giriiş
Temiz oda kirlilik kontrolünün temelidir. Temiz oda olmadan, kirliliğe duyarlı parçalar seri üretilemez. Fed-STD-2'de temiz oda, uygun parçacık temizliği seviyesine ulaşmak için havadaki partiküllerin konsantrasyonunu kontrol etmek için spesifik düzenli çalışma prosedürlerinin kullanıldığı hava filtrasyonu, dağılım, optimizasyon, inşaat malzemeleri ve ekipmanlarına sahip bir oda olarak tanımlanır.
Temiz odada iyi temizlik etkisi elde etmek için sadece makul klima saflaştırma önlemleri almaya odaklanmak değil, aynı zamanda proses, inşaat ve diğer uzmanlıkların karşılık gelen önlemleri almasını gerektirir: sadece makul tasarım değil, aynı zamanda dikkatli inşaat ve spesifikasyonlara göre kurulum, temiz oda ve bilimsel bakım ve yönetiminin doğru kullanımı. Temiz odada iyi bir etki elde etmek için, birçok yerli ve yabancı literatür farklı perspektiflerden çıkarılmıştır. Aslında, farklı uzmanlık alanları arasında ideal koordinasyon elde etmek zordur ve tasarımcıların inşaat ve kurulum kalitesini, özellikle de ikincisi kullanım ve yönetimi kavraması zordur. Temiz oda saflaştırma önlemleri söz konusu olduğunda, birçok tasarımcı ve hatta inşaat partisi, genellikle gerekli koşullarına yeterince dikkat etmez ve bu da tatmin edici olmayan temizlik etkisine neden olur. Bu makale, temiz oda saflaştırma önlemlerinde temizlik gereksinimlerine ulaşmak için gerekli dört durumu kısaca tartışmaktadır.
1. Hava temini temizliği
Hava temini temizliğinin gereksinimleri karşıladığından emin olmak için, anahtar saflaştırma sisteminin nihai filtresinin performansı ve kurulumudur.
Filtre Seçimi
Saflaştırma sisteminin son filtresi genellikle bir HEPA filtresi veya bir sub-hepa filtresi benimser. Ülkemin standartlarına göre, HEPA filtrelerinin verimliliği dört sınıfa ayrılmıştır: A sınıfı ≥99.9, Sınıf B%99.9'dur, C Sınıfı ≥99.999'dur. % (ultra-hepa filtreleri olarak da bilinir); Sub-hepa filtreleri (≥0.5μm parçacıkları için)%95 ~ 99.9'dur. Verimlilik ne kadar yüksek olursa, filtre o kadar pahalı olur. Bu nedenle, bir filtre seçerken, sadece hava tedarik temizliği gereksinimlerini karşılamalıyız, aynı zamanda ekonomik rasyonaliteyi de düşünmeliyiz.
Temizlik gereksinimleri açısından, prensip düşük seviyeli temiz odalar için düşük performanslı filtreler ve yüksek seviyeli temiz odalar için yüksek performanslı filtreler kullanmaktır. Genel olarak: Yüksek ve orta verimlilik filtreleri 1 milyon seviye için kullanılabilir; Sub-hepa veya A sınıfı HEPA filtreleri, 10.000 sınıfının altındaki seviyeler için kullanılabilir; B sınıfı filtreler 10.000 ila 100 sınıfı için kullanılabilir; ve C sınıfı filtreler 100 ila 1 seviyeleri için kullanılabilir. Her bir temizlik seviyesi için seçilebilecek iki tür filtre olduğu görülmektedir. Yüksek performanslı veya düşük performanslı filtreler seçip seçilmeyeceği belirli duruma bağlıdır: çevre kirliliği ciddi olduğunda veya iç mekan egzoz oranı büyük olduğunda veya temiz oda özellikle önemlidir ve bunlarda veya bir Bu vakalardan yüksek sınıf bir filtre seçilmelidir; Aksi takdirde, daha düşük performanslı bir filtre seçilebilir. 0.1μm partiküllerin kontrolünü gerektiren temiz odalar için, kontrollü parçacık konsantrasyonuna bakılmaksızın D sınıfı filtreler seçilmelidir. Yukarıdakiler sadece filtrenin perspektifinden. Aslında, iyi bir filtre seçmek için, temiz oda, filtre ve saflaştırma sisteminin özelliklerini de tam olarak dikkate almalısınız.
