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無塵潔凈室的基本常識


無塵潔凈室(CleanRoom),亦稱為無塵室,潔凈室或無塵車間。它是污染控制的基礎。沒有無塵潔凈室,污染敏感零件不可能批量生產。在FED-STD-2里面,無塵潔凈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制空氣懸浮微粒濃度,從而達到適當的微粒潔凈度級別。
基本常識
一、無塵潔凈室是指將一定空間范圍內之空氣中的微粒子、細菌等之污染物排除,并將室內之溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內,而所給予特別設計建成的無塵潔凈房間。
二、無塵潔凈室的原理。潔凈室是利用HEPA、空氣凈化設備,其塵埃的收集率達99.97~99.99995%之多,因此經過此過濾器過濾的空氣可說十分干凈。然而潔凈室內除了人以外,尚有機器等之發塵源,這些發生的塵埃一旦擴散,即無法保持潔凈空間,因此必須利用氣流將發生的塵埃迅速排出室外。
三、無塵潔凈室中的三塵。無塵潔凈室有三大原則:禁塵、帶塵、產塵。風淋室作為進入潔凈室的緩沖通道之一,是控制帶塵的最好凈化設備之一,它可以最大限度地減少員工進出無塵潔凈室所帶來的污染問題。風淋室的兩道門電子互鎖,可以兼起氣閘室的作用,阻止外界污染和未被凈化的空氣進入無塵潔凈區域,達到生產車間所要求的生產潔凈環境。
四,無塵潔凈室最主要之作用在于控制產品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產品能在一個良好之環境空間中生產、制造,此空間我們稱之為無塵潔凈室。按照國際慣例,無塵凈化級別主要是根據每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標準的粒子數量來規定。也就是說所謂無塵并非100%沒有一點灰塵,而是控制在一個非常微量的單位上。當然這個標準中符合灰塵標準的顆粒相對于我們常見的灰塵已經是小的微乎其微,但是對于光學構造而言,哪怕是一點點的灰塵都會產生非常大的負面影響,所以在光學構造產品的生產上,無塵是必然的要求。
伍.每立方米將小于0.5微米粒徑的微塵數量控制在3500個以下,就達到了國際無塵標準的A級。目前應用在芯片級生產加工的無塵標準對于灰塵的要求高于A級,這樣的高標主要被應用在一些等級較高芯片生產上。微塵數量被嚴格控制在每立方米1000個以內,這也就是業內俗稱的1K級別。
管理制度規范
一、目的:在生產過程中做好衛生監測與管理,防止交叉污染,對產品質量起到重要的作用,因此特質定無塵潔凈室潔凈區工藝衛生管理制度。
二、范圍:適用于潔凈車間的人流,物流及車間的環境,設施潔凈有關的其它元素的管理
三、工作程序:
1、進入潔凈區工作的人員須經過體檢,取得健康證后才能上崗,每年復查一次,如果不合格者,必須調出,患有感冒的工作人員不得進入潔凈區工作。
2、潔凈區每個人所占面積不得少于4平方米
3、潔凈區內工作服管理見《潔凈區工作服管理制度》
4、每天下班后潔凈車間要用紫外燈消毒60分鐘,并填好“紫外燈消毒記錄”每月用甲醛熏蒸一次,時間半個小時,并填寫“熏蒸消毒記錄”
5、人流出入潔凈區必須按以下程序和要求進行。
人進-------換鞋-----脫外衣------洗手------穿潔凈服-------手消毒-------風林
潔凈區------出門口------脫潔凈服-------穿外衣-----換鞋-------人出
6、消毒液的配制由專人負責,采用0.3?消毒液進行消毒
7、物流進入潔凈區必須按以下程序和要求進行:
物品-----脫外包裝室-----雙層傳遞窗------潔凈區-------雙層傳遞窗------包裝室
