關於潔淨室
潔淨室(Clean Room),亦稱無塵車間、無塵室或清淨室。潔淨室的主要功能為室內汙染控製,沒有潔淨室,汙染敏感零件不可能批量生產。在FED-STD-2裏麵,潔淨(jìng)室被定義為具備空氣過濾、分配、優化、構造材料和裝置的房間,其中特定的規則的操作程序以控製空氣懸浮微粒濃度,從而達到(dào)適當的微粒潔淨度級別(bié)。潔淨程度(dù)和控製汙染的持續穩定(dìng)性,是檢驗潔淨室質量的核心標準,該標準根據區域環境、淨化程度等因素(sù),分為(wéi)若幹等級(jí),常用的有國際標準和國內區域行業標準,一些知名淨化工程公司,在通(tōng)行標準之外(wài),還設有自身執行的高(gāo)於國際化通(tōng)行標準(zhǔn)的淨化指標,淨化能力和(hé)環境(jìng)適應力遠超國際品(pǐn)牌。
1簡介
潔淨室是指將一定空間範圍內之空氣中的(de)微粒子、有害空氣、細菌等之汙染物(wù)排除,並將室內之(zhī)溫度(dù)、潔淨(jìng)度、室內壓力、氣(qì)流速度與(yǔ)氣流分布、噪音振動及照明、靜(jìng)電控製在某一需(xū)求範圍內,而所給(gěi)予特別設(shè)計之房間。亦即是不論外在之空氣(qì)條件如何(hé)變化,其室內均能俱有維(wéi)持原先所設定要求之潔(jié)淨度、溫濕度及(jí)壓力等性能之特性。
潔淨室最主要之作用在於控製產品(如矽芯片等)所接觸之大氣的潔淨度日及溫濕度(dù),使產品(pǐn)能在一個良好之環境空間(jiān)中生產、製造,此空間我們(men)稱之為潔淨室。按照(zhào)國際慣例,無塵淨化級(jí)別主要是根據每立方米空氣中(zhōng)粒子直徑大(dà)於劃分標準(zhǔn)的(de)粒子數量(liàng)來規定。也就是說(shuō)所謂無(wú)塵並(bìng)非(fēi)100%沒有一點(diǎn)灰塵,而是控製在一個(gè)非常微量的單位上。當然這個標準中符(fú)合灰塵標準的顆粒相(xiàng)對於我們常見的灰塵已經是小的微(wēi)乎其(qí)微,但是對於光(guāng)學構造而(ér)言(yán),哪(nǎ)怕是一點點的灰塵(chén)都會產生非常大的負麵影響,所以在(zài)光學構造產品的生(shēng)產上,無塵是必然的要求。
每立方米將小於0.3微米粒(lì)徑(jìng)的微塵數量控製在3500個以(yǐ)下,就達到了國際無塵標準的A級。芯片級生產加(jiā)工的無塵標準對(duì)於灰塵的要求高(gāo)於A級,這樣的高標主要被應(yīng)用(yòng)在(zài)一些等級(jí)較高芯片生產上(shàng)。0.5uM及以下的微塵數量(liàng)被嚴格控(kòng)製在每立方英寸1000個以內,這也就是業內(nèi)俗稱的1K級別。
空態:已經建造完成並可以投入使用的潔淨室(設施)。它具備所有有關的服務和功能。但是,在設施內沒有操作人員操作的(de)設備。
靜態:各(gè)種功能完備、設(shè)定安裝妥當,可以按照設定(dìng)使用或正在(zài)使(shǐ)用的潔淨室(設施),但是設施內沒有操作人員。
動態:處於正常使用的潔淨室(shì),服務功能完善,有設備和人員;如果需要,可從事正常的(de)工作。
單向流(層流)潔淨室原理
在潔淨室內(nèi),從送風(fēng)口到回風口,氣流(liú)流經途中(zhōng)的斷麵幾乎沒有什麽變化,加上進風靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用,全室斷(duàn)麵上(shàng)的流速比較均勻,而至少在工作區內流線單向平行,沒有渦流。這也就(jiù)是單向流潔淨室的三大特點。這裏的流線單向平行,是指時均流線彼此平行,方向單一。
單向流潔淨室的流態從雷諾數判斷是紊流的,所以所謂層流潔淨室(shì)的層流和流體力(lì)學上的層流是完(wán)全不同的(de)概念(niàn)。因此,層流潔淨室這(zhè)個名詞是(shì)不(bú)貼切的,國外某些(xiē)標準和文(wén)章也指出這一點,例(lì)如英國(guó)標準BS-5295就曾把所(suǒ)謂層流潔淨(jìng)室定義為單向流潔淨室,隻是照顧(gù)習慣在(zài)括號中注明為層流(liú)。前聯邦德國標準VDl- 2083則用“非紊流的置換流”這一術語,並在注中指出,層流這一概念隻是為了區(qū)別早(zǎo)於層流潔淨室出現的(de)紊(亂)流潔淨室而在當時采用的習慣用語,“層流係統”的(de)確切意思並不是分層流動,而是紊流的置換流,用本章(zhāng)提到的概念(niàn)是紊流的漸變流。在流體力(lì)學中,這種流動狀態也可稱(chēng)平行流或單向流(liú)。1977年中國在《空(kōng)氣潔淨技術措施》中選用了“平行流”這個術語,在該術語後麵同時也指出習慣上稱“層流”。
在(zài)單向流潔淨室內,幹(gàn)淨氣流不是一股或幾股,而是充滿全室斷麵,所以這種潔淨室不是靠潔淨氣流對室內髒空氣的(de)摻混稀釋作用,而是(shì)靠潔淨氣流推出作用將室內髒空(kōng)氣沿整個斷麵排至室外,達到淨化室內空氣的目的。所以,前聯邦德國有人稱單向流潔淨室的氣流為(wéi)“活塞流”、“平推流”前蘇聯稱之為“被擠壓的弱(ruò)空(kōng)氣射(shè)流”。幹淨空氣就好比一個空氣活(huó)塞,沿著房間這個“氣缸”,向前(下)推進,而使塵粒隻能前(下)進,沒有返回,把原有的含塵濃度高的空氣擠壓出(chū)房間。
在單向流潔淨(jìng)室以及單向流淨化設備中,可(kě)以發現沿壁的和兩個過濾(lǜ)器搭接處(chù)下(xià)方的(de)反向氣流。這種氣(qì)流將把下方的汙染傳輸到上部再送下來,破壞了上述“活塞(sāi)流”的狀態,危害極大(dà)。對於和外界(jiè)有開口相通的局部淨化設備,例如潔淨工作台,這種(zhǒng)氣流將引射外界汙染氣流,在設計上一定要減小過濾器邊(biān)框處所占的無效(xiào)麵積,更要設法使(shǐ)空間的壁麵盡量接近過濾器有(yǒu)效迭風截麵。
通過上麵分析,可以認為保證單向流潔淨室特性(高潔淨度和快速自淨恢複能(néng)力)的重要先決條件有兩(liǎng)個:①來流的潔淨度;②來(lái)流的活塞流情(qíng)況;
對(duì)於來流的潔淨度,對通過高效以上過濾器送風的(de)單向流潔淨室來說是(shì)不(bú)成問題的,而對於來流的“活塞流”情況,則需作進(jìn)~步分析。
根據流(liú)體力學(xué)原理,來流條件對以後的流動狀況將有直接的重要影響,送風麵(miàn)出(chū)口氣(qì)流也就是工作區的來流。
來流的紊動性大,則(zé)將影響後(hòu)麵的單向流特(tè)性;來流未充滿流動截麵,則(zé)將影響後麵是否能形成“活塞流”和形(xíng)成的快慢;而來流未充滿流動截麵也是來流素動的一個因素。所以,在采用高效(xiào)過(guò)濾器的條件下,保證單向流潔淨室特(tè)性的(de)必要條件是“活(huó)塞流”,而(ér)“活塞流”的必要條件則是來流充滿流動截麵。但是,對(duì)一間房間而不是一(yī)段管道來說,讓氣(qì)流從頭至(zhì)尾完全充滿流動截麵也是不現實的。
最初,確實認為這種單向平行的氣流應該(gāi)充滿整個潔淨室(shì),但這在技術上和經濟上都是不利的。隨(suí)著認(rèn)識的發展,人們又指出這種單向流隻是“在有限的領域內全部空氣沿平行流線(xiàn)以等速流動的意思”,並(bìng)認為能極力抑製渦流的(de)發生。通過全空間的清潔空氣的單向流特性占支配地位的(de)那樣(yàng)的房間,也稱為單向流潔淨室。這就是說,不要求在整個房間都具有單向平行的流線,均勻的(de)速度(dù),沒有渦流,而是隻要求單向平行流特性在這個房間中占(zhàn)支配地位,例(lì)如(rú)在整個工作區這一層(céng)空間保證了單向流,這個房間就是單向流潔淨室。前麵介紹過的國內外有關標準(zhǔn)、措施中關於單向流潔淨室達到的高潔淨度(dù),就是指在工作區內達到的潔淨度。因此,密集布置的流線型散流器頂送(sòng)和全孔板頂送,也被(bèi)作(zuò)為實現垂直單向流的手段使用。
亂流原(yuán)理
潔淨室按其氣流狀態來區分,主要分為亂流(非單向流)潔淨室、單向流潔淨室和輻流潔淨室(也有稱矢(shǐ)流潔淨室的),這一節主要討論亂(luàn)流潔淨室。前麵(miàn)已經指出,不論是哪一種潔淨室,都(dōu)是紊流(liú)流(liú)態。那為什麽不(bú)都叫紊流潔(jié)淨室呢(ne)?