Filtre Kurulumu
Hava beslemesinin temizliğini sağlamak için, sadece nitelikli filtrelere sahip olmak değil, aynı zamanda aşağıdakileri sağlamak yeterlidir: a. Taşımacılık ve kurulum sırasında filtre hasar görmez; B. Kurulum sıkı. İlk noktaya ulaşmak için, hem arıtma sistemleri hem de yetenekli kurulum becerileri bilgisi ile inşaat ve kurulum personeli iyi eğitimli olmalıdır. Aksi takdirde, filtrenin hasar görmemesini sağlamak zor olacaktır. Bu konuda derin dersler var. İkincisi, kurulum gerginliği sorunu esas olarak kurulum yapısının kalitesine bağlıdır. Tasarım kılavuzu genellikle şunları önerir: tek bir filtre için açık tip bir kurulum kullanılır, böylece sızıntı meydana gelse bile, odaya sızmaz; Bitmiş bir HEPA hava çıkışı kullanılarak, gerginliğin sağlanması da daha kolaydır. Çoklu filtrelerin havası için, son yıllarda jel contası ve negatif basınç sızdırmazlığı sıklıkla kullanılır.
Jel contası, sıvı tank ekleminin sıkı olduğundan ve genel çerçevenin aynı yatay düzlemde olduğundan emin olmalıdır. Negatif basınç sızdırmazlığı, filtre ile statik basınç kutusu arasındaki eklemin dış çevresini ve negatif basınç durumunda çerçeveyi yapmaktır. Açık tip kurulum gibi, sızıntı olsa bile, odaya sızmayacaktır. Aslında, kurulum çerçevesi düz olduğu ve filtre uç yüzü kurulum çerçevesiyle eşit temas halinde olduğu sürece, filtrenin herhangi bir kurulum türündeki kurulum gerginlik gereksinimlerini karşılaması kolay olmalıdır.
2. Hava Akışı Organizasyonu
Temiz bir odanın hava akışı organizasyonu, genel klimalı bir odadan farklıdır. Önce en temiz havanın çalışma alanına verilmesini gerektirir. İşlevi, kirliliği işlenen nesnelerle sınırlamak ve azaltmaktır. Bu amaçla, hava akışı organizasyonunu tasarlarken aşağıdaki ilkeler dikkate alınmalıdır: çalışma alanının dışından kirliliği çalışma alanına getirmekten kaçınmak için girdap akımlarını en aza indirin; Tozun iş parçasını kirletme şansını azaltmak için ikincil tozun uçmasını önlemeye çalışın; Çalışma alanındaki hava akışı mümkün olduğunca üniform olmalı ve rüzgar hızı işlemi ve hijyen gereksinimlerini karşılamalıdır. Hava akışı geri dönüş hava çıkışına aktığında, havadaki toz etkili bir şekilde alınmalıdır. Farklı temizlik gereksinimlerine göre farklı hava dağıtım ve iade modlarını seçin.
Farklı hava akışı organizasyonlarının kendi özellikleri ve kapsamları vardır:
(1). Dikey tek yönlü akış
Tekdüze aşağı doğru hava akışı elde etmenin, proses ekipmanlarının düzenlenmesini, güçlü kendini azaltma yeteneğini ve kişisel saflaştırma tesisleri gibi ortak tesislerin basitleştirilmesinin ortak avantajlarına ek olarak, dört hava tedarik yönteminin de kendi avantajları ve dezavantajları vardır: Kapalı HEPA filtreleri düşük direnç ve uzun filtre değiştirme döngüsünün avantajlarına sahiptir, ancak tavan yapısı karmaşıktır ve maliyet yüksektir; Yan kaplı HEPA filtresi üst teslimatının ve tam delikli plaka üst teslimatının avantajları ve dezavantajları, tam kaplı HEPA filtresi üst teslimatının tersidir. Bunlar arasında, tam delikli plaka üst teslimatının, sistem sürekli çalışmadığı zaman delik plakasının iç yüzeyinde toz biriktirilmesi kolaydır ve zayıf bakımın temizlik üzerinde bir etkisi vardır; Yoğun difüzör üst teslimat bir karıştırma katmanı gerektirir, bu nedenle sadece 4m'nin üzerindeki uzun temiz odalar için uygundur ve özellikleri tam delikli plaka üst teslimatına benzer; Her iki tarafta ızgaralı plaka için dönüş hava yöntemi ve karşı duvarların altında eşit olarak düzenlenmiş dönüş hava çıkışları, her iki tarafta 6m'den daha az net aralıklı temiz odalar için uygundur; Tek taraflı duvarın altında düzenlenen dönüş hava çıkışları, sadece duvarlar arasında küçük bir mesafeye sahip temiz odalar için uygundur (≤ <2 ~ 3M gibi).