8、進入潔凈區的零件及原輔材料,必須脫外包裝經雙層傳遞窗,生產出來的產品需經包裝封口后從傳遞窗流出
9、每天下班后,操作工做好工作臺面,地面,凳子的清潔工作,每周墻壁頂棚清潔一次,并填寫“潔凈車間衛生記錄”
10、凡進潔凈區都不得留長指甲,不得涂指甲油,不得戴戒指,手鐲,手表,項鏈,不準吃東西,不得大聲喧嘩,不得穿工作服離開潔凈區或未穿工作服進入潔凈區,口罩配戴必須規范
11、潔凈區的周轉箱應用無孔帶蓋周轉箱,不得與非潔凈區內的周轉箱交叉使用。
12、周轉箱在保證其潔凈度的前提下,每周清洗不少于1次,保證其潔凈度,并填寫“工作器具清洗消毒記錄”
13、潔凈區的工裝每天下班后操作工要做維護保養,保持工裝潔凈
14、凡進入潔凈區檢測和生產用的壓縮空氣都需經過凈化處理
15、潔凈車間在生產過程中,零配件掉在地上必須清洗后方可復用,裝配時產品不得與拖地
16、潔凈區操作工每隔2個小時,須用酒精擦拭手消毒一次,以防止人手汗或表皮脫落對產品質量造成影響
17、每天下班時,必須將制品放在周轉箱內,并加蓋,防止污染
18、凈化車間內的照明裝置每二個月檢查保養一次,以保證使用的完全,潔凈和照明度
19、紫外燈應每個編號,具體記錄其開始使用時間,累計使用時間,使用超過800小時應更換,也可以每年檢測一次紫外線強度,強度不到的應更換,燈具每周用酒精擦拭一次,并做好記錄
管理規范:
1、進入潔凈室的管理,包括對潔凈室工作人員進入,物料進入,各類設備的搬
入以及相關的設備,管線的維護管理,應做到不得將微粒,微生物帶人潔凈室
2、操作管理技術,對潔凈室內人員用潔凈工作的制作,穿著和其清洗,操作人員的移動和動作,室內設備及裝修材料的選擇和清掃,滅菌等,盡可能減少,防止潔凈室內塵粒,微生物的產生,滯留,繁殖等
3、嚴格各類設備,設施的維護管理,制定相應的操作規程,保證各類設備,設施按要求正常運轉,包括凈化系統,各類水,氣,電系統,生產工藝設備和工具(工具夾)等,以確保產品生產工藝要求和空氣潔凈度級別
4、清掃,滅菌管理,對潔凈室內的各類設備,設施的清掃,滅菌以及方法,周期和檢查明確的規定,防止,梢除潔凈室內塵粒,微生物的生產,滯留,繁殖
5、潔凈室環境控制的內容包括:空氣凈化,潔凈建筑,與產品直接接觸的水或氣體或化學品和生產設備,工具等的污染物控制以及微粒振動,噪音,靜電的控制,防止等。
凈化原理編輯
氣流→初效空氣處理→空氣調節→中效空氣處理→風機加壓送風→凈化送風管道→高效送風口→潔凈室→帶走塵埃(細菌)→回風夾道→新風、初效空氣處理。
重復以上過程,即可達到凈化目的。
技術參數
換氣次數:十萬級10-15次/小時;
萬級15-25次/小時;
千級50-52次/小時;
百級操作臺斷面風速0.25-0.35m/s;
壓差:主車間對相鄰潔凈房間≥5Pa;潔凈房間對非潔凈區≥10Pa;
溫度:冬季>16℃±2℃;夏季<26℃±2℃;
新風補充量:總送風量的20%-30%;
結構材料
1.潔凈室墻、頂板材料一般采用50mm厚的夾芯彩鋼板、凈化專用的氧化鋁型材制造。門采用凈化密閉門,窗采用鋁合金玻璃固定窗。
2.地面采用環氧自流平或高級耐磨塑料潔凈地板。
3.凈化通風管道選用鍍鋅薄鋼板制作,并采用“PEF”阻燃型的保溫板做保溫。
組成系統作用
過濾器的基本知識
過濾器是潔凈室的主要凈化設備,是空氣凈化的主要手段。因此,對于從事潔凈室設計、建造和維護管理人員了解和掌握過濾器的基本知識是十分重要的。
1.過濾器的分類
按過濾器的性能(效率、阻力、容塵量)來劃分,通常將其劃分成粗效、中效、高中效、亞高效、高效(HEPA)和超高效(ULPA)六類過濾器。
我國國家標準《空氣過濾器》GB/T14295-93中將不同過濾器的效率和阻力規定如下:
國家標準《高效空氣過濾器》GB13554-92中規定將高效過濾器按性能劃分為A、B、C、D四類。D類又通稱為超高效過濾器(或稱為0.1μm高效過濾器或超低透過率過濾器)。
傳遞窗
1目的:不耐高溫、高壓滅菌方法滅菌的物品傳人屏障系統的滅菌方法。
2依據:《實驗動物管理條例》(中華人民共和國國家科學技術委員會令第2號,1988),《動物飼養設施條件要求》(中華人民共和國國家標準,2001)。
3操作規程:
1、用0.5%過氧乙酸或5%碘伏液擦拭待傳遞的物品。
2、打開傳遞窗外側門,迅速放置待傳遞物品,用0.5%過氧乙酸噴霧消毒傳遞窗,關閉傳遞窗外側門。
3、開啟傳遞窗內的紫外燈,紫外照射待傳遞物品不少于15分鐘。
4、通知屏障系統內的實驗人員或工作人員,打開傳遞窗內側門,取出物品
風淋室
1、概述:風淋室是潔凈廠房和裝配式潔凈室的設備,用于吹除進入凈化廠房的人體和攜帶物品表面附著的塵埃,同時風淋室也起到氣閘的作用,防止未經凈化的空氣進入潔凈區域,是進行人體凈化和防止外空氣污染潔凈區的有效設備。
結構:系列風淋室均采用發泡隔熱彩色壁板及鋁合金構件裝備而成,配置離心機風機及初效和高效空氣過濾器,具有外型美觀、結構緊湊、檢修方便、操作簡單等特點。
2、原理:風淋室內的空氣由風機的作用經初效過濾器進入靜壓箱,經高效空氣過濾器過濾后,潔凈空氣從風淋室的噴嘴高速噴出,噴嘴角度可調節,可有效地吹除人特或攜帶物品表面附著的塵埃,吹下的塵埃再回收進入初效空氣過濾器,如此循環可以達到風淋的目的。
3、用途及特點:風淋室是操作人員進入潔凈室時使用的人身凈化裝置,它利用高速潔凈氣流吹淋除掉進入室內人員身上的污物,其噴嘴可調節,以便有效除去人身上的灰塵,并阻止外界污染進入潔凈區域。它也可應用于大件貨物的吹淋。
4、設備組成:主要由室體、照明、過濾系統、風機組、吹嘴、電控等部分組成。
(1)、室體:壁板采用彩鋼保溫板,其內外板均為彩鋼板,中間填充60mm厚聚苯乙烯材料,PU發泡連續成型;內外板與保溫材料整體壓制而成一體。人員進出大門尺寸為(寬×高)mm:700×1800。
(2)、室內照明:在室體的頂部安裝照明燈,燈管采用飛利浦高效光源,既安全又節能且維護方便,鎮流器采用噴房專用鎮流器,保證光強≥500Lx。
(3)、送排風系統:
a、送排風的配置方案采用1套送風機組,配置一臺送風機,風機采用離心風機。采用1套排風機組為室體排風,
b、萬向吹嘴:室內空氣采用設置在室體頂部和側面的萬向吹嘴吹向操作人員的不同角落,確保潔凈質量。
c、控制系統:采用進口或合資元器件使整個控制系統具有較高的可靠性。
一.風淋室的操作規程:
二、目的:保持風淋的安全使用,維持潔凈室環境的潔凈度。
三、風淋室的使用:
1、進入潔凈無塵室的人員應在外更衣室脫去外衣,除下手表、手機、飾品等物品。
2、進入內更衣室,穿戴凈化無塵衣、帽、口罩、手套。
3、拉開不銹鋼風淋門人員進入風淋室后,風淋門立即自動關閉外門,紅外線(聲控/人體熱能)感應,風淋自動啟動,吹淋15秒(出廠已設置)。注意:風淋室在吹淋時兩個不銹鋼門不能同時打開,如強行打開將損壞電子鎖,風淋室兩門是電子互鎖控制。
4、風淋室吹淋結束后,推開出門進入潔凈無塵室。
四、風淋室的管理:
1、風淋室由責任人管理,每季度定期更換初效濾材。
2、每2年更換風淋室的高效過濾器(有隔板)。
3、應輕開輕關風淋室內、外門。
4、在使用過程中人員請不要隨意觸摸開關,和調節智能語音提示系統。
5、遇風淋室發生故障時,應及時關掉急停開關,報專業維修人員修理。一般情況下不準啟動手動按鈕。
FFU層流罩
FFU在使用壽命及維護上已經實踐證明無可擔心。當前其改進主要是:
(1)采取均流及減少噪音的措施,噪音可在50db以內;
(2)電動機采用DC/EC(電子整流電機),以耗較原交流電機節約近50%,因為小風機所用小容量(功率<1/2HP)的交流電機,一般皆為電容分相式或隱極式,其效率僅40%左右,而DC/EC電機的效率可達75~80%;在調速控制上可每臺單獨的以過濾器降壓進行控制以節約能耗,但目前投資回收期尚長而未廣泛采用,一般常用分組群控或全部群控。