亂流潔淨(jìng)室的名稱是借用於日文,但是日文的亂流就是紊流的意思,而中國最早在《空氣潔淨技術措施(shī)》中正式采用(yòng)的亂流一詞是兼有紊流(liú)的含義而(ér)不同於(yú)流體力學(xué)上的紊流這一專有名詞。國際上習慣稱這種潔淨室為非單向流潔淨室。
所謂亂流(liú)潔淨室,一(yī)般包括以下各種送風(fēng)形式:
⑴高效過濾器頂送(有(yǒu)擴散(sàn)板和無擴散板
⑵流線型散流器頂進
⑶局部孔板頂送
⑷側送
具有這些送風形式的潔淨室,如以雷諾數判斷,顯然屬於紊流流態,但是如(rú)果把(bǎ)它們稱(chēng)為紊流潔淨室就不合適(shì)。氣流(liú)沿整個頂棚下送,室(shì)內速度達到0.25m/s 以上,這種室內的流(liú)動狀態也是紊流,但在後麵就會搞清楚,雖(suī)然這兩種(zhǒng)送風方式都造成室內紊流流態,但是就其淨化室內空(kōng)氣的原理(lǐ)來說,卻是根本不同(tóng)的,後者屬(shǔ)於單向流或(huò)平行流潔淨室的淨化原理。所(suǒ)以如果把前(qián)者稱為紊流潔淨室,則後者也應被包(bāo)含進去了。
亂流潔(jié)淨室的主要特點是從來流到出流(liú)(從送風口到回風口(kǒu))之間氣流的流通(tōng)截麵是變化的,潔淨室截麵(miàn)比送風口截麵大得多,因而不能在全室(shì)截麵或者在全室工作區截麵形成勻速氣流。所以,送風(fēng)口以後的流(liú)線彼(bǐ)此有很大或者越來越大的夾(jiá)角(jiǎo),曲率半徑很小,氣流在室內不可能以單一方向流動,將會彼(bǐ)此撞擊(jī),將有回流、旋渦產生(shēng)。這就決定亂流潔淨室的流態實質是(shì):突(tū)變流;非均勻流。
這比用(yòng)紊流來描述亂流潔淨室更確切、更全麵(miàn)。紊流主要決定於雷諾數,也就是主要受流速的影(yǐng)響,但是如果采用(yòng)一個高效過濾器頂送的送風形式,則即使流(liú)速極低,也要產生(shēng)上述(shù)各種結果,這就因(yīn)為它是一個突變流和非均勻流。因此這種情況下不僅有流層之間因紊流流動而發生的摻混(hún),而且還有全室範圍內的大(dà)的回流、旋渦所(suǒ)發生的(de)摻混。
所以,概括(kuò)地說,亂流潔淨室的作用原理是(shì):當一股幹淨氣流從送(sòng)風口送入室內時,迅速向四周擴(kuò)散、混(hún)合,同時把差不多(duō)同樣數量的氣流從回風口排走,這股幹淨(jìng)氣流稀釋著室內汙染的空氣(qì),把原來含塵濃度很高的室內空氣(qì)衝淡了,一直達(dá)到平衡。所以氣(qì)流擴散得越快,越均勻,稀釋的效果就越好。所以(yǐ)亂流潔淨室的原理(lǐ)就(jiù)是稀釋作用。
2所需材料
潔淨室在進行淨化工程施(shī)工的時候,需要用到以下設備:
A. 裝飾結構類:
1:潔(jié)淨室所需要的淨化設備主要有:風淋室貨淋室 層流罩(FFU)傳遞窗高效送風口(分為(wéi)普通高效送風口,一體化高效送風口,可更換濾網的高效(xiào)送風口) 泄壓閥 風量調節閥等,潔淨室做好後有的局部淨化級別要求特別高,因此我們推薦客戶使用潔(jié)淨工作台,潔淨棚(péng)等淨化設備。
2:圍體結構彩鋼板(各種鋁(lǚ)型材 槽鋁 T型(xíng)大梁鋁 角鋁 外形(xíng)柱鋁 外圓片(piàn) 三維接頭 門堵頭 內圓弧線 門料 窗料等) 輔助材料角鐵 圓鋼 膠塞 白(bái)功釘 拉爆(bào)鉤等)
B.空調通風部分:
1.空調通風部分(fèn)主要(yào)材料有空調主機(jī),送回風管,鍍鋅(xīn)水管(或者PVC水管) 水塔 閘閥水泵 Y型過濾器 橡膠軟管 止回(huí)閥 水流開關 溫度計 壓力表 水過濾器 各種管碼(mǎ)
2:通風部分的主要材料有中(zhōng)效增壓箱 風閥 風量調節閥 初效防雨百葉 風回百葉 初效過濾器(qì) 中效過濾器(qì) 高效過濾器 層流罩(FFU) 保溫棉 保濕軟管 各種輔材
C. 電器部分:
1、空調電路
2、淨化設備電路
3、照明電路
D. 地麵部(bù)分:
1、環氧樹脂地坪
2、PVC地板
3、高架地板地麵
3所(suǒ)需(xū)設備
風淋室
風(fēng)淋室係(xì)列產品(pǐn)是一(yī)種通用性較強的局部淨化設備,安(ān)裝於潔淨室與非(fēi)潔淨室之間。當人與貨物要進入潔淨(jìng)區時需經風淋室吹淋(lín),其吹出的(de)潔淨空氣可(kě)去除人與貨物(wù)所攜帶的塵埃,能有效(xiào)的阻(zǔ)斷或減少塵源(yuán)進入潔淨區(qū)。風淋(lín)室/貨淋室的前後兩道門為電子互鎖,又可起到氣閘的作用(yòng),阻止未(wèi)淨化的空氣進入(rù)潔淨區域。
貨淋室
貨淋室,固(gù)名思義,即為貨物專用的吹淋室,又稱之為貨(huò)淋通道、貨淋門、廣泛適用於電子(zǐ),食品、包裝企業(yè)的物流通道處,對即將進入潔淨車間進行操作加工的貨物原材料及工具進行吹淋,達(dá)到過濾去除灰塵粒子,進入無塵車間的原材料潔淨的效果.因每個企業物流通(tōng)道的現場(chǎng)尺(chǐ)寸以及(jí)需(xū)要吹淋的貨物原材料運輸方式(shì)大(dà)小(xiǎo)的不同,故貨淋室沒有統一的標準,全部為非標產品。貨淋在功能上(shàng)既有(yǒu)普(pǔ)通型貨(huò)淋室,又有紅外線語音提示型貨淋室,還有自動移門式貨淋室。
傳遞窗
傳遞窗主要適用於潔淨區與非潔淨區之間,或潔淨(jìng)室與潔淨室之間的小貨物傳遞,可有效的減少潔淨室門的(de)開啟次數,把潔淨區的汙染減少的最低程度(dù)。根據使用要求,傳遞窗(chuāng)箱體表麵可(kě)噴塑(sù),內膽(dǎn)可用不鏽(xiù)鋼,外表美觀。傳遞(dì)窗的兩扇門采用電控連鎖或機械連鎖裝置,可有效的防止低潔淨等級區內的灰塵(chén)帶入(rù)高潔淨區內,是淨化車間必備佳品。
高(gāo)效送風口
本產品為萬級,十萬級亂流潔淨室新建,改(gǎi)建工程淨化空調係統終端送風裝置。可廣泛應用與電子工業,精密機械,冶金,化工等工(gōng)業及醫療,製藥,食品等(děng)部(bù)門的淨化空調係統。本裝(zhuāng)置主要由靜壓箱,高(gāo)效過濾(lǜ)器,鋁合金擴散板,標準法蘭接口等組成,造型美觀,結構簡單,使(shǐ)用可靠。 本送風口為下裝式,具(jù)有在(zài)潔淨室內安(ān)裝(zhuāng)和更換過濾器方便的優點,高效過濾器采用機械壓緊或液槽密封裝置,確(què)保風口安裝無泄露,密封可靠,淨化效果好,對一般淨化工程均可適(shì)用。
潔淨工作(zuò)台
無塵車間內的潔淨工作台可根據(jù)產(chǎn)品要求或其他用途的要求,在(zài)操作台上保持高潔淨度的局部淨化。潔淨工作台可以在操作台的局部空間形成(chéng)無菌、無(wú)塵的局部淨化(huà),其主要組成部件有預(yù)過濾器、高效過濾器、風機機組、外殼、靜壓箱、台麵和配套的(de)電器元器件等。
無(wú)塵車間的潔淨工作台的構造要求:台麵,采用木質塑料貼麵貼於層壓板上做成台麵,或采用不鏽鋼做(zuò)台麵;箱體,用熱紮薄鋼板與骨架氣(qì)焊(hàn)易變形,可采用冷軋薄板折邊搭接,大電流電焊,內表麵需(xū)粘貼消聲材料,最大尺寸應以通(tōng)過一般房門為宜;箱體密封,所有縫隙均采用密封(fēng)膠(jiāo)密(mì)封(fēng);操作區截麵應盡可能與空(kōng)氣過濾器送風截麵(miàn)相同,盡量減少盲區;風(fēng)機、電機,選用高壓低噪的小型風機,風機與(yǔ)箱體的連接采用軟連接,電機及風機均應(yīng)采取減振措施;燈罩,日光燈要(yào)盡量(liàng)設置在燈罩內,燈罩內要通過潔淨氣流;預過(guò)濾(lǜ)器,須設置預(yù)過濾器,容量要大,在使用(yòng)風量下,初阻力宜小於50Pa;高效過(guò)濾器,盡量采用大麵積(jī)的過濾器,減少空氣過濾器的數量,過(guò)濾器與(yǔ)框架(jià)之間的密(mì)封應采用封(fēng)導結合的雙環密封係統。
FFU風機過濾單元
風機過濾單元(FFU)是一種空氣自(zì)淨裝(zhuāng)置,可室內(nèi)吊頂安裝或放置在支架上,使局部級別達到百級。也可用(yòng)於潔(jié)淨室末端送風。該產品設有初、高效兩級過濾裝置。風機從頂部(bù)將空氣吸入並經初、高效過濾器過濾,過濾後的潔淨空氣在整個出風(fēng)口送出。安裝方式有懸(xuán)掛式和落地支架兩種。
風機從FFU頂部將空氣(qì)吸入並經初、高效過濾器過濾,過濾後的潔(jié)淨空氣在整(zhěng)個出風麵以0.45M/S±20%的風速勻速送出(chū)。它為不同尺寸大(dà)小,不同潔淨度等級的(de)潔淨(jìng)室、微環境提供高質量的潔淨空氣。在新建潔淨室、潔淨廠房式改造翻新中,即可提高潔(jié)淨度級別,降低(dī)噪音和振動(dòng),也可大大降(jiàng)低造價,安裝維護方便(biàn),是潔淨環(huán)境的理想部件。
層(céng)流罩
層流罩一種可提供局部高清潔環境的空氣淨化設備。它主要有箱體,風機,初效空氣過濾(lǜ)器,高效空氣過濾器。阻尼層,燈具等組成,箱(xiāng)體(tǐ)噴塑或(huò)采用不鏽鋼材料。該產(chǎn)品即可以懸掛,又可地麵支撐(chēng),結(jié)構緊湊,使(shǐ)用方便。可以單個使用,也(yě)可多個聯接組成(chéng)帶(dài)狀潔淨區域。廣泛用(yòng)於(yú)精密機械,電子,製藥,食品,精細化工等部門。
4控管(guǎn)項目
1、能除去(qù)空氣(qì)中飄(piāo)遊之微塵(chén)粒子。
2、能防止微塵粒子(zǐ)之產(chǎn)生。
3、溫度和濕度之控製。
4、壓力之調節。
5、 有害氣體之排(pái)除。
6、結構物與隔間(jiān)之氣(qì)密(mì)性。
7、靜電之防製。
8、電磁幹擾預防。
9、安全因素之考慮。
10、節(jiē)能之考量。
5淨化方法
空氣(qì)淨化方法
1 、整體淨化(huà):可分為層流型和湍(tuān)流型。層流是指空氣由(yóu)一側全麵地以同(tóng)速流向另一側,使室(shì)內產生的塵粒或(huò)細菌不(bú)會向四周擴散(sàn)而被平推出室外,而達到好的除菌效果。
⑴高效過(guò)濾除菌技術:空氣潔淨主要靠高效或(huò)超高效過濾設備,向特定的環境(jìng)內輸送潔(jié)淨空氣並能保持空氣的潔淨度(dù)。過濾潔(jié)淨原理:①網截阻留;②篩孔阻留;③靜電吸引阻留;④慣性碰撞和布朗運動(dòng)阻留。因此,過濾潔淨技術是一(yī)種綜合作用的結果。