(2). Yatay tek yönlü akış
Sadece ilk çalışma alanı 100 temizlik seviyesine ulaşabilir. Hava diğer tarafa aktığında, toz konsantrasyonu kademeli olarak artar. Bu nedenle, aynı odada aynı işlem için farklı temizlik gereksinimlerine sahip temiz odalar için uygundur. HEPA filtrelerinin hava tedarik duvarındaki yerel dağılımı HEPA filtrelerinin kullanımını azaltabilir ve ilk yatırımdan tasarruf edebilir, ancak yerel alanlarda girdaplar vardır.
(3). Çalkantılı hava akışı
Delik plakalarının üst teslimatının özellikleri ve yoğun difüzörlerin üst teslimatı yukarıda belirtilenlerle aynıdır: yan teslimatın avantajları boru hatlarını düzenlemek kolaydır, teknik ara katman gerekli değildir, düşük maliyetli ve eski fabrikaların yenilenmesine elverişli . Dezavantajları, çalışma alanındaki rüzgar hızının büyük olması ve rüzgar tarafındaki toz konsantrasyonunun rüzgar tarafındakinden daha yüksek olmasıdır; HEPA filtre çıkışlarının üst teslimatı basit sistemin avantajlarına, HEPA filtresinin arkasında boru hatları yok ve doğrudan çalışma alanına temiz hava akışı verilmiştir, ancak temiz hava akışı yavaşça yayılır ve çalışma alanındaki hava akışı daha düzgün; Bununla birlikte, birden fazla hava çıkışı eşit şekilde düzenlendiğinde veya difüzörlü HEPA filtre hava çıkışları kullanıldığında, çalışma alanındaki hava akışı da daha düzgün hale getirilebilir; Ancak sistem sürekli çalışmadığında, difüzör toz birikimine eğilimlidir.
Yukarıdaki tartışmalar ideal bir durumdadır ve ilgili ulusal özellikler, standartlar veya tasarım kılavuzları tarafından önerilmektedir. Gerçek projelerde, hava akışı organizasyonu, tasarımcının nesnel koşulları veya öznel nedenleri nedeniyle iyi tasarlanmamıştır. Yaygın olanlar şunları içerir: dikey tek yönlü akış, bitişik iki duvarın alt kısmından dönüş havasını benimser, yerel sınıf 100 üst teslimat ve üst dönüşü benimser (yani, yerel hava çıkışının altına asılı perde eklenmez) ve çalkantılı temiz odalar benimser HEPA Filtre Hava Çıkışı Üst Dağıtım ve Üst Getirme veya Tek Taraflı Alt Geri Dönüş (Duvarlar arasında daha büyük boşluk), vb. Bu hava akışı organizasyon yöntemleri ölçüldü ve temizliklerinin çoğu karşılanmıyor tasarım gereksinimleri. Boş veya statik kabul için mevcut spesifikasyonlar nedeniyle, bu temiz odaların bazıları boş veya statik koşullarda tasarlanan temizlik seviyesine zar zor ulaşır, ancak parazit önleme yeteneği çok düşüktür ve temiz oda çalışma durumuna girdiğinde, gereksinimleri karşılamıyor.
Doğru hava akışı organizasyonu, yerel alandaki çalışma alanının yüksekliğine sarkan perdelerle ayarlanmalı ve 100.000 sınıfı üst teslimat ve üst getiri benimsememelidir. Buna ek olarak, çoğu fabrikada difüzörlü yüksek verimli hava çıkışları üretir ve difüzörleri sadece dekoratif delik plakalarıdır ve hava akışını yayma rolünü oynamamaktadır. Tasarımcılar ve kullanıcılar buna özel dikkat etmelidir.
3. Hava besleme hacmi veya hava hızı
Kapalı kirli havayı seyreltmek ve çıkarmak için yeterli havalandırma hacmidir. Farklı temizlik gereksinimlerine göre, temiz odanın net yüksekliği yüksek olduğunda, havalandırma frekansı uygun şekilde artırılmalıdır. Bunlar arasında, 1 milyon seviyeli temiz odanın havalandırma hacmi, yüksek verimli saflaştırma sistemine göre dikkate alınır ve geri kalanı yüksek verimli saflaştırma sistemine göre dikkate alınır; Sınıf 100.000 temiz odanın HEPA filtreleri makine odasında yoğunlaştığında veya sistemin sonunda sub-hepa filtreleri kullanıldığında, havalandırma frekansı uygun şekilde%10-20 artırılabilir.