(3)但FF瓣出口靜壓不能過大,一般采用出口風速成0.38m/s,此時其靜壓一般在250Pa以內。
一.FFU回風系統與其他方式相比的優點
一般評價
優點:
(1)靈活性大,便于改造;
(2)占用建筑物空間較少;
(3)潔凈室內空氣壓力大于回風靜壓室,排除靜壓室對潔凈室污染的可能性。
缺點:
(1)要求回風道全部阻力(包括多孔地板、格柵及風道)、干表冷器阻力及末級過濾器的阻力(在初阻力時),總共應控制在165Pa左右,以滿足運行時最大阻力在250Pa以內。因此干表冷器的傳熱面積要較大,回風道尺寸亦要較大,多孔地板及格柵等的阻力要小,一般作法是:控制干表冷器阻力在50Pa左右,回風道阻力在15Pa以內,否則就需要再增設加壓風機系統,這就是降低了FFU系統的綜合優點。
(2)采用DC/EC電機后,單位風量的能耗可能比當前一般大型離心風機的集中系統為低,但已有研究指出,比采用改進后的大型軸流風機的回風系統的能耗還是要高。因此需要注意大型軸流風機的效率提高及其系統的阻力降低的因素。
(3)一般FFU系統由于單位風量的能耗較大,因此潔凈室的冷負荷亦相應增加。
具體情況下的評價:
(1)FFU用于老建筑物改造成潔凈室時,其綜合經濟性一般往往可取。
(2)潔凈度要求嚴的潔凈室,末級過濾器滿布率100%時,對大的系統采用FFU,當前還是不經濟的;對小系統有意義作具體比較。
(3)對潔凈度要求不甚嚴的潔凈室,末級過濾器滿布率≤40%時對大系統綜合經濟性往往相差不多,但對IC工廠而言FFU系統的靈活性是重要的,因此當前IC工廠對過濾器滿布率≤40%時,采用FFU系統已經普遍。
原材料和設備
除了人員進出潔凈室須予以規范管理外,原材料及設備進出也必須經過潔凈程序,方不至于影響潔凈室潔凈度。
其進潔凈室流程如表8-4所示。至于搬出則反向而行,但不須經洗滌程序。
原材料及設備進出用潔凈室為潔凈室等級1000或10,000級房間,工作人員于其室內清潔設備或原材料時必須穿著清潔衣服,所使用擦拭紙為無塵紙或不會脫落纖毛無塵布,清潔劑除了使用超純水之外,并加入3~5%濃度的IPA或丙酮化學品,以增強去污能力,由于IPA及丙酮具揮發性故此房間排氣效果須特別考慮。搬遷設備時為免破壞地板支架及地板表面,必須事先于地板上鋪設已清潔過的不銹鋼板,作為輔助。
無塵潔凈室用品
清潔室內用品除了進出潔凈室用的潔凈衣、防靜電鞋、頭罩、帽、手套、口罩外,尚有如紙張文具桌子、椅子、晶片盒、搬運車、筆記本、告示板及垃圾箱、真空洗塵器等。
潔凈衣材料以洗后或使用其他處理后仍不會變質或發塵者為基本條件,且其布料為不易燃燒、不起毛,其織法或布料組織不易通過污染物和不易附著污染物材質,另外經過摩擦不產生靜電或帶電性非常,洗滌再生容易、不易皺、著衣感舒適等亦為選用考慮因素。頭罩材質為無塵紙(或無纖紙)制成,帽子材質則與潔凈衣同,二者在穿戴使用時,除了只露出眼睛或臉表面部分外,其他部分均須包覆,在頭部部分連接上衣處也必須完全蓋住,不能留有空隙,頭發亦不能露出來。
潔凈室用鞋要合腳且穿起來舒適為基本條件,容易洗滌,底則采用塑膠底,布質部分則采用與潔凈衣相同材質即可,鞋子穿著時潔凈衣腳跟部分應完全塞入緊密包著。手套材料除為與潔凈衣相同的布料外尚有薄橡膠或乙烯樹脂(Vinyl),在使用過程中若有不舒適感或妨害手指脂觸感者則停止使用,手套表面有粉質時須去除或停用,原則上以使用無粉之Vinyl手套為佳。(清潔急救網合作工廠伙伴為清潔同行提供無塵車間實地演示)無塵衣、鞋、帽子等須由專人管理,并定期做清洗,清洗須在潔凈室內進行,并以純水配合清潔溶劑,并經約0.2μm過濾器為之,一般洗滌周期視清潔度等級而定,在高潔凈區為2~3天,其他區域則為5天~1星期,洗滌完畢干燥后應立即密封。洗滌衣置放場所須為潔凈室,備用品或新品存放柜內,正使用者則吊掛衣架上,以為方便取用