⑵濾材結構:生物潔淨室所用濾材級別多數為高效或超高效濾材,所用濾材有:玻璃棉製濾材、高級紙漿製濾材(cái)、石棉纖維濾材、過氯乙烯(xī)纖維濾材等。高效濾材對空氣中 0.5 μ m 的顆粒的阻留率能達到 90%~99% ,超高效濾(lǜ)材可阻留 0.3 μ m 的顆粒 99.9% 以上。
2 、局部(bù)淨化
⑴潔淨層(céng)流罩:潔淨層(céng)流罩是醫院局部空氣淨化裝置。一般可構成垂直層流方式(shì),四周用透明圍幕。整個(gè)罩內可保持高潔淨度(萬級至百(bǎi)級)空氣。這種潔淨層(céng)流罩可用於免(miǎn)疫功能低(dī)下病人的治療保護,所以也稱無菌病床層流(liú)罩。
⑵淨(jìng)化操作台:采用水(shuǐ)平或垂直層(céng)流方式淨化箱體內的空氣(qì),可使(shǐ)操(cāo)作台內(nèi)淨化達到很高級別。
⑶靜(jìng)電(diàn)吸附除菌淨(jìng)化技術:靜電吸附(fù)除菌(jun1)是(shì)利用工業(yè)電除塵的原理,在(zài)小型化技術方麵有所創新(xīn)。①采用細線(xiàn)放電(diàn)極與蜂巢(cháo)狀(zhuàng)鋁箱收集(jí)極形成級線裝置;②采用鏡象力荷(hé)電吸附作用。
目前有一種三級淨化(huà)裝(zhuāng)置,即預過濾 - 高效過濾 - 活性炭吸附,組合式正離子靜電吸(xī)附除菌,並采用大風量空氣淨化,以保證室內空氣(qì)淨化次(cì)數,較好地解決了醫院重點部門如手術室、 ICU 、母嬰病房、血(xuè)液透析室等有人情況下的空氣持續消毒問題,可使(shǐ)醫院室內空氣的淨化潔淨度達到(dào) 10 萬級 ~1 萬級。
⑷負離(lí)子(zǐ)淨化技術:負離(lí)子是一種(zhǒng)帶負電的化學基團,能發生(shēng)可逆性變化,存在(zài)時間極短(duǎn),本身並無殺滅(miè)微生物的能力,主要是靠帶電(diàn)離子與空(kōng)氣中的微粒特別是微生物顆粒結合,形成多個顆(kē)粒凝(níng)聚變大從而迅速沉降,使空氣達到淨化的目的。空氣中負離子隻有在具備某些化(huà)學性質時,如活(huó)性氧離子等,它們才具有侵害蛋白質的能力從而殺滅微生物,因(yīn)此負(fù)離子對空氣(qì)淨化的能力比較(jiào)有限,對空氣(qì)中微生物粒子清除率隻能達到 70%~90%。
6工作方式
亂流式
空氣由空調箱經風管與潔(jié)淨室內之空氣過(guò)濾器(HEPA)進入潔淨室,並由潔淨室兩側隔間牆板或(huò)高架地板回風(fēng)。氣(qì)流非直線型運動(dòng)而呈(chéng)不規則之亂流或(huò)渦流狀態。此型(xíng)式適用於(yú)潔淨室等級1,000-100,000級。
定義:氣流以不均(jun1)勻速(sù)度不平行流動、伴有回流或渦流的潔淨室。
特性:亂流(liú)潔淨室是靠多次換氣來實現潔淨與潔淨級別。換氣(qì)次數決(jué)定定義中的淨化級別(bié)(換(huàn)氣次數越多,淨化級別越高)
⑴自淨時間:是指潔淨室按設計換氣(qì)次數開始送風到潔淨室,室內含塵濃度達到所設計的淨化級別的(de)時間。1,000級希(xī)望不超過20min(分鍾) (可取15min計算) 10,000級希望不超過30min(分鍾) (可取25min計算(suàn)) 100,000級希望不超過40min(分鍾) (可取30min計算)
⑵換(huàn)氣次數(按上述自淨時間要求設計)1,000級 43.5—55.3次/小時 (規範:50次/小時) 10,000級 23.8—28.6次/小時 (規範:25次/小時) 100,000級 14.4—19.2次/小時 (規範:15次/小時)
優點:構造簡單、係統建造成本,潔淨室之擴充比較容易,在某些特殊用途場所,可(kě)並用無塵工作台,提高潔(jié)淨室等級(jí)。
缺點:亂(luàn)流造成的(de)微塵粒子於(yú)室內空間飄浮不易排出,易汙染製(zhì)程產品。另外若係統停止運轉再激活,欲達需求之潔淨度,往往須耗時相當長一段時間(jiān)。
層(céng)流式
層流式空(kōng)氣氣流運動成一均勻之直線形,空氣由覆蓋率100%之過濾器進入室內,並由(yóu)高架地板或兩側隔牆板回風,此型式(shì)適用於潔淨室等級需(xū)定較高之(zhī)環境使用,一(yī)般其潔淨室等級為Class 1~100。其型式(shì)可分為二種:
⑴水平層流式:水平式空氣自過濾器單方向吹(chuī)出,由對邊牆(qiáng)壁之回風係統回風,塵埃隨(suí)風向排出室外,一般在下流側(cè)汙染較嚴重。
優點:構造簡單,運轉後短(duǎn)時(shí)間(jiān)內即可(kě)變成穩定。
缺點:建造費用比亂流式高,室內空間不易(yì)擴充。
⑵垂直層流(liú)式:房間天花板完全以ULPA過(guò)濾器覆蓋,空氣由上往下吹,可得較高之潔淨度(dù),在製程中或工作人員所(suǒ)產生的塵埃可快速排出室外而不會影響其它工作區域。
優點:管理容易,運轉開始短時間內即(jí)可達穩(wěn)定狀態,不易為作業(yè)狀態或作業人員所影響。
缺點:構造費用較高,彈性運用(yòng)空(kōng)間困難,天花板之吊架相當占空(kōng)間,維修更換過濾器較麻煩(fán)。
複合式
複合式為將亂流式及層流式予以複合或並(bìng)用,可提供局部超潔淨之(zhī)空氣。
⑴潔淨隧道(Clean Tunnel):以HEPA或(huò)ULPA過濾器將製程區域或工作區域100%覆蓋使潔淨度等級(jí)提高至10級以(yǐ)上(shàng),可節省安裝運轉費(fèi)用。
此型(xíng)式需(xū)將作業人員之工作區與產品和機器維修(xiū)予以(yǐ)隔離,以避免機器維修時影響了工作及品質,ULSI製(zhì)程大都采用此種(zhǒng)型式。
潔淨隧道另有(yǒu)二項(xiàng)優點:A.彈性(xìng)擴充容易; B.維(wéi)修設(shè)備時可在維修區輕易(yì)執行。
⑵潔淨管道(Clean Tube):將產品流程經過的自動生產線包(bāo)圍並(bìng)淨化(huà)處理,將潔淨度等級提至100級以上。因產品和作業員及發塵環境相互隔(gé)離,少量之送風(fēng)即可得到(dào)良好之潔淨度,可節省能源,不需人工的自(zì)動化生產線為最適宜使(shǐ)用。藥品、食品業界及半導體業界均適用。
⑶並裝局部潔淨室(Clean Spot):將潔淨室等級10,000~100,000之亂流潔淨室內之產品製(zhì)程區的潔淨度等級提高為10~1000級以上,以(yǐ)為(wéi)生產之用;潔淨工作台、潔淨工作棚、潔淨風(fēng)櫃即屬此類。
潔淨工作台:等(děng)級Class 1~100級。
潔淨工(gōng)作(zuò)棚:為在亂流式之(zhī)潔淨室空間內以防靜電之透明塑料(liào)布(bù)圍成一小空間,采用獨立之HEPA或ULPA及空調(diào)送風機(jī)組而成為一較高級之潔淨空間,其等級為10~1000級,高度(dù)在(zài)2.5米左右,覆蓋(gài)麵積約10m2以下,四支支柱並(bìng)加裝活動輪,可為彈性(xìng)運用。
7風(fēng)速控製
潔淨室內的(de)氣流是左右潔淨室性能的重要因素,一般潔淨室的氣流(liú)速度是選0.25~0.5m/s之間,此氣流速度屬微風區域,易受人、機器(qì)等的動作而幹擾趨於混(hún)亂、雖(suī)提高風速可抑製此一(yī)擾亂之影響而(ér)保持潔(jié)淨度(dù)、但因風速的(de)提高,將影響運轉成本的增(zēng)加,所(suǒ)以應在滿足要求的潔(jié)淨(jìng)度水準之(zhī)時,能以最(zuì)適當的風速供應,以達到適當(dāng)的風速(sù)供應以達到經濟性效果。
另一(yī)方麵欲達到潔淨室潔淨度之(zhī)穩定效果,均一(yī)氣流之保持亦為一重要因素(sù),均一氣流若無法保(bǎo)持,表示風速有異(yì),特別是在壁麵,氣流會延著壁麵發生渦流作用,此時要實現高潔淨度(dù)事實上(shàng)很困難。
垂直層(céng)流式方向要保持均一氣流必(bì)須:(a)吹出麵的風速不可有速度上的差(chà)異;(b)地板(bǎn)回風板吸(xī)入麵之風速不可有速度上的差異。速度過低或過高(0.2m/s,0.7m/s)均有渦流之現象發(fā)生,而0.5m/s之速度,氣(qì)流則較(jiào)均一,一般潔淨室,其風速均取在0.25~0.5m/s之間。
8影響因(yīn)素(sù)
影響(xiǎng)潔淨室的氣流因素很多,如製程設備、人員、潔淨(jìng)室組裝材、照明器具(jù)等,同時對於生產設備上(shàng)方氣流的分流點,亦應列入考慮因素。
一般操作台或生產(chǎn)設(shè)備等表麵的氣流分流點,應(yīng)設於(yú)潔淨室空間與隔牆板間距2/3之處,如此可使作業人員工作時(shí),氣流可從製程區內部(bù)流向作業區,而將微塵帶走;若分流點配置在製程區前方,將(jiāng)成為不當的氣流分流,此時大部份的氣流將流(liú)至製程區之後,作業員操作所引起的塵埃將被帶到設備後麵(miàn),工(gōng)作台因(yīn)而將受到汙染(rǎn),良率也勢必降低。
潔淨室內(nèi)的工作桌等障礙物,在相接處均會有(yǒu)渦流現象發生,相對地(dì)在其附近(jìn)之潔淨度將(jiāng)會較差,在工作桌麵鑽上回風孔,將使渦流現(xiàn)象減少最低;組裝材料之選擇(zé)是否恰當、設備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現象之(zhī)重要因素。
潔淨(jìng)室的構成是由下列各項係統所組成(在所組成的係(xì)統分子中是缺一不可的),否則將無法構成一完整且品質良好的(de)潔淨室:
⑴天花(huā)板係統:包括吊杆(Ceiling rod)、綱梁(I-Beam或(huò)U-Beam)、天花板格子梁(liáng)(Ceiling grid或 Ceilingframe)。
⑵空調係統:包括空氣艙、過濾器係統(tǒng)、風車等。
⑶隔牆(qiáng)板(Partitional wall):包括窗(chuāng)戶、門(mén)。
⑷地板:包括高架(jià)地板或防靜電舒(shū)美地板。
⑸照明器具:包括日光燈、黃色燈(dēng)管等。
潔淨室之建築主體構造,一般是用(yòng)鋼筋或骨水泥,但(dàn)無論是何種構造,必須滿足如(rú)下之條件:
●不會因溫度變化與振動而發生裂痕;
●不易產生微(wēi)塵粒子,且很難附著粒子;
