platí, že dizajnéri často nerobia presné výpočty odporu vzduchu systému, alebo si nevšimnite, či je vybraný ventilátor v priaznivejšom pracovnom mieste na charakteristickej krivke, čo vedie k tomu, že objem vzduchu alebo rýchlosť vetra, ktorá sa krátko nedosiahla konštrukčná hodnota Po uvedení systému do prevádzky. Americký federálny štandard (FS209a ~ B) stanovil, že rýchlosť prúdenia vzduchu jednosmernej čistej miestnosti cez prierez čistej miestnosti sa zvyčajne udržiava pri 90 stôp/min (0,45 m/s) a rýchlosť nerovnomernosti je v rámci ± 20% za podmienky žiadneho rušenia v celej miestnosti. Akékoľvek významné zníženie rýchlosti prietoku vzduchu zvýši možnosť času samočistiac a znečistenia medzi pracovnými pozíciami (po vyhlásení FS209C v októbri 1987 neboli vykonané žiadne predpisy pre všetky ukazovatele parametrov, ako sú koncentrácia prachu).
Z tohto dôvodu autor verí, že je vhodné primerane zvýšiť súčasnú domácu konštrukčnú hodnotu jednosmernej rýchlosti toku. Naša jednotka to urobila v skutočných projektoch a účinok je pomerne dobrý. Turbulentná čistá miestnosť má odporúčanú hodnotu s relatívne dostatočným bezpečnostným faktorom, ale mnoho dizajnérov stále nie je zaručených. Pri výrobe konkrétnych návrhov zvyšujú objem ventilácie triedy 100 000 čistých miestností na 20-25 krát/h, čistých miestnosti 10 000 tried na 30-40 krát/h a čistá miestnosť triedy 1000 až 60-70 krát/h. To nielen zvyšuje kapacitu zariadenia a počiatočné investície, ale tiež zvyšuje budúce náklady na údržbu a riadenie. V skutočnosti to nie je potrebné. Pri zostavovaní technických opatrení na čistenie vzduchu v mojej krajine sa skúmalo a meralo viac ako čistá miestnosť triedy 100 v Číne. Mnoho čistých miestností bolo testovaných za dynamických podmienok. Výsledky ukázali, že objem ventilácie 100 000 čistých miestností ≥ 10 -krát/h, čistých miestností triedy 10 000 ≥ 20 -krát/h a čisté miestnosti triedy 1000 ≥ 50 krát/h môžu spĺňať požiadavky. Americký federálny štandard (FS2O9A ~ B) stanoví: bez smerovacia čisté miestnosti (trieda 100 000, trieda 10 000), výška miestnosti 8 ~ 12 stôp (2,44 ~ 3,66 m), zvyčajne považujte celú miestnosť za vetranú aspoň raz za každé 3 minúty každé 3 minúty (tj 20 -krát/h). Špecifikácia konštrukcie preto zohľadnila veľký prebytočný koeficient a dizajnér si môže bezpečne zvoliť podľa odporúčanej hodnoty objemu ventilácie.
4. Rozdiel statického tlaku
Udržiavanie určitého pozitívneho tlaku v čistej miestnosti je jedným zo základných podmienok, aby sa zabezpečilo, že čistá miestnosť nie je alebo menej znečistená, aby sa udržala navrhnutá úroveň čistoty. Dokonca aj v prípade negatívneho tlakového čistého miestností musí mať susedné miestnosti alebo apartmány s úrovňou čistoty, ktorá nie je nižšia ako jej úroveň, aby sa udržal určitý pozitívny tlak, aby bolo možné udržať čistotu čistoty negatívnej tlakovej miestnosti.
Hodnota kladného tlaku v čistej miestnosti sa týka hodnoty, keď je vnútorný statický tlak väčší ako vonkajší statický tlak, keď sú všetky dvere a okná zatvorené. Dosahuje sa metódou, že objem prívodu vzduchu v systéme čistenia je väčší ako objem spiatočného vzduchu a objem vzduchu výfukového vzduchu. Aby sa zabezpečila hodnota kladného tlaku v čistej miestnosti, sú ventilátory prívodu, návratu a výfukových plynov najlepšie prepojené. Keď je systém zapnutý, ventilátor napájania sa začne najskôr a potom sa začnú ventilátory výfukových plynov a výfukových plynov; Keď je systém vypnutý, ventilátor výfukových plynov je najskôr vypnutý a potom sú ventilátory návratu a dodávok vypnuté, aby sa zabránilo kontaminovaniu čistej miestnosti, keď je systém zapnutý a vypnutý.