在潔凈室中,人是決定微粒污染物產生的重要因素。潔凈室內工作的人員都應當充分了解個人衛生習慣對潔凈室潔凈程度的影響有多大,這才是最重要的。上海凈化工程為您介紹潔凈室工作人員應遵循的規程,有關服裝和個人用品方面的要求,供讀者參考。
至于珠寶首飾,工作人員可以戴結婚和訂婚戒指,但最好不要戴有尖角或者邊沿鋒利的戒指,因為它們可能會刺穿手套或者衣服。如果一定要戴這種戒指,就需要在戴手套和穿潔凈服之前用帶子把它們纏起來。建議不要佩戴懸垂式耳環、項鏈、胸針和其他凸出來的或者懸掛的飾品,即便它們一般都是藏在衣服里面,也最好不要佩戴這些飾物。因為這些東西可能會干擾潔凈室或者實驗室的正常活動。
個人物品,例如香煙、錢包、紙巾和紙制品,都要存放在辦公桌或者儲物柜里,不能把它們帶進潔凈室。除非得到管理人員的特別許可,否則,在潔凈室里,衣服口袋只能是空的。在進入潔凈室之前,首先要把眼鏡和護目鏡上所有看得見的微粒污染物擦掉。
干燥的皮屑、呼出的空氣和唾液都可能會污染產品。一次性鞋套最好每天更換一到兩次。大多數更衣室都有干凈的一邊和污染的一邊,潔凈室人員應該始終按規定執行。不能穿著鞋套走出更衣室,又穿著同一雙鞋套走進來。
最好戴蓬松的圓帽。正如前面所說的,頭發,包括劉海,必須完全藏在帽子里,不能露出來。只能在潔凈室或者更衣室外面把帽子摘掉,也不能在潔凈室里脫帽子。在潔凈室或者更衣室外面戴過的帽子也不能再次使用了。
對于穿著的潔凈服,建議每周更換一到兩次,或者只要衣服一臟就立即更換。各家公司在這個程序上的規定也不一樣。必須時刻遵守著裝程序。衣服不得與地板接觸。與地板接觸會污染衣服。
如果需要戴手套,必須使用潔凈室專用的無粉乳膠手套或者丁腈膠手套。因為有的人對乳膠中的蛋白質過敏,如果因使用了無粉乳膠手套而造成手部出現紅點,建議改用丁腈膠手套。一旦手套褪色或者有破洞必須馬上更換,但不能在潔凈室里更換,只能在更衣室里更換手套。不要隨便拉拽手套和猛地脫下手套,應該慢慢地把手套從手上退下來。
吸塵器系統
潔凈室吸塵器是無塵廠房、車間專用的強力真空專用吸塵器,可迅速、便捷、高效地完成清潔工作。
特點:超高過濾效果,可有效的除去對呼吸氣管造成過敏的有害粉塵,減少呼吸疾病的發生。
當你使用專用吸塵器時,可以減少您清潔廠房的次數,因為它不會二次擴散灰塵,并可凈化室內空氣。
有完備的各類吸嘴,任何角落皆可輕松清潔干凈。
超強的吸力可吸除更深層的粉塵。
設計新穎輕巧,符合人體工學,操作時不會腰酸背痛,減少人體不適。
專用吸塵器可專門針對防塵爆及有毒粉塵,如石棉,鉛等物質,美國太空總署特別指定使用專用專用吸塵器清除貨倉內的微細粉塵。
潔凈室吸塵器的主要組成:
大扒頭:當清掃地面面積較大時,使用大扒頭可有效快速的提高工作效率。
小扒頭:清掃面積相對較小時,小扒頭可方便快捷的掃除工作臺底部的灰塵和顆粒。
圓毛刷:工作范圍主要集中在工作臺臺面,清楚工作臺面細微的小顆粒
伸縮桿:增大清掃范圍領域。
軟管:機器正常工作時,吸收的小顆粒,灰塵,雜物,經過吸口有軟管傳遞到第一過濾系統。
集塵袋:潔凈室吸塵器的第一過濾系統,也是為最重要的環節,收集人眼能分辨的小顆粒,對保護馬達和高效過濾器有重要作用。
電源開關:
控制吸塵器的啟動和關閉。
高效過濾器:高效過濾器是吸塵器的第四大過濾系統,也是最后一個環節,高效過濾器能過濾0.012um的小顆粒,過濾之后的空氣達到100級以上。
工作原理:吸塵原理。吸塵器的風機葉輪在電動機高速驅動下,將葉輪中的空氣高速排出風機,同時使吸塵部分內空氣不斷地補充進風機。這樣內部與外界形成較高的壓差。吸嘴的塵埃、臟物隨空氣被吸入吸塵部分,并經過漏器過漏,將塵埃、臟物及顆粒吸入沉桶內.