●吸濕性小;
●為了維持室內之濕度條件,熱絕緣性要高。
9重(chóng)要性
潔淨室的潔淨度(dù)往往受到氣流的(de)影響,換言之,即人(rén)、機器隔間、建築結構等所(suǒ)產生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支(zhī)配。
潔淨室係利用HEPA、ULPA過濾空氣,其塵(chén)埃的收(shōu)集率達99.97~99.99995%之(zhī)多,因此經過此過濾(lǜ)器(qì)過濾(lǜ)的(de)空氣可說(shuō)十分幹淨。然而潔淨室內除了人(rén)以外,尚有機器等之發塵源,這些發生的塵(chén)埃一旦擴散,即無(wú)法(fǎ)保持潔淨空間,因此必須利用氣流將發生的塵埃迅速(sù)排出室外。
10應用領(lǐng)域(yù)
工業
以無生命微粒的控製為(wéi)對象。主(zhǔ)要(yào)控製空氣(qì)塵埃微粒對工作對象的汙染,內部(bù)一般保持正壓狀態。它適用於精密機械工業、電子工(gōng)業(半導體、集(jí)成電路等)宇航工(gōng)業、高純(chún)度化學工業、原子能(néng)工(gōng)業、光磁產品工業(光盤、膠片、磁帶生產)LCD(液晶玻璃(lí))、電腦硬盤、電腦磁頭生產等多行業。
生物(wù)
主要控製有生命微粒(細菌)與無生命(mìng)微粒(塵埃)對工作對象的汙染。又可分為(wéi):
A、 一般生物潔淨室:主要控製微生物(細菌(jun1))對象(xiàng)的汙(wū)染。同時其內部材料要能經(jīng)受各種滅菌劑侵蝕,內部一般保證正壓。實質上其內部材料要能(néng)經受(shòu)各種(zhǒng)滅菌處理的工業潔淨室。例:製藥工業、醫院(手術室、無(wú)菌病房)食品(pǐn)、化妝品、飲料(liào)產品生產、動物實驗室、理化檢驗室、血站等。
B、 生物學安全潔淨室:主要控製工作對象的有生命微粒對外界和人的汙染。內部要保持與大氣的負壓。例:細菌學、生物學、潔淨實(shí)驗室(shì)、物(wù)物工程(重組基因、疫苗製備)。
相關知識
11工作量
發塵(chén)量
潔淨室內的發塵量,來自設備的可考慮通(tōng)過局部排風排除,不流入室內(nèi);產品(pǐn),材料等在運送過程中的發塵與人體發塵量相(xiàng)比,一般極小,可忽略;由於金屬(shǔ)半壁(bì)(彩鋼夾心板)的應用來自(zì)建築表麵的發塵也很少,一般占10%以下,發塵主要(yào)來自人,占90%左右。在人的發塵量上,由於服裝材料和樣式的改進,發(fā)塵絕對量也不斷減少。
A、材(cái)質:棉質發塵量最大,以下依次為(wéi)棉、的確良、去靜電純滌綸、尼龍。
B、樣式:大掛式發塵量(liàng)最大,上下分裝型次之,全罩型最少。
C、活動:動(dòng)作時的發塵量一般達到靜止時間3-7倍(bèi)。
D、清洗:用溶劑洗滌的發塵量降至用一(yī)般水清洗的五分之一。
室內維(wéi)護結構表麵發塵(chén)量,以地麵為準,大約相應8平方(fāng)米地麵時的表麵發塵量(liàng)與一個靜止的人的發塵量相當。
發菌量
工作人員產(chǎn)生的汙染:
1)皮膚:人類通常每四(sì)天完成(chéng)一次(cì)皮膚的完全脫換,人類每(měi)分鍾脫落(luò)約1000片皮膚(平均大小為30*60*3微米)
2)頭發:人類的頭發(直徑約為50~100微米)一(yī)直在脫落。
3)口水:包括鈉、酶、鹽、鉀、氯化物及食品微粒。
4)日常衣物:微粒、纖維、矽土、纖維素、各種化學品和細菌。
5)人類靜止和坐立每分鍾將產(chǎn)生10000個大於0.3微米的微粒。
6)人類在頭部和軀幹做動(dòng)作(zuò)時每分鍾將產生1000000個大於0.3微米的(de)微粒(lì)。
7)人類以0.9m/s的速度行走時每分鍾將產(chǎn)生5000000個(gè)大於0.3微米(mǐ)的微粒。
分析國外試(shì)驗(yàn)資(zī)料可以認為:
⑴ 潔淨室內當工作人員穿無菌服時:
靜止時(shí)的發菌量一般為10-300個/min.人(rén)
軀體一般活動時的發菌量為(wéi) 150-1000個(gè)/min.人
快步行走時(shí)的發菌量(liàng)為 900-2500個/min.人
⑵ 咳(ké)嗽一次一般為 70~700個/ min.人
噴嚏一次(cì)一般(bān)為 4000~62000個/ min.人
⑶ 穿平常衣服時發菌量 3300~62000個/ min.人
⑷ 無口罩發菌量:有口罩發菌量 1:7~1:14
⑸ 發菌量:發塵量 1:500~1:1000 據(jù)國內事例:
⑹ 手術中人員發菌量 878個/ min.人
所以,可知潔淨(jìng)室(shì)內無菌衣人(rén)員的靜態發菌量一般不超過300個/ min.人,動態發菌量一般不超過1000個/ min/人,以此作為計算依據(jù)是可行的。
12執行標(biāo)準
國內標準
⑴.潔淨廠房設計規範 GB50073-2001
⑵.醫院潔淨手術部建築技(jì)術規範GB50333-2002
⑶.醫藥工(gōng)業潔(jié)淨廠房設(shè)計規範(fàn)GB 50457-2008
⑷.傳(chuán)染(rǎn)病醫院建築設計規範
⑸.醫藥(yào)工業潔淨室(區)懸浮粒子的測試方法(fǎ)GB/T16292-1996
⑹.QS認證質(zhì)量手冊(cè)
⑺.GMP藥品生產質(zhì)量管理規範
⑻. 潔淨室施工(gōng)及驗收規範GB 5091-2010
際標(biāo)準
ISO係列(liè)
⑴ISO14644-1空氣潔淨度等級劃分
⑵ISO14644-2 為認證ISO14644-1的 連續的(de)相符性的測試和監測技術要(yào)求
⑶ISO14644-3 測試方法
⑷ISO14644-4 設計建造啟動
⑸ISO14644-5 運行(Operations)
⑹ISO14644-6 術語和定義
⑺ISO14644-7 分離裝置(潔淨空(kōng)氣罩、手套箱、分離器和微循環設備(bèi)
⑻ISO14644-8 分子汙染
⑼ISO14644-9 潔淨化學品(液體(tǐ))
IEST係列
潔(jié)淨空氣:
RP-CC001高效與超高效過濾(lǜ)器
RP-CC002單向流裝置
RP-CC006潔淨室測試RP-CC007超高效過(guò)濾器測(cè)試
RP-CC008氣體吸收裝置
RP-CC021高效與超(chāo)高效過濾器(qì)過濾器介質(zhì)測試
RP-CC034高效(xiào)與超高效過(guò)濾(lǜ)器過濾器檢漏
潔淨室與潔淨環境:
RP-CC006潔淨室測試
RP-CC012潔淨室設(shè)計要點
RP-CC016潔淨室非揮發性殘留物質的沉(chén)積率
RP-CC018潔淨室管理運行(háng)與檢測程序(xù)
RP-CC022潔淨(jìng)室(shì)與受控環境中的靜電
RP-CC023潔(jié)淨室中的微生物
RP-CC024微(wēi)電子設備震動測量與說明
RP-CC026潔淨室運行
RP-CC027潔淨室與受控(kòng)環境中人員與行為
特殊應用:
RP-CC029使用噴漆器要考慮的汙染控製因素
運行保障:
RP-CC003淨室與受控環境的服裝係(xì)統要點
RP-CC004淨室與受控環境用抹布材料評估
RP-CC005淨室與受(shòu)控環境用手套(tào)和指套
RP-CC020潔淨室文件材(cái)料與格式
設備:
RP-CC002單向流(liú)裝置
RP-CC013設備校準與(yǔ)檢(jiǎn)驗程序
RP-CC015潔淨室生(shēng)產設備與輔助設備
術語:
RP-CC011汙染控製(zhì)領域術語和定義
文獻:
RP-CC009汙染控製領域的標(biāo)準、準則、方法與(yǔ)相關文件概覽
詳細參數
潔淨標準與潔淨等級 (ISO 國際標準)
各粒徑檔最大容(róng)許粒子濃度 (顆(kē)/m3)
ISO等級 0.1um 0.2um 0.3um
1 10 2
2 100 24 10 4
3 1,
4 10,000 2,370 1,020 32 83
5 100,000 23,700 10,
6 1,000,000 237,000 102
空氣潔淨度應按下表規定劃分(fèn)為四個等級。
空氣潔淨度等級表
等級
每立方米(每升)空氣中
≥0.5微米塵粒數
每立方米(mǐ)(每升)空(kōng)氣中(zhōng)
≥5微米塵(chén)粒數
100級
≤35×100(3.5)
1000級
≤35×1000(35)
≤2500(0.25)
10000級
≤35×10000(350)
≤25000(2.5)
100000級
≤35×100000(3500)
≤25000(25)
注:對於空氣(qì)潔淨度為100級的潔淨室內大於等於5微(wēi)米塵粒的計算應進行多(duō)次采樣。當其多次出現時,方可認為該測(cè)試數值是可*的。
13應用範圍(wéi)
淨化工程(chéng)是一個(gè)應用行(háng)業非(fēi)常廣(guǎng)泛的基礎性配套產業,在電子信息、半導體、光電子、精密(mì)製造、醫藥衛生、生物工程、航天航空、汽車噴塗(tú)等眾多行業均有應用,並根據行業的精密與無塵要求,等(děng)級差別(bié)也較大。
目前級別(bié)最高的當屬航(háng)天航空的航(háng)空倉,基本是屬於1級,屬於特殊領域,麵積相對較小。
另外對級別要(yào)求較高的是生物化學實驗室(shì)和高精納米材料生產車間,互聯網(wǎng)芯片的發展將是未來需求的一(yī)大方向。
14八大特點
第一點,采用更適(shì)合潔淨室原理的圓弧轉角(jiǎo);
第二點,係統自動控製(zhì)運行,雙門電子互鎖,並設有光(guāng)電感應器,單向通道風淋室,從(cóng)非潔淨(jìng)區進(jìn)入,關門後紅外線感應有人就(jiù)吹淋,吹淋後入門鎖閉,隻能從出門走(zǒu)出風淋室;
第三點(diǎn),整體冷軋鋼板製作(zuò),外(wài)表麵靜電噴塑處理;
第四點,門、底板、噴嘴均采(cǎi)用不鏽鋼(gāng)製造,美觀(guān)大方;
第五(wǔ)點,軟鍵觸按式時間繼電器,LED顯示及設置吹淋時間,範圍在10-99s可調,吹淋(lín)時雙門自動鎖閉;
第六點(diǎn),采用初、高效兩級過濾係統,有隔板高效過濾器,過濾效率為:99.99%,確保淨化(huà)級別;
第(dì)七點,風嘴出風(fēng)口風速高達25m/s以上,吹到人體上風速18m/s以上;
第八點,采(cǎi)用EVA密封材料,密閉性能(néng)高。
15人(rén)員規範