Yukarıdaki havalandırma hacmi önerilen değerler için yazar şunlara inanmaktadır: Tek yönlü akış temiz odasının oda bölümünden rüzgar hızı düşüktür ve çalkantılı temiz oda yeterli bir güvenlik faktörü ile önerilen bir değere sahiptir. Dikey tek yönlü akış ≥ 0.25m/s, yatay tek yönlü akış ≥ 0.35m/s. Boş veya statik koşullarda test edildiğinde temizlik gereksinimleri karşılanabilse de, kirlilik önleme yeteneği zayıftır. Oda çalışma durumuna girdiğinde, temizlik gereksinimleri karşılamayabilir. Bu tür bir örnek izole bir durum değildir. Aynı zamanda, ülkemin ventilatör serisinde saflaştırma sistemleri için uygun bir fan yok. Genel olarak, tasarımcılar genellikle sistemin hava direncinin doğru hesaplamalarını yapmazlar veya seçilen fanın karakteristik eğri üzerinde daha uygun bir çalışma noktasında olup olmadığını fark etmezler, bu da hava hacmi veya rüzgar hızının tasarım değerine kısa süre içinde ulaşamamasına neden olur Sistem çalıştırıldıktan sonra. ABD federal standardı (FS209A ~ B), temiz oda kesitinden tek yönlü bir temiz odanın hava akış hızının genellikle 90ft/dakika (0.45m/s) ve hızı tekdüzeliğin ±% 20 içinde tutulduğunu öngördü. Tüm odada müdahale olmaması durumunda. Hava akışı hızında önemli bir azalma, çalışma pozisyonları arasında kendi kendini temizleme süresi ve kirlilik olasılığını artıracaktır (Ekim 1987'de FS209C'nin ilan edilmesinden sonra, toz konsantrasyonu dışındaki tüm parametre göstergeleri için herhangi bir düzenleme yapılmamıştır).
Bu nedenle yazar, tek yönlü akış hızının mevcut iç tasarım değerini uygun bir şekilde artırmanın uygun olduğuna inanmaktadır. Birimimiz bunu gerçek projelerde yaptı ve etki nispeten iyi. Türbülanslı temiz oda nispeten yeterli bir güvenlik faktörü ile önerilen bir değere sahiptir, ancak birçok tasarımcı hala emin değildir. Belirli tasarımlar yaparken, Sınıf 100.000 Temiz Odanın Havalandırma Hacmini 20-25 kez/s'ye, Sınıf 10.000 Temiz Oda'ya 30-40 kez/s ve Sınıf 1000 Temiz Oda'yı 60-70 kez/s artırırlar. Bu sadece ekipman kapasitesini ve ilk yatırımı arttırmakla kalmaz, aynı zamanda gelecekteki bakım ve yönetim maliyetlerini de artırır. Aslında, bunu yapmaya gerek yok. Ülkemin hava temizleme teknik önlemlerini derlerken, Çin'deki 100. sınıf temiz oda araştırıldı ve ölçüldü. Birçok temiz oda dinamik koşullar altında test edildi. Sonuçlar, 100.000 temiz oda ≥10 kez/s, sınıf 10.000 temiz oda ≥20 kez/s ve sınıf 1000 temiz odaların ≥50 kez/s'lik havalandırma hacimlerinin gereksinimleri karşılayabileceğini gösterdi. ABD Federal Standardı (FS2O9A ~ B) belirtiler: Dönemsel olmayan temiz odalar (sınıf 100.000, sınıf 10.000), oda yüksekliği 8 ~ 12ft (2.44 ~ 3.66m), genellikle tüm odanın en az 3 dakikada bir havalandırılacağını düşünün (yani 20 kez/s). Bu nedenle, tasarım spesifikasyonu büyük bir fazlalık katsayısı dikkate almıştır ve tasarımcı, havalandırma hacminin önerilen değerine göre güvenli bir şekilde seçebilir.
4. Statik basınç farkı
Temiz odada belirli bir pozitif basıncı korumak, tasarlanan temizlik seviyesini korumak için temiz odanın kirlenmemesini veya daha az kirlenmemesini sağlamak için temel koşullardan biridir. Negatif basınç temiz odaları için bile, belirli bir pozitif basıncı korumak için seviyesinden daha düşük olmayan bir temizlik seviyesine sahip bitişik odalar veya süitler olmalıdır, böylece negatif basınç temiz odasının temizliği korunabilir.