潔凈室吸塵器的技術參數
電壓
220-240
吸塵軟管
2.5m
功率
1200w
伸縮桿長度
1005mm
氣流
96CFM
容量
15L
吸氣量
3200mmH20
整機重量
10kg
真空吸力
22kpa
外形尺寸
403*403*736
噪音標準
62db
電源線長
10m
以上基本參數為樣本形式,供讀者參考與了解!
潔凈室吸塵器的使用與維護
使用吸塵器前,請先確保室內電壓是否與本機額定電壓相符,本吸塵器已配置集塵袋,集塵袋為正確安裝前,請勿使用吸塵器
啟動與停止將電源線之電源插頭插到電源插座上,打開吸塵器電源開關,接通吸塵器馬達電源,吸塵完畢后,應先關閉吸塵器電源開關,再拔掉電源線插頭
集塵袋更換如集塵袋已滿,請先確保已關閉吸塵器電源或已將電源插頭從電源插座中拔除,把已滿的集塵袋取出,把新集塵袋口部裝入吸嘴卡中,再把新集塵袋拉好
袋式中效過濾器及馬達保護罩清洗袋式中校過濾器及馬達保護罩屬于可洗型,如袋式中效過濾器和馬達保護罩已贓物,請把他們取下,洗凈晾干后按拆卸部驟裝上即可,如有破損請及時聯系代理商或經銷商更換。
使用完畢后請用無塵布探試干凈,置于干燥清潔處放置,請勿在潮濕環境及陽光直射環境中放置,這將導致不可預料的危險請不要用乙醇等有機溶劑探試機體表面機身如有贓物難以清除,用無塵布沾少許中性清潔劑探試,然后再用干布,擦干即可。吸塵器高效過濾器屬于精密器件,應視馬達運轉時及使用環境及時更換,否則將影響馬達的使用壽命,中效式過濾器及達保護罩如有贓物應及時清洗或更換,否則將影響過濾效果及影響吸塵器馬達使用壽命,集塵袋應適馬達運轉時數及使用環境而適當的更換本吸塵器是干式吸塵器,請不要用于吸水及其他液體,亦不適用于防爆環境潔凈室吸塵器應注意事項
為避免電擊及確保作業安全在使用吸塵器前,請先閱讀使用說明及安全注意事項
使用洗車器前,請先確保接入電源電壓和本機電壓相一致
使用吸塵器前,請先確保吸塵器吸入口未被堵塞
本吸塵器屬于干式吸塵器,僅限于干式吸塵器,請勿試圖用于吸取水及其他液體
本吸塵器非為防爆環境設計,請勿用于防爆環境及含有可燃氣體之場所
節能設計
一、低斷面風速設計
斷面風速就是空氣處理部件中空氣經過過濾器或者加熱/冷卻盤管的速度。
大部分工程師根據“經驗”把空氣處理器設計成500英寸/分鐘。這樣的設計雖然節省時間,但是卻增加了運作費用。在低斷面風速設計中,使用更大的空氣處理器和更小的風機,從而降低空氣的流速,降低能耗和設壽命成本。
壓降決定了風機的能量損耗。由“平方定則”可知壓降與速度下降的平方成正比。如果斷面風速降低20%,那么壓降將下降36%;如果斷面風速降低50%,壓降將下降四分之三。根據“立方定則”,風機能耗的變化與流量變化的立方成正比。如果空氣流量降低50%,風機能耗將下降88%。
因此,較大尺寸的空氣處理器、較大的過濾器和盤管面積消耗較少的風機能量,可以使用比較小的風機和馬達。小風機給空氣添加的熱量比較少,降低了冷卻的難度。厚度小的盤管更容易清洗、工作效率更高,所以冷凍水的溫度可以更高。過濾器在低斷面風速情況下,工作效果更好、壽命更長。
設計減少了空氣和水的壓降,減小了冷卻盤管的帶水量。流線型設計,幾乎沒有尖角,從而使壓降減少10%到15%。
設計也可以把壓降降低四分之一。目標是使能量損耗降低至少25%,減小變速風機的大小。最優的斷面風速范圍是250-450英尺/分鐘,具體取決于使用情況和能量消耗。