為了避免和減(jiǎn)少潔淨室(shì)從業人員對潔淨室造成的汙染。任何潔(jié)淨室工作以外的人員,在與潔淨室工作人員捷星接觸談話時,要將自己背對過去,因為口鼻會向注視的方(fāng)興散發汙染。
做到(dào)口鼻不對潔淨室的工作區。
如果出現咳嗽或者打噴嚏的情況,要做到(dào)背對潔淨室的工作區用手套掩住,然後及時更換手套。情況嚴重的者應立即離開潔淨室(shì)區(qū)域,並向領導報告。
潔淨室內(nèi)不得放(fàng)置於潔淨室工作無關的物(wù)品。潔淨室工(gōng)作物品要排放有序。
當設備不能正(zhèng)常運(yùn)轉的時候,不要私(sī)自(zì)維修,要向領導報告,等專(zhuān)業人員對潔淨(jìng)室進行維修。
另外,由於潔淨室對(duì)潔淨度有著過高(gāo)的要求。因此,對潔淨室的工作人員的身體方麵的(de)狀況要求是很嚴格的。
患有呼吸道疾病的人,由於會對潔淨室的空氣造(zào)成汙染,故不能進入潔淨室工(gōng)作
患有結(jié)膜炎或者其他產生(shēng)分泌物的病症,或者患有皮膚類疾病的人員都(dōu)是不適合在潔淨室工作的。
另外需要注意的,潔淨室的工作人員要(yào)對(duì)自己的口腔衛生,保(bǎo)持注意。潔淨室工作(zuò)人(rén)員要定期的進行身體健康狀況的檢查
16運行節能
●潔(jié)淨室(shì)送風、排風、新風之間應切換自如,如生產(chǎn)停止、排風櫃也應停止或減小風量,新風也應調小(xiǎo)。
●工藝(yì)並非絕對要求值班風機運行保護的,應采用提前開機自淨的辦法。
●潔淨室通風機轉速使其壓頭可以控製,不要總處於最(zuì)大壓頭(tóu)或最(zuì)大風量運行的工況。
●運(yùn)行應最(zuì)大限度地利用室外空氣冷卻作用,並在此時增大新風比。
●潔淨室(shì)應根據室外氣象條件(jiàn)變化(huà),通(tōng)過自控或手控(kòng)即能調整設備出力(lì)。
●縮小潔淨空間體積,如潔淨隧(suì)道或隧道式潔(jié)淨室,根據生產要(yào)求把潔淨空間劃分為潔淨度級別不(bú)同(tóng)的工藝區、操作區、維修區(qū)和通道區。
潔淨室(Clean Room),亦稱無塵車間、無塵室或清淨室。潔淨室的主要功能為室內汙染控製,沒有潔淨室,汙染敏感零件不可能批量生產。在FED-STD-2裏麵,潔淨(jìng)室被定義為具備空氣過濾、分配、優化、構造材料和裝置的房間,其中特定的規則的操作程序以控製空氣懸浮微粒濃度,從而達到(dào)適當的微粒潔淨度級別(bié)。潔淨程度(dù)和控製汙染的持續穩定(dìng)性,是檢驗潔淨室質量的核心標準,該標準根據區域環境、淨化程度等因素(sù),分為(wéi)若幹等級(jí),常用的有國際標準和國內區域行業標準,一些知名淨化工程公司,在通(tōng)行標準之外(wài),還設有自身執行的高(gāo)於國際化通(tōng)行標準(zhǔn)的淨化指標,淨化能力和(hé)環境(jìng)適應力遠超國際品(pǐn)牌。
1簡介
潔淨室是指將一定空間範圍內之空氣中的(de)微粒子、有害空氣、細菌等之汙染物(wù)排除,並將室內之(zhī)溫度(dù)、潔淨(jìng)度、室內壓力、氣(qì)流速度與(yǔ)氣流分布、噪音振動及照明、靜(jìng)電控製在某一需(xū)求範圍內,而所給(gěi)予特別設(shè)計之房間。亦即是不論外在之空氣(qì)條件如何(hé)變化,其室內均能俱有維(wéi)持原先所設定要求之潔(jié)淨度、溫濕度及(jí)壓力等性能之特性。
潔淨室最主要之作用在於控製產品(如矽芯片等)所接觸之大氣的潔淨度日及溫濕度(dù),使產品(pǐn)能在一個良好之環境空間(jiān)中生產、製造,此空間我們(men)稱之為潔淨室。按照(zhào)國際慣例,無塵淨化級(jí)別主要是根據每立方米空氣中(zhōng)粒子直徑大(dà)於劃分標準(zhǔn)的(de)粒子數量(liàng)來規定。也就是說(shuō)所謂無(wú)塵並(bìng)非(fēi)100%沒有一點(diǎn)灰塵,而是控製在一個(gè)非常微量的單位上。當然這個標準中符(fú)合灰塵標準的顆粒相(xiàng)對於我們常見的灰塵已經是小的微(wēi)乎其(qí)微,但是對於光(guāng)學構造而(ér)言(yán),哪(nǎ)怕是一點點的灰塵(chén)都會產生非常大的負麵影響,所以在(zài)光學構造產品的生(shēng)產上,無塵是必然的要求。
每立方米將小於0.3微米粒(lì)徑(jìng)的微塵數量控製在3500個以(yǐ)下,就達到了國際無塵標準的A級。芯片級生產加(jiā)工的無塵標準對(duì)於灰塵的要求高(gāo)於A級,這樣的高標主要被應(yīng)用(yòng)在(zài)一些等級(jí)較高芯片生產上(shàng)。0.5uM及以下的微塵數量(liàng)被嚴格控(kòng)製在每立方英寸1000個以內,這也就是業內(nèi)俗稱的1K級別。
空態:已經建造完成並可以投入使用的潔淨室(設施)。它具備所有有關的服務和功能。但是,在設施內沒有操作人員操作的(de)設備。
靜態:各(gè)種功能完備、設(shè)定安裝妥當,可以按照設定(dìng)使用或正在(zài)使(shǐ)用的潔淨室(設施),但是設施內沒有操作人員。
動態:處於正常使用的潔淨室(shì),服務功能完善,有設備和人員;如果需要,可從事正常的(de)工作。
單向流(層流)潔淨室原理
在潔淨室內(nèi),從送風(fēng)口到回風口,氣流(liú)流經途中(zhōng)的斷麵幾乎沒有什麽變化,加上進風靜壓箱和高效過濾器的均壓均流作用,全室斷(duàn)麵上(shàng)的流速比較均勻,而至少在工作區內流線單向平行,沒有渦流。這也就(jiù)是單向流潔淨室的三大特點。這裏的流線單向平行,是指時均流線彼此平行,方向單一。
單向流潔淨室的流態從雷諾數判斷是紊流的,所以所謂層流潔淨室(shì)的層流和流體力(lì)學上的層流是完(wán)全不同的(de)概念(niàn)。因此,層流潔淨室這(zhè)個名詞是(shì)不(bú)貼切的,國外某些(xiē)標準和文(wén)章也指出這一點,例(lì)如英國(guó)標準BS-5295就曾把所(suǒ)謂層流潔淨(jìng)室定義為單向流潔淨室,隻是照顧(gù)習慣在(zài)括號中注明為層流(liú)。前聯邦德國標準VDl- 2083則用“非紊流的置換流”這一術語,並在注中指出,層流這一概念隻是為了區(qū)別早(zǎo)於層流潔淨室出現的(de)紊(亂)流潔淨室而在當時采用的習慣用語,“層流係統”的(de)確切意思並不是分層流動,而是紊流的置換流,用本章(zhāng)提到的概念(niàn)是紊流的漸變流。在流體力(lì)學中,這種流動狀態也可稱(chēng)平行流或單向流(liú)。1977年中國在《空(kōng)氣潔淨技術措施》中選用了“平行流”這個術語,在該術語後麵同時也指出習慣上稱“層流”。
在(zài)單向流潔淨室內,幹(gàn)淨氣流不是一股或幾股,而是充滿全室斷麵,所以這種潔淨室不是靠潔淨氣流對室內髒空氣的(de)摻混稀釋作用,而是(shì)靠潔淨氣流推出作用將室內髒空(kōng)氣沿整個斷麵排至室外,達到淨化室內空氣的目的。所以,前聯邦德國有人稱單向流潔淨室的氣流為(wéi)“活塞流”、“平推流”前蘇聯稱之為“被擠壓的弱(ruò)空(kōng)氣射(shè)流”。幹淨空氣就好比一個空氣活(huó)塞,沿著房間這個“氣缸”,向前(下)推進,而使塵粒隻能前(下)進,沒有返回,把原有的含塵濃度高的空氣擠壓出(chū)房間。
在單向流潔淨(jìng)室以及單向流淨化設備中,可(kě)以發現沿壁的和兩個過濾(lǜ)器搭接處(chù)下(xià)方的(de)反向氣流。這種氣(qì)流將把下方的汙染傳輸到上部再送下來,破壞了上述“活塞(sāi)流”的狀態,危害極大(dà)。對於和外界(jiè)有開口相通的局部淨化設備,例如潔淨工作台,這種(zhǒng)氣流將引射外界汙染氣流,在設計上一定要減小過濾器邊(biān)框處所占的無效(xiào)麵積,更要設法使(shǐ)空間的壁麵盡量接近過濾器有(yǒu)效迭風截麵。
通過上麵分析,可以認為保證單向流潔淨室特性(高潔淨度和快速自淨恢複能(néng)力)的重要先決條件有兩(liǎng)個:①來流的潔淨度;②來(lái)流的活塞流情(qíng)況;
對(duì)於來流的潔淨度,對通過高效以上過濾器送風的(de)單向流潔淨室來說是(shì)不(bú)成問題的,而對於來流的“活塞流”情況,則需作進(jìn)~步分析。
根據流(liú)體力學(xué)原理,來流條件對以後的流動狀況將有直接的重要影響,送風麵(miàn)出(chū)口氣(qì)流也就是工作區的來流。
來流的紊動性大,則(zé)將影響後(hòu)麵的單向流特(tè)性;來流未充滿流動截麵,則(zé)將影響後麵是否能形成“活塞流”和形(xíng)成的快慢;而來流未充滿流動截麵也是來流素動的一個因素。所以,在采用高效(xiào)過(guò)濾器的條件下,保證單向流潔淨室特(tè)性的(de)必要條件是“活(huó)塞流”,而(ér)“活塞流”的必要條件則是來流充滿流動截麵。但是,對(duì)一間房間而不是一(yī)段管道來說,讓氣(qì)流從頭至(zhì)尾完全充滿流動截麵也是不現實的。
最初,確實認為這種單向平行的氣流應該(gāi)充滿整個潔淨室(shì),但這在技術上和經濟上都是不利的。隨(suí)著認(rèn)識的發展,人們又指出這種單向流隻是“在有限的領域內全部空氣沿平行流線(xiàn)以等速流動的意思”,並(bìng)認為能極力抑製渦流的(de)發生。通過全空間的清潔空氣的單向流特性占支配地位的(de)那樣(yàng)的房間,也稱為單向流潔淨室。這就是說,不要求在整個房間都具有單向平行的流線,均勻的(de)速度(dù),沒有渦流,而是隻要求單向平行流特性在這個房間中占(zhàn)支配地位,例(lì)如(rú)在整個工作區這一層(céng)空間保證了單向流,這個房間就是單向流潔淨室。前麵介紹過的國內外有關標準(zhǔn)、措施中關於單向流潔淨室達到的高潔淨度(dù),就是指在工作區內達到的潔淨度。因此,密集布置的流線型散流器頂送(sòng)和全孔板頂送,也被(bèi)作(zuò)為實現垂直單向流的手段使用。
亂流原(yuán)理
潔淨室按其氣流狀態來區分,主要分為亂流(非單向流)潔淨室、單向流潔淨室和輻流潔淨室(也有稱矢(shǐ)流潔淨室的),這一節主要討論亂(luàn)流潔淨室。前麵(miàn)已經指出,不論是哪一種潔淨室,都(dōu)是紊流(liú)流(liú)態。那為什麽不(bú)都叫紊流潔(jié)淨室呢(ne)?