Objem vzduchu potrebný na udržanie pozitívneho tlaku čistej miestnosti je určený hlavne vzduchovosťou štruktúry údržby. V prvých dňoch výstavby čistej miestnosti v mojej krajine, kvôli zlej vzduchotesnosti štruktúry krytu, trvalo 2 až 6 -krát/h prívodu vzduchu, aby sa udržal pozitívny tlak ≥5Pa; V súčasnosti sa výraznosť údržbárskej štruktúry výrazne zlepšila a na udržanie rovnakého pozitívneho tlaku je potrebná iba 1 až 2 krát/h prívodu vzduchu; A na udržanie ≥10Pa je potrebná iba 2 až 3 krát/h prívodu vzduchu.
Špecifikácie dizajnu mojej krajiny [6] stanovujú, že rozdiel statického tlaku medzi čistými miestnosťami rôznych stupňov a medzi čistými oblasťami a nečesnými oblasťami by nemal byť menší ako 0,5 mm H2O (~ 5Pa) a statickým rozdielom tlaku medzi čistou plochou a vonku by nemalo byť menej ako 1,0 mm H2O (~ 10Pa). Autor verí, že táto hodnota sa zdá byť príliš nízka z troch dôvodov:
(1) Pozitívny tlak sa týka schopnosti čistej miestnosti potlačiť znečistenie vnútorného ovzdušia medzerami medzi dverami a oknami alebo minimalizovať znečisťujúce látky, ktoré prenikajú do miestnosti, keď sa dvere a okná otvoria na krátky čas. Veľkosť pozitívneho tlaku naznačuje pevnosť schopnosti potlačenia znečistenia. Čím väčší je, tým väčší je pozitívny tlak, tým lepšie (o ktorom sa bude diskutovať neskôr).
(2) Objem vzduchu potrebný na pozitívny tlak je obmedzený. Objem vzduchu potrebný na pozitívny tlak 5PA a pozitívny tlak 10Pa je iba asi 1 čas/h odlišný. Prečo to neurobiť? Je zrejmé, že je lepšie prevziať dolný limit pozitívneho tlaku ako 10Pa.
(3) Federálny štandard v USA (FS209a ~ B) stanovuje, že keď sú všetky vstupy a výstupy zatvorené, minimálny rozdiel v pozitívnom tlaku medzi čistou miestnosťou a akoukoľvek susednou plochou nízkej čistoty je 0,05 palca vodného stĺpca (12,5P). Túto hodnotu prijalo mnoho krajín. Ale hodnota kladného tlaku čistej miestnosti nie je čím vyššia, tým lepšie. Podľa skutočných inžinierskych testov našej jednotky dlhšie ako 30 rokov, keď je hodnota kladného tlaku ≥ 30Pa, je ťažké otvoriť dvere. Ak neopatrne zavriete dvere, urobí to tresk! Bude to vystrašiť ľudí. Ak je hodnota pozitívneho tlaku ≥ 50 ~ 70 Pa, medzery medzi dverami a oknami spôsobia píšťalku a slabé alebo tí, ktorí majú neprimerané príznaky, sa budú cítiť nepohodlne. Relevantné špecifikácie alebo normy mnohých krajín doma iv zahraničí však nešpecifikujú hornú hranicu pozitívneho tlaku. V dôsledku toho sa mnoho jednotiek snaží splniť iba požiadavky dolnej hranice, bez ohľadu na to, do akej miery je horná hranica. V skutočnej čistej miestnosti, s ktorou sa autor stretol, je hodnota pozitívneho tlaku až 100Pa alebo viac, čo vedie k veľmi zlým účinkom. V skutočnosti nie je zložitá vec, že upravenie pozitívneho tlaku nie je ťažké. Je úplne možné ho ovládať v určitom rozsahu. Bol tu dokument, v ktorom sa uvádza, že určitá krajina vo východnej Európe stanovuje hodnotu pozitívneho tlaku ako 1-3 mm H20 (asi 10 ~ 30Pa). Autor verí, že tento rozsah je vhodnejší.
Čas príspevku: 13. február-2025