二、換氣次數
無塵車間維持一定的空氣流量來保持清潔度和顆粒數。流量根據每小時的換氣次數來確定,同時這也決定了風機尺寸、建筑構型和能量消耗。在保持潔凈度的前提條件下,空氣流速的降低可以降低建造及能耗成本。換氣次數降低20%就可以使風機的尺寸降低50%。空氣潔凈度比節約能耗更重要,但是最新的研究成果已經有降低潔凈成本的記載了。
關于最佳換氣次數還沒有達成共識。許多原則都已過時,是建立在老觀念上,采用低效的空氣過濾器。調查顯示,ISO第5級標準的潔凈室推薦的換氣次數變化范圍是從250到700以上。
美國的一所國家實驗室正在確定ISO第5級無塵車間的標準。研究顯示,實際換氣次數范圍是90到250――比操作規程標準低很多,而且不會影響生產和潔凈度。因此建議ISO第5級潔凈室的換氣次數大約是200,保守的上限是300。
三、馬達效率
馬達消耗了潔凈室的大部分電能。連續運轉的馬達每月消耗大量的電力。適當地提高效率、適當地調節尺寸,在翻新后,經濟效果多半是不錯的。效率增加幾個百分點,利潤就可增加。
使用優質高效的馬達,不一定會花費太多。高效率意味著最小,在改變馬達的尺寸之前先盡量減小負荷。在輸出量變化時,利用變速驅動可以提高操作效率。
四、變速驅動的冷凍機
變速驅動冷凍機能節省大量的能量和金錢。許多無塵車間的設計人員和操作人員認為,沒有必要使用變速驅動冷凍機,因為負荷通常是恒定的,多級冷凍機機組通常控制為高負荷運轉。但是負荷恒定的冷凍機通常工作在滿負荷以下。變速驅動冷凍機通常工作在全負荷的90%-95%以節省能量。一臺1000噸的冷凍機穩定工作在滿負荷的70%,如果使用了變速驅動,每年就可節省兩萬到三萬美元。根據生產商的數據,電能的價格是0.05美元/千瓦時,這樣大約一年就可以回收成本。
多級冷凍機冷水式機組很少高負荷運轉。通常情況下,現場負荷通常不是正好匹配機組的能級變化。許多操作人員運行額外的冷凍機以求可靠,一旦某個冷凍機發生故障,其它的冷凍機可以立刻補充,接替其全部負荷,因此冷水式機組經常是讓冷凍機在制冷能力的60%到80%運轉。
在購買新冷凍機的時候,指定購買變速驅動冷凍機是劃算的。用變速驅動冷凍機可降低能耗,同時讓其他冷凍機可靠性運行。有許多的研究和實驗證明,變速驅動冷凍機的效果是很好的。二十多年來,變速驅動冷凍機制造廠商制造出更可靠性的產品,用在新建的和升級的潔凈工廠里面。
面臨熱點問題編輯
2.1有關推薦或參考值的應用
潔凈室內一定潔凈度下氣流速度的確定,隨潔凈室用途等具體情況而異,它不僅受室內發塵量及過濾器效率還受其他因素影響,就工業潔凈室而言,影響潔凈度及選擇氣流速度的因素主要是:
(1)室內污染源:建筑物組件、人員數量及操作活動、工藝設備、工藝材料及工藝加工本身等都是塵粒釋放源,根據具體情況而異,變化很大;
(2)室內氣流流型及分布:單向流要求均勻、平等的流線,但會受到工藝設備布置和位置變動及人員活動情況等的干擾形成局部渦流;而非單向流要求充混合,避免死角及溫度分層;
(3)自凈時間(恢復時間)的控制要求:潔凈室中事故釋放或帶入污染物或空氣氣流的中斷或正常操作時的間歇性對流氣流或人及設備的移動等都會造成潔凈度的惡化,恢復到原來潔凈度的自凈時間決定于氣流速度;對自凈時間的控制要求取決于此時間框架內(惡化的潔凈度下),對產品生產的質量及成品率影響的承受能力;