亂流潔淨(jìng)室的名稱是借用於日文,但是日文的亂流就是紊流的意思,而中國最早在《空氣潔淨技術措施(shī)》中正式采用(yòng)的亂流一詞是兼有紊流(liú)的含義而(ér)不同於(yú)流體力學(xué)上的紊流這一專有名詞。國際上習慣稱這種潔淨室為非單向流潔淨室。
所謂亂流(liú)潔淨室,一(yī)般包括以下各種送風(fēng)形式:
⑴高效過濾器頂送(有(yǒu)擴散(sàn)板和無擴散板
⑵流線型散流器頂進
⑶局部孔板頂送
⑷側送
具有這些送風形式的潔淨室,如以雷諾數判斷,顯然屬於紊流流態,但是如(rú)果把(bǎ)它們稱(chēng)為紊流潔淨室就不合適(shì)。氣流(liú)沿整個頂棚下送,室(shì)內速度達到0.25m/s 以上,這種室內的流(liú)動狀態也是紊流,但在後麵就會搞清楚,雖(suī)然這兩種(zhǒng)送風方式都造成室內紊流流態,但是就其淨化室內空(kōng)氣的原理(lǐ)來說,卻是根本不同(tóng)的,後者屬(shǔ)於單向流或(huò)平行流潔淨室的淨化原理。所(suǒ)以如果把前(qián)者稱為紊流潔淨室,則後者也應被包(bāo)含進去了。
亂流潔(jié)淨室的主要特點是從來流到出流(liú)(從送風口到回風口(kǒu))之間氣流的流通(tōng)截麵是變化的,潔淨室截麵(miàn)比送風口截麵大得多,因而不能在全室(shì)截麵或者在全室工作區截麵形成勻速氣流。所以,送風(fēng)口以後的流(liú)線彼(bǐ)此有很大或者越來越大的夾(jiá)角(jiǎo),曲率半徑很小,氣流在室內不可能以單一方向流動,將會彼(bǐ)此撞擊(jī),將有回流、旋渦產生(shēng)。這就決定亂流潔淨室的流態實質是(shì):突(tū)變流;非均勻流。
這比用(yòng)紊流來描述亂流潔淨室更確切、更全麵(miàn)。紊流主要決定於雷諾數,也就是主要受流速的影(yǐng)響,但是如果采用(yòng)一個高效過濾器頂送的送風形式,則即使流(liú)速極低,也要產生(shēng)上述(shù)各種結果,這就因(yīn)為它是一個突變流和非均勻流。因此這種情況下不僅有流層之間因紊流流動而發生的摻混(hún),而且還有全室範圍內的大(dà)的回流、旋渦所(suǒ)發生的(de)摻混。
所以,概括(kuò)地說,亂流潔淨室的作用原理是(shì):當一股幹淨氣流從送(sòng)風口送入室內時,迅速向四周擴(kuò)散、混(hún)合,同時把差不多(duō)同樣數量的氣流從回風口排走,這股幹淨(jìng)氣流稀釋著室內汙染的空氣(qì),把原來含塵濃度很高的室內空氣(qì)衝淡了,一直達(dá)到平衡。所以氣(qì)流擴散得越快,越均勻,稀釋的效果就越好。所以(yǐ)亂流潔淨室的原理(lǐ)就(jiù)是稀釋作用。
2所需材料
潔淨室在進行淨化工程施(shī)工的時候,需要用到以下設備:
A. 裝飾結構類:
1:潔(jié)淨室所需要的淨化設備主要有:風淋室貨淋室 層流罩(FFU)傳遞窗高效送風口(分為(wéi)普通高效送風口,一體化高效送風口,可更換濾網的高效(xiào)送風口) 泄壓閥 風量調節閥等,潔淨室做好後有的局部淨化級別要求特別高,因此我們推薦客戶使用潔(jié)淨工作台,潔淨棚(péng)等淨化設備。
2:圍體結構彩鋼板(各種鋁(lǚ)型材 槽鋁 T型(xíng)大梁鋁 角鋁 外形(xíng)柱鋁 外圓片(piàn) 三維接頭 門堵頭 內圓弧線 門料 窗料等) 輔助材料角鐵 圓鋼 膠塞 白(bái)功釘 拉爆(bào)鉤等)
B.空調通風部分:
1.空調通風部分(fèn)主要(yào)材料有空調主機(jī),送回風管,鍍鋅(xīn)水管(或者PVC水管) 水塔 閘閥水泵 Y型過濾器 橡膠軟管 止回(huí)閥 水流開關 溫度計 壓力表 水過濾器 各種管碼(mǎ)
2:通風部分的主要材料有中(zhōng)效增壓箱 風閥 風量調節閥 初效防雨百葉 風回百葉 初效過濾器(qì) 中效過濾器(qì) 高效過濾器 層流罩(FFU) 保溫棉 保濕軟管 各種輔材
C. 電器部分:
1、空調電路
2、淨化設備電路
3、照明電路
D. 地麵部(bù)分:
1、環氧樹脂地坪
2、PVC地板
3、高架地板地麵
3所(suǒ)需(xū)設備
風淋室
風(fēng)淋室係(xì)列產品(pǐn)是一(yī)種通用性較強的局部淨化設備,安(ān)裝於潔淨室與非(fēi)潔淨室之間。當人與貨物要進入潔淨(jìng)區時需經風淋室吹淋(lín),其吹出的(de)潔淨空氣可(kě)去除人與貨物(wù)所攜帶的塵埃,能有效(xiào)的阻(zǔ)斷或減少塵源(yuán)進入潔淨區(qū)。風淋(lín)室/貨淋室的前後兩道門為電子互鎖,又可起到氣閘的作用(yòng),阻止未(wèi)淨化的空氣進入(rù)潔淨區域。
貨淋室
貨淋室,固(gù)名思義,即為貨物專用的吹淋室,又稱之為貨(huò)淋通道、貨淋門、廣泛適用於電子(zǐ),食品、包裝企業(yè)的物流通道處,對即將進入潔淨車間進行操作加工的貨物原材料及工具進行吹淋,達(dá)到過濾去除灰塵粒子,進入無塵車間的原材料潔淨的效果.因每個企業物流通(tōng)道的現場(chǎng)尺(chǐ)寸以及(jí)需(xū)要吹淋的貨物原材料運輸方式(shì)大(dà)小(xiǎo)的不同,故貨淋室沒有統一的標準,全部為非標產品。貨淋在功能上(shàng)既有(yǒu)普(pǔ)通型貨(huò)淋室,又有紅外線語音提示型貨淋室,還有自動移門式貨淋室。
傳遞窗
傳遞窗主要適用於潔淨區與非潔淨區之間,或潔淨(jìng)室與潔淨室之間的小貨物傳遞,可有效的減少潔淨室門的(de)開啟次數,把潔淨區的汙染減少的最低程度(dù)。根據使用要求,傳遞窗(chuāng)箱體表麵可(kě)噴塑(sù),內膽(dǎn)可用不鏽(xiù)鋼,外表美觀。傳遞(dì)窗的兩扇門采用電控連鎖或機械連鎖裝置,可有效的防止低潔淨等級區內的灰塵(chén)帶入(rù)高潔淨區內,是淨化車間必備佳品。
高(gāo)效送風口
本產品為萬級,十萬級亂流潔淨室新建,改(gǎi)建工程淨化空調係統終端送風裝置。可廣泛應用與電子工業,精密機械,冶金,化工等工(gōng)業及醫療,製藥,食品等(děng)部(bù)門的淨化空調係統。本裝(zhuāng)置主要由靜壓箱,高(gāo)效過濾(lǜ)器,鋁合金擴散板,標準法蘭接口等組成,造型美觀,結構簡單,使(shǐ)用可靠。 本送風口為下裝式,具(jù)有在(zài)潔淨室內安(ān)裝(zhuāng)和更換過濾器方便的優點,高效過濾器采用機械壓緊或液槽密封裝置,確(què)保風口安裝無泄露,密封可靠,淨化效果好,對一般淨化工程均可適(shì)用。
潔淨工作(zuò)台
無塵車間內的潔淨工作台可根據(jù)產(chǎn)品要求或其他用途的要求,在(zài)操作台上保持高潔淨度的局部淨化。潔淨工作台可以在操作台的局部空間形成(chéng)無菌、無(wú)塵的局部淨化(huà),其主要組成部件有預(yù)過濾器、高效過濾器、風機機組、外殼、靜壓箱、台麵和配套的(de)電器元器件等。
無(wú)塵車間的潔淨工作台的構造要求:台麵,采用木質塑料貼麵貼於層壓板上做成台麵,或采用不鏽鋼做(zuò)台麵;箱體,用熱紮薄鋼板與骨架氣(qì)焊(hàn)易變形,可采用冷軋薄板折邊搭接,大電流電焊,內表麵需(xū)粘貼消聲材料,最大尺寸應以通(tōng)過一般房門為宜;箱體密封,所有縫隙均采用密封(fēng)膠(jiāo)密(mì)封(fēng);操作區截麵應盡可能與空(kōng)氣過濾器送風截麵(miàn)相同,盡量減少盲區;風(fēng)機、電機,選用高壓低噪的小型風機,風機與(yǔ)箱體的連接采用軟連接,電機及風機均應(yīng)采取減振措施;燈罩,日光燈要(yào)盡量(liàng)設置在燈罩內,燈罩內要通過潔淨氣流;預過(guò)濾(lǜ)器,須設置預(yù)過濾器,容量要大,在使用(yòng)風量下,初阻力宜小於50Pa;高效過(guò)濾器,盡量采用大麵積(jī)的過濾器,減少空氣過濾器的數量,過(guò)濾器與(yǔ)框架(jià)之間的密(mì)封應采用封(fēng)導結合的雙環密封係統。
FFU風機過濾單元
風機過濾單元(FFU)是一種空氣自(zì)淨裝(zhuāng)置,可室內(nèi)吊頂安裝或放置在支架上,使局部級別達到百級。也可用(yòng)於潔(jié)淨室末端送風。該產品設有初、高效兩級過濾裝置。風機從頂部(bù)將空氣吸入並經初、高效過濾器過濾,過濾後的潔淨空氣在整個出風(fēng)口送出。安裝方式有懸(xuán)掛式和落地支架兩種。
風機從FFU頂部將空氣(qì)吸入並經初、高效過濾器過濾,過濾後的潔(jié)淨空氣在整(zhěng)個出風麵以0.45M/S±20%的風速勻速送出(chū)。它為不同尺寸大(dà)小,不同潔淨度等級的(de)潔淨(jìng)室、微環境提供高質量的潔淨空氣。在新建潔淨室、潔淨廠房式改造翻新中,即可提高潔(jié)淨度級別,降低(dī)噪音和振動(dòng),也可大大降(jiàng)低造價,安裝維護方便(biàn),是潔淨環(huán)境的理想部件。
層(céng)流罩
層流罩一種可提供局部高清潔環境的空氣淨化設備。它主要有箱體,風機,初效空氣過濾(lǜ)器,高效空氣過濾器。阻尼層,燈具等組成,箱(xiāng)體(tǐ)噴塑或(huò)采用不鏽鋼材料。該產(chǎn)品即可以懸掛,又可地麵支撐(chēng),結(jié)構緊湊,使(shǐ)用方便。可以單個使用,也(yě)可多個聯接組成(chéng)帶(dài)狀潔淨區域。廣泛用(yòng)於(yú)精密機械,電子,製藥,食品,精細化工等部門。
4控管(guǎn)項目
1、能除去(qù)空氣(qì)中飄(piāo)遊之微塵(chén)粒子。
2、能防止微塵粒子(zǐ)之產(chǎn)生。
3、溫度和濕度之控製。
4、壓力之調節。
5、 有害氣體之排(pái)除。
6、結構物與隔間(jiān)之氣(qì)密(mì)性。
7、靜電之防製。
8、電磁幹擾預防。
9、安全因素之考慮。
10、節(jiē)能之考量。
5淨化方法
空氣(qì)淨化方法
1 、整體淨化(huà):可分為層流型和湍(tuān)流型。層流是指空氣由(yóu)一側全麵地以同(tóng)速流向另一側,使室(shì)內產生的塵粒或(huò)細菌不(bú)會向四周擴散(sàn)而被平推出室外,而達到好的除菌效果。
⑴高效過(guò)濾除菌技術:空氣潔淨主要靠高效或(huò)超高效過濾設備,向特定的環境(jìng)內輸送潔(jié)淨空氣並能保持空氣的潔淨度(dù)。過濾潔(jié)淨原理:①網截阻留;②篩孔阻留;③靜電吸引阻留;④慣性碰撞和布朗運動(dòng)阻留。因此,過濾潔淨技術是一(yī)種綜合作用的結果。
⑵濾材結構:生物潔淨室所用濾材級別多數為高效或超高效濾材,所用濾材有:玻璃棉製濾材、高級紙漿製濾材(cái)、石棉纖維濾材、過氯乙烯(xī)纖維濾材等。高效濾材對空氣中 0.5 μ m 的顆粒的阻留率能達到 90%~99% ,超高效濾(lǜ)材可阻留 0.3 μ m 的顆粒 99.9% 以上。
2 、局部(bù)淨化
⑴潔淨層(céng)流罩:潔淨層(céng)流罩是醫院局部空氣淨化裝置。一般可構成垂直層流方式(shì),四周用透明圍幕。整個(gè)罩內可保持高潔淨度(萬級至百(bǎi)級)空氣。這種潔淨層(céng)流罩可用於免(miǎn)疫功能低(dī)下病人的治療保護,所以也稱無菌病床層流(liú)罩。