Temiz odanın pozitif basınç değeri, iç mekan statik basıncının tüm kapılar ve pencereler kapatıldığında dış mekan statik basıncından daha büyük olduğu değeri ifade eder. Saflaştırma sisteminin hava besleme hacminin dönüş hava hacminden ve egzoz hava hacminden daha büyük olduğu yöntemi ile elde edilir. Temiz odanın pozitif basınç değerini sağlamak için, tedarik, dönüş ve egzoz fanları tercihen birbirine geçer. Sistem açıldığında, önce tedarik fanı başlatılır ve ardından dönüş ve egzoz fanları başlatılır; Sistem kapatıldığında, egzoz fanı önce kapatılır ve daha sonra sistem açılıp kapatıldığında temiz odanın kirlenmesini önlemek için dönüş ve tedarik fanları kapatılır.
Temiz odanın pozitif basıncını korumak için gereken hava hacmi esas olarak bakım yapısının hava geçirmezliği ile belirlenir. Ülkemdeki temiz oda inşaatının ilk günlerinde, muhafaza yapısının kötü hava geçirmezliği nedeniyle, ≥5Pa pozitif bir basınç sağlamak için 2 ila 6 kez/s hava temini aldı; Şu anda, bakım yapısının hava geçirmezliği büyük ölçüde iyileştirilmiştir ve aynı pozitif basıncı korumak için sadece 1 ila 2 kez/s hava beslemesi gerekmektedir; ve ≥10Pa'yı korumak için sadece 2 ila 3 kez/s hava temini gerekir.
Ülkemin tasarım spesifikasyonları [6], farklı kalitelerde ve temiz alanlar ile temiz olmayan alanlar arasındaki temiz odalar arasındaki statik basınç farkının 0,5 mm H2O'dan (~ 5PA) daha az olmaması gerektiğini ve temiz alan arasındaki statik basınç farkının ve dış mekan 1.0mm H2O'dan (~ 10PA) daha az olmamalıdır. Yazar, bu değerin üç nedenden dolayı çok düşük göründüğüne inanıyor:
(1) Pozitif basınç, temiz bir odanın kapılar ve pencereler arasındaki boşluklar yoluyla kapalı hava kirliliğini baskılama veya kapılar ve pencereler kısa bir süre için açıldığında odaya nüfuz eden kirleticileri en aza indirme yeteneğini ifade eder. Pozitif basıncın boyutu, kirlilik baskılama yeteneğinin gücünü gösterir. Tabii ki, pozitif basınç ne kadar büyük olursa, o kadar iyi olur (daha sonra tartışılacaktır).
(2) Pozitif basınç için gereken hava hacmi sınırlıdır. 5Pa pozitif basınç ve 10PA pozitif basınç için gerekli hava hacmi sadece 1 kez/s farklıdır. Neden yapmıyorsun? Açıkçası, pozitif basıncın alt sınırını 10Pa olarak almak daha iyidir.
(3) ABD federal standardı (FS209A ~ B), tüm girişler ve çıkışlar kapalı olduğunda, temiz oda ve bitişik düşük temizlik alanı arasındaki minimum pozitif basınç farkının 0.05 inç su kolonu (12.5pa) olduğunu öngörmektedir. Bu değer birçok ülke tarafından benimsenmiştir. Ancak temiz odanın pozitif basınç değeri o kadar yüksek değildir. Birimimizin 30 yıldan fazla bir süredir gerçek mühendislik testlerine göre, pozitif basınç değeri ≥ 30Pa olduğunda, kapıyı açmak zordur. Kapıyı dikkatsizce kapatırsanız, bir patlama yapacak! İnsanları korkutacak. Pozitif basınç değeri ≥ 50 ~ 70Pa olduğunda, kapılar ve pencereler arasındaki boşluklar düdük kazanacaktır ve zayıf veya bazı uygunsuz semptomları olanlar rahatsız olur. Bununla birlikte, yurtiçinde ve yurtdışındaki birçok ülkenin ilgili spesifikasyonları veya standartları pozitif baskının üst sınırını belirtmez. Sonuç olarak, birçok birim, üst sınırın ne kadar olduğuna bakılmaksızın sadece alt sınırın gereksinimlerini karşılamaya çalışır. Yazarın karşılaştığı gerçek temiz odada, pozitif basınç değeri 100PA veya daha fazladır, bu da çok kötü etkilere neden olur. Aslında, pozitif basıncı ayarlamak zor bir şey değildir. Belirli bir aralıkta kontrol etmek tamamen mümkündür. Doğu Avrupa'daki belirli bir ülkenin pozitif basınç değerini 1-3mm H20 (yaklaşık 10 ~ 30pa) olarak öngördüğünü belirten bir belge vardı. Yazar, bu aralığın daha uygun olduğuna inanıyor.
Gönderme Zamanı: 13 Şubat-2025