⑵淨(jìng)化操作台:采用水(shuǐ)平或垂直層(céng)流方式淨化箱體內的空氣(qì),可使(shǐ)操(cāo)作台內(nèi)淨化達到很高級別。
⑶靜(jìng)電(diàn)吸附除菌淨(jìng)化技術:靜電吸附(fù)除菌(jun1)是(shì)利用工業(yè)電除塵的原理,在(zài)小型化技術方麵有所創新(xīn)。①采用細線(xiàn)放電(diàn)極與蜂巢(cháo)狀(zhuàng)鋁箱收集(jí)極形成級線裝置;②采用鏡象力荷(hé)電吸附作用。
目前有一種三級淨化(huà)裝(zhuāng)置,即預過濾 - 高效過濾 - 活性炭吸附,組合式正離子靜電吸(xī)附除菌,並采用大風量空氣淨化,以保證室內空氣(qì)淨化次(cì)數,較好地解決了醫院重點部門如手術室、 ICU 、母嬰病房、血(xuè)液透析室等有人情況下的空氣持續消毒問題,可使(shǐ)醫院室內空氣的淨化潔淨度達到(dào) 10 萬級 ~1 萬級。
⑷負離(lí)子(zǐ)淨化技術:負離(lí)子是一種(zhǒng)帶負電的化學基團,能發生(shēng)可逆性變化,存在(zài)時間極短(duǎn),本身並無殺滅(miè)微生物的能力,主要是靠帶電(diàn)離子與空(kōng)氣中的微粒特別是微生物顆粒結合,形成多個顆(kē)粒凝(níng)聚變大從而迅速沉降,使空氣達到淨化的目的。空氣中負離子隻有在具備某些化(huà)學性質時,如活(huó)性氧離子等,它們才具有侵害蛋白質的能力從而殺滅微生物,因(yīn)此負(fù)離子對空氣(qì)淨化的能力比較(jiào)有限,對空氣(qì)中微生物粒子清除率隻能達到 70%~90%。
6工作方式
亂流式
空氣由空調箱經風管與潔(jié)淨室內之空氣過(guò)濾器(HEPA)進入潔淨室,並由潔淨室兩側隔間牆板或(huò)高架地板回風(fēng)。氣(qì)流非直線型運動(dòng)而呈(chéng)不規則之亂流或(huò)渦流狀態。此型(xíng)式適用於(yú)潔淨室等級1,000-100,000級。
定義:氣流以不均(jun1)勻速(sù)度不平行流動、伴有回流或渦流的潔淨室。
特性:亂流(liú)潔淨室是靠多次換氣來實現潔淨與潔淨級別。換氣(qì)次數決(jué)定定義中的淨化級別(bié)(換(huàn)氣次數越多,淨化級別越高)
⑴自淨時間:是指潔淨室按設計換氣(qì)次數開始送風到潔淨室,室內含塵濃度達到所設計的淨化級別的(de)時間。1,000級希(xī)望不超過20min(分鍾) (可取15min計算) 10,000級希望不超過30min(分鍾) (可取25min計算(suàn)) 100,000級希望不超過40min(分鍾) (可取30min計算)
⑵換(huàn)氣次數(按上述自淨時間要求設計)1,000級 43.5—55.3次/小時 (規範:50次/小時) 10,000級 23.8—28.6次/小時 (規範:25次/小時) 100,000級 14.4—19.2次/小時 (規範:15次/小時)
優點:構造簡單、係統建造成本,潔淨室之擴充比較容易,在某些特殊用途場所,可(kě)並用無塵工作台,提高潔(jié)淨室等級(jí)。
缺點:亂(luàn)流造成的(de)微塵粒子於(yú)室內空間飄浮不易排出,易汙染製(zhì)程產品。另外若係統停止運轉再激活,欲達需求之潔淨度,往往須耗時相當長一段時間(jiān)。
層(céng)流式
層流式空(kōng)氣氣流運動成一均勻之直線形,空氣由覆蓋率100%之過濾器進入室內,並由(yóu)高架地板或兩側隔牆板回風,此型式(shì)適用於潔淨室等級需(xū)定較高之(zhī)環境使用,一(yī)般其潔淨室等級為Class 1~100。其型式(shì)可分為二種:
⑴水平層流式:水平式空氣自過濾器單方向吹(chuī)出,由對邊牆(qiáng)壁之回風係統回風,塵埃隨(suí)風向排出室外,一般在下流側(cè)汙染較嚴重。
優點:構造簡單,運轉後短(duǎn)時(shí)間(jiān)內即可(kě)變成穩定。
缺點:建造費用比亂流式高,室內空間不易(yì)擴充。
⑵垂直層流(liú)式:房間天花板完全以ULPA過(guò)濾器覆蓋,空氣由上往下吹,可得較高之潔淨度(dù),在製程中或工作人員所(suǒ)產生的塵埃可快速排出室外而不會影響其它工作區域。
優點:管理容易,運轉開始短時間內即(jí)可達穩(wěn)定狀態,不易為作業(yè)狀態或作業人員所影響。
缺點:構造費用較高,彈性運用(yòng)空(kōng)間困難,天花板之吊架相當占空(kōng)間,維修更換過濾器較麻煩(fán)。
複合式
複合式為將亂流式及層流式予以複合或並(bìng)用,可提供局部超潔淨之(zhī)空氣。
⑴潔淨隧道(Clean Tunnel):以HEPA或(huò)ULPA過濾器將製程區域或工作區域100%覆蓋使潔淨度等級(jí)提高至10級以(yǐ)上(shàng),可節省安裝運轉費(fèi)用。
此型(xíng)式需(xū)將作業人員之工作區與產品和機器維修(xiū)予以(yǐ)隔離,以避免機器維修時影響了工作及品質,ULSI製(zhì)程大都采用此種(zhǒng)型式。
潔淨隧道另有(yǒu)二項(xiàng)優點:A.彈性(xìng)擴充容易; B.維(wéi)修設(shè)備時可在維修區輕易(yì)執行。
⑵潔淨管道(Clean Tube):將產品流程經過的自動生產線包(bāo)圍並(bìng)淨化(huà)處理,將潔淨度等級提至100級以上。因產品和作業員及發塵環境相互隔(gé)離,少量之送風(fēng)即可得到(dào)良好之潔淨度,可節省能源,不需人工的自(zì)動化生產線為最適宜使(shǐ)用。藥品、食品業界及半導體業界均適用。
⑶並裝局部潔淨室(Clean Spot):將潔淨室等級10,000~100,000之亂流潔淨室內之產品製(zhì)程區的潔淨度等級提高為10~1000級以上,以(yǐ)為(wéi)生產之用;潔淨工作台、潔淨工作棚、潔淨風(fēng)櫃即屬此類。
潔淨工作台:等(děng)級Class 1~100級。
潔淨工(gōng)作(zuò)棚:為在亂流式之(zhī)潔淨室空間內以防靜電之透明塑料(liào)布(bù)圍成一小空間,采用獨立之HEPA或ULPA及空調(diào)送風機(jī)組而成為一較高級之潔淨空間,其等級為10~1000級,高度(dù)在(zài)2.5米左右,覆蓋(gài)麵積約10m2以下,四支支柱並(bìng)加裝活動輪,可為彈性(xìng)運用。
7風(fēng)速控製
潔淨室內的(de)氣流是左右潔淨室性能的重要因素,一般潔淨室的氣流(liú)速度是選0.25~0.5m/s之間,此氣流速度屬微風區域,易受人、機器(qì)等的動作而幹擾趨於混(hún)亂、雖(suī)提高風速可抑製此一(yī)擾亂之影響而(ér)保持潔(jié)淨度(dù)、但因風速的(de)提高,將影響運轉成本的增(zēng)加,所(suǒ)以應在滿足要求的潔(jié)淨(jìng)度水準之(zhī)時,能以最(zuì)適當的風速供應,以達到適當(dāng)的風速(sù)供應以達到經濟性效果。
另一(yī)方麵欲達到潔淨室潔淨度之(zhī)穩定效果,均一(yī)氣流之保持亦為一重要因素(sù),均一氣流若無法保(bǎo)持,表示風速有異(yì),特別是在壁麵,氣流會延著壁麵發生渦流作用,此時要實現高潔淨度(dù)事實上(shàng)很困難。
垂直層(céng)流式方向要保持均一氣流必(bì)須:(a)吹出麵的風速不可有速度上的差(chà)異;(b)地板(bǎn)回風板吸(xī)入麵之風速不可有速度上的差異。速度過低或過高(0.2m/s,0.7m/s)均有渦流之現象發(fā)生,而0.5m/s之速度,氣(qì)流則較(jiào)均一,一般潔淨室,其風速均取在0.25~0.5m/s之間。
8影響因(yīn)素(sù)
影響(xiǎng)潔淨室的氣流因素很多,如製程設備、人員、潔淨(jìng)室組裝材、照明器具(jù)等,同時對於生產設備上(shàng)方氣流的分流點,亦應列入考慮因素。
一般操作台或生產(chǎn)設(shè)備等表麵的氣流分流點,應(yīng)設於(yú)潔淨室空間與隔牆板間距2/3之處,如此可使作業人員工作時(shí),氣流可從製程區內部(bù)流向作業區,而將微塵帶走;若分流點配置在製程區前方,將(jiāng)成為不當的氣流分流,此時大部份的氣流將流(liú)至製程區之後,作業員操作所引起的塵埃將被帶到設備後麵(miàn),工(gōng)作台因(yīn)而將受到汙染(rǎn),良率也勢必降低。
潔淨室內(nèi)的工作桌等障礙物,在相接處均會有(yǒu)渦流現象發生,相對地(dì)在其附近(jìn)之潔淨度將(jiāng)會較差,在工作桌麵鑽上回風孔,將使渦流現(xiàn)象減少最低;組裝材料之選擇(zé)是否恰當、設備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現象之(zhī)重要因素。
潔淨(jìng)室的構成是由下列各項係統所組成(在所組成的係(xì)統分子中是缺一不可的),否則將無法構成一完整且品質良好的(de)潔淨室:
⑴天花(huā)板係統:包括吊杆(Ceiling rod)、綱梁(I-Beam或(huò)U-Beam)、天花板格子梁(liáng)(Ceiling grid或 Ceilingframe)。
⑵空調係統:包括空氣艙、過濾器係統(tǒng)、風車等。
⑶隔牆(qiáng)板(Partitional wall):包括窗(chuāng)戶、門(mén)。
⑷地板:包括高架(jià)地板或防靜電舒(shū)美地板。
⑸照明器具:包括日光燈、黃色燈(dēng)管等。
潔淨室之建築主體構造,一般是用(yòng)鋼筋或骨水泥,但(dàn)無論是何種構造,必須滿足如(rú)下之條件:
●不會因溫度變化與振動而發生裂痕;
●不易產生微(wēi)塵粒子,且很難附著粒子;
●吸濕性小;
●為了維持室內之濕度條件,熱絕緣性要高。
9重(chóng)要性
潔淨室的潔淨度(dù)往往受到氣流的(de)影響,換言之,即人(rén)、機器隔間、建築結構等所(suǒ)產生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支(zhī)配。
潔淨室係利用HEPA、ULPA過濾空氣,其塵(chén)埃的收(shōu)集率達99.97~99.99995%之(zhī)多,因此經過此過濾(lǜ)器(qì)過濾(lǜ)的(de)空氣可說(shuō)十分幹淨。然而潔淨室內除了人(rén)以外,尚有機器等之發塵源,這些發生的塵(chén)埃一旦擴散,即無(wú)法(fǎ)保持潔淨空間,因此必須利用氣流將發生的塵埃迅速(sù)排出室外。
10應用領(lǐng)域(yù)
工業
以無生命微粒的控製為(wéi)對象。主(zhǔ)要(yào)控製空氣(qì)塵埃微粒對工作對象的汙染,內部(bù)一般保持正壓狀態。它適用於精密機械工業、電子工(gōng)業(半導體、集(jí)成電路等)宇航工(gōng)業、高純(chún)度化學工業、原子能(néng)工(gōng)業、光磁產品工業(光盤、膠片、磁帶生產)LCD(液晶玻璃(lí))、電腦硬盤、電腦磁頭生產等多行業。
生物(wù)
主要控製有生命微粒(細菌)與無生命(mìng)微粒(塵埃)對工作對象的汙染。又可分為(wéi):
A、 一般生物潔淨室:主要控製微生物(細菌(jun1))對象(xiàng)的汙(wū)染。同時其內部材料要能經(jīng)受各種滅菌劑侵蝕,內部一般保證正壓。實質上其內部材料要能(néng)經受(shòu)各種(zhǒng)滅菌處理的工業潔淨室。例:製藥工業、醫院(手術室、無(wú)菌病房)食品(pǐn)、化妝品、飲料(liào)產品生產、動物實驗室、理化檢驗室、血站等。
B、 生物學安全潔淨室:主要控製工作對象的有生命微粒對外界和人的汙染。內部要保持與大氣的負壓。例:細菌學、生物學、潔淨實(shí)驗室(shì)、物(wù)物工程(重組基因、疫苗製備)。
相關知識
11工作量
發塵(chén)量
潔淨室內的發塵量,來自設備的可考慮通(tōng)過局部排風排除,不流入室內(nèi);產品(pǐn),材料等在運送過程中的發塵與人體發塵量相(xiàng)比,一般極小,可忽略;由於金屬(shǔ)半壁(bì)(彩鋼夾心板)的應用來自(zì)建築表麵的發塵也很少,一般占10%以下,發塵主要(yào)來自人,占90%左右。在人的發塵量上,由於服裝材料和樣式的改進,發(fā)塵絕對量也不斷減少。
A、材(cái)質:棉質發塵量最大,以下依次為(wéi)棉、的確良、去靜電純滌綸、尼龍。
B、樣式:大掛式發塵量(liàng)最大,上下分裝型次之,全罩型最少。
C、活動:動(dòng)作時的發塵量一般達到靜止時間3-7倍(bèi)。
D、清洗:用溶劑洗滌的發塵量降至用一(yī)般水清洗的五分之一。
室內維(wéi)護結構表麵發塵(chén)量,以地麵為準,大約相應8平方(fāng)米地麵時的表麵發塵量(liàng)與一個靜止的人的發塵量相當。
發菌量
工作人員產(chǎn)生的汙染:
1)皮膚:人類通常每四(sì)天完成(chéng)一次(cì)皮膚的完全脫換,人類每(měi)分鍾脫落(luò)約1000片皮膚(平均大小為30*60*3微米)
2)頭發:人類的頭發(直徑約為50~100微米)一(yī)直在脫落。
3)口水:包括鈉、酶、鹽、鉀、氯化物及食品微粒。
4)日常衣物:微粒、纖維、矽土、纖維素、各種化學品和細菌。
5)人類靜止和坐立每分鍾將產(chǎn)生10000個大於0.3微米的微粒。
6)人類在頭部和軀幹做動(dòng)作(zuò)時每分鍾將產生1000000個大於0.3微米的(de)微粒(lì)。
7)人類以0.9m/s的速度行走時每分鍾將產(chǎn)生5000000個(gè)大於0.3微米(mǐ)的微粒。
分析國外試(shì)驗(yàn)資(zī)料可以認為:
⑴ 潔淨室內當工作人員穿無菌服時:
靜止時(shí)的發菌量一般為10-300個/min.人(rén)
軀體一般活動時的發菌量為(wéi) 150-1000個(gè)/min.人
快步行走時(shí)的發菌量(liàng)為 900-2500個/min.人
⑵ 咳(ké)嗽一次一般為 70~700個/ min.人
噴嚏一次(cì)一般(bān)為 4000~62000個/ min.人
⑶ 穿平常衣服時發菌量 3300~62000個/ min.人
⑷ 無口罩發菌量:有口罩發菌量 1:7~1:14
⑸ 發菌量:發塵量 1:500~1:1000 據(jù)國內事例:
⑹ 手術中人員發菌量 878個/ min.人
所以,可知潔淨(jìng)室(shì)內無菌衣人(rén)員的靜態發菌量一般不超過300個/ min.人,動態發菌量一般不超過1000個/ min/人,以此作為計算依據(jù)是可行的。
12執行標(biāo)準
國內標準
⑴.潔淨廠房設計規範 GB50073-2001
⑵.醫院潔淨手術部建築技(jì)術規範GB50333-2002
⑶.醫藥工(gōng)業潔(jié)淨廠房設(shè)計規範(fàn)GB 50457-2008
⑷.傳(chuán)染(rǎn)病醫院建築設計規範
⑸.醫藥(yào)工業潔淨室(區)懸浮粒子的測試方法(fǎ)GB/T16292-1996
⑹.QS認證質(zhì)量手冊(cè)
⑺.GMP藥品生產質(zhì)量管理規範
⑻. 潔淨室施工(gōng)及驗收規範GB 5091-2010
際標(biāo)準
ISO係列(liè)
⑴ISO14644-1空氣潔淨度等級劃分
⑵ISO14644-2 為認證ISO14644-1的 連續的(de)相符性的測試和監測技術要(yào)求
⑶ISO14644-3 測試方法
⑷ISO14644-4 設計建造啟動
⑸ISO14644-5 運行(Operations)
⑹ISO14644-6 術語和定義
⑺ISO14644-7 分離裝置(潔淨空(kōng)氣罩、手套箱、分離器和微循環設備(bèi)
⑻ISO14644-8 分子汙染
⑼ISO14644-9 潔淨化學品(液體(tǐ))
IEST係列
潔(jié)淨空氣:
RP-CC001高效與超高效過濾(lǜ)器
RP-CC002單向流裝置
RP-CC006潔淨室測試RP-CC007超高效過(guò)濾器測(cè)試
RP-CC008氣體吸收裝置
RP-CC021高效與超(chāo)高效過濾器(qì)過濾器介質(zhì)測試
RP-CC034高效(xiào)與超高效過(guò)濾(lǜ)器過濾器檢漏
潔淨室與潔淨環境:
RP-CC006潔淨室測試
RP-CC012潔淨室設(shè)計要點
RP-CC016潔淨室非揮發性殘留物質的沉(chén)積率
RP-CC018潔淨室管理運行(háng)與檢測程序(xù)
RP-CC022潔淨(jìng)室(shì)與受控環境中的靜電
RP-CC023潔(jié)淨室中的微生物
RP-CC024微(wēi)電子設備震動測量與說明
RP-CC026潔淨室運行
RP-CC027潔淨室與受控(kòng)環境中人員與行為
特殊應用:
RP-CC029使用噴漆器要考慮的汙染控製因素
運行保障:
RP-CC003淨室與受控環境的服裝係(xì)統要點
RP-CC004淨室與受控環境用抹布材料評估
RP-CC005淨室與受(shòu)控環境用手套(tào)和指套
RP-CC020潔淨室文件材(cái)料與格式
設備:
RP-CC002單向流(liú)裝置
RP-CC013設備校準與(yǔ)檢(jiǎn)驗程序
RP-CC015潔淨室生(shēng)產設備與輔助設備
術語:
RP-CC011汙染控製(zhì)領域術語和定義
文獻:
RP-CC009汙染控製領域的標(biāo)準、準則、方法與(yǔ)相關文件概覽
詳細參數
潔淨標準與潔淨等級 (ISO 國際標準)
各粒徑檔最大容(róng)許粒子濃度 (顆(kē)/m3)
ISO等級 0.1um 0.2um 0.3um
1 10 2
2 100 24 10 4
3 1,
4 10,000 2,370 1,020 32 83
5 100,000 23,700 10,
6 1,000,000 237,000 102
空氣潔淨度應按下表規定劃分(fèn)為四個等級。
空氣潔淨度等級表
等級
每立方米(每升)空氣中
≥0.5微米塵粒數
每立方米(mǐ)(每升)空(kōng)氣中(zhōng)
≥5微米塵(chén)粒數
100級
≤35×100(3.5)
1000級
≤35×1000(35)
≤2500(0.25)
10000級
≤35×10000(350)
≤25000(2.5)
100000級
≤35×100000(3500)
≤25000(25)
注:對於空氣(qì)潔淨度為100級的潔淨室內大於等於5微(wēi)米塵粒的計算應進行多(duō)次采樣。當其多次出現時,方可認為該測(cè)試數值是可*的。
13應用範圍(wéi)
淨化工程(chéng)是一個(gè)應用行(háng)業非(fēi)常廣(guǎng)泛的基礎性配套產業,在電子信息、半導體、光電子、精密(mì)製造、醫藥衛生、生物工程、航天航空、汽車噴塗(tú)等眾多行業均有應用,並根據行業的精密與無塵要求,等(děng)級差別(bié)也較大。
目前級別(bié)最高的當屬航(háng)天航空的航(háng)空倉,基本是屬於1級,屬於特殊領域,麵積相對較小。
另外對級別要(yào)求較高的是生物化學實驗室(shì)和高精納米材料生產車間,互聯網(wǎng)芯片的發展將是未來需求的一(yī)大方向。
14八大特點
第一點,采用更適(shì)合潔淨室原理的圓弧轉角(jiǎo);
第二點,係統自動控製(zhì)運行,雙門電子互鎖,並設有光(guāng)電感應器,單向通道風淋室,從(cóng)非潔淨(jìng)區進(jìn)入,關門後紅外線感應有人就(jiù)吹淋,吹淋後入門鎖閉,隻能從出門走(zǒu)出風淋室;
第三點(diǎn),整體冷軋鋼板製作(zuò),外(wài)表麵靜電噴塑處理;
第四點,門、底板、噴嘴均采(cǎi)用不鏽鋼(gāng)製造,美觀(guān)大方;
第五(wǔ)點,軟鍵觸按式時間繼電器,LED顯示及設置吹淋時間,範圍在10-99s可調,吹淋(lín)時雙門自動鎖閉;
第六點(diǎn),采用初、高效兩級過濾係統,有隔板高效過濾器,過濾效率為:99.99%,確保淨化(huà)級別;
第(dì)七點,風嘴出風(fēng)口風速高達25m/s以上,吹到人體上風速18m/s以上;
第八點,采(cǎi)用EVA密封材料,密閉性能(néng)高。
15人(rén)員規範
為了避免和減(jiǎn)少潔淨室(shì)從業人員對潔淨室造成的汙染。任何潔(jié)淨室工作以外的人員,在與潔淨室工作人員捷星接觸談話時,要將自己背對過去,因為口鼻會向注視的方(fāng)興散發汙染。
做到(dào)口鼻不對潔淨室的工作區。
如果出現咳嗽或者打噴嚏的情況,要做到(dào)背對潔淨室的工作區用手套掩住,然後及時更換手套。情況嚴重的者應立即離開潔淨室(shì)區(qū)域,並向領導報告。
潔淨室內(nèi)不得放(fàng)置於潔淨室工作無關的物(wù)品。潔淨室工(gōng)作物品要排放有序。
當設備不能正(zhèng)常運(yùn)轉的時候,不要私(sī)自(zì)維修,要向領導報告,等專(zhuān)業人員對潔淨(jìng)室進行維修。
另外,由於潔淨室對(duì)潔淨度有著過高(gāo)的要求。因此,對潔淨室的工作人員的身體方麵的(de)狀況要求是很嚴格的。
患有呼吸道疾病的人,由於會對潔淨室的空氣造(zào)成汙染,故不能進入潔淨室工(gōng)作
患有結(jié)膜炎或者其他產生(shēng)分泌物的病症,或者患有皮膚類疾病的人員都(dōu)是不適合在潔淨室工作的。
另外需要注意的,潔淨室的工作人員要(yào)對(duì)自己的口腔衛生,保(bǎo)持注意。潔淨室工作(zuò)人(rén)員要定期的進行身體健康狀況的檢查
16運行節能
●潔(jié)淨室(shì)送風、排風、新風之間應切換自如,如生產(chǎn)停止、排風櫃也應停止或減小風量,新風也應調小(xiǎo)。
●工藝(yì)並非絕對要求值班風機運行保護的,應采用提前開機自淨的辦法。
●潔淨室通風機轉速使其壓頭可以控製,不要總處於最(zuì)大壓頭(tóu)或最(zuì)大風量運行的工況。
●運(yùn)行應最(zuì)大限度地利用室外空氣冷卻作用,並在此時增大新風比。
●潔淨室(shì)應根據室外氣象條件(jiàn)變化(huà),通(tōng)過自控或手控(kòng)即能調整設備出力(lì)。
●縮小潔淨空間體積,如潔淨隧(suì)道或隧道式潔(jié)淨室,根據生產要(yào)求把潔淨空間劃分為潔淨度級別不(bú)同(tóng)的工藝區、操作區、維修區(qū)和通道區。