(4)末級過濾器的效率:在一定的室內發塵量下,可采用較高效率的過濾器以降低氣流速度;為節能應考慮采用較高效率的過濾器,并降低氣流速度,或采用較低效率的過濾器并采用較高的氣流速度,以求流量與阻力的乘積最小;
(5)經濟性考慮:過大的氣流速度造成投資及運行費用的增加,合適的氣流速度為以上諸因素合理的綜合,過大往往不必要,亦不一定有效果;
(6)對潔凈度要求低的潔凈室,有時換氣次數決定于室內排熱的要求。
以上因素,皆很難量化,只能分析對比并估計。因此在工程應用中,對潔凈室的氣流速度往往參照有關規范、導則等的推薦或參考值,再按具體情況估計以上各影響因素進行綜合考慮后確定。
氣流速度用于單向流潔凈室;非單向流潔凈室宜用換氣次數,因為其氣流速度難于測準;亦有用末級過濾滿布率來反映的,可用于各種氣流流型的潔凈室,一般滿布率100%相對于流速0.5m/s(100fpm),25%相對于0.125m/s(25fpm)。當前有關規范、導則等的推薦或參考值見表1。
注:1、ISO14644-4對于氣流速度/換氣次數是明確作為參考資料的,表中所列僅適用于微電子及IC工廠;對制藥廠只列ISO5級氣流速度>0.2m/s,對ISO6~8級皆未列出參考值。
2、(M)指混合流,N指非單向流;*指對污染源已采取有效的隔離措施的潔凈區。
表1中有關氣流速度和換氣次數的推薦或參考值,應該說是經驗的反映。如ISO/DIS14664-4提出的數值皆明確適用于那類潔凈室的;IEST的推薦值亦是被一些權威機構認為僅適用于半導體工廠。由于具體情況變化較大,有的經驗值可能已不適合當前的室內塵源控制措施及過濾器效率提高的情況。
2.2對有關推薦或參考值的討論
近年來不少人通過實驗認為這些推薦或參考值過于保守,其論點可歸納為:
(1)潔凈室內氣流的橫向擴散只在甚低的流速下才有可能,單向流在合理的氣流組織下,流速0.05~0.1m/s就足夠帶走污染物,在此流速下亞微米粒子的擴散性能遠低于對流性能;而大于0.36m/s的氣流速度反而易千百萬渦流,引起污染物的再卷入。因此,潔凈室的理想自凈時間Tr=體積/流率,到一定值后由于污染物的再卷入,再增大氣流速度,實際的Tr并不再有明顯的減少。
(2)末級過濾器的效率對潔凈度的影響是值得起注意的。有的氣流速度/換氣次數推薦或參考值對末級過濾器效率提高的因素往往沒作考慮。當前HEPA/ULPA的效率從99.67%、99.99%、99.999%、99.9995%直至8個9以上都可選擇。其效率對氣流速度的影響除以上已提及外,以下方面亦值得引起注意,在非單向流情況下,按衡釋原理的潔凈室內含塵濃度穩定公式可以得出:
(a)室內發塵量較高時,末級過濾器效率的變化對潔凈度影響甚微,因此在這種情況下,過高的過濾效率是無必要的。
(b)室內發生塵量較低的情況下,采用低的氣流速度下,末級過濾器效率的變速器變化,對潔凈度的影響增大。
以上情況可以引用的圖1a~1c看出。
作圖有關數據:
新風進末過濾器前的含塵濃度1.75×106個/m3
室內發生量:G1=350個/m3.min
G2=3500個/m3.min
G3=35000個/m3.min
G4=350000個/m3.min
新風量對于全空氣量的比率0.03
當前有的IC工廠其ISO5級(0.3μm)的潔凈室,采用FFU系統,帶ULPA(99.9995%,0.12μm),出口風速為0.38m/s,其滿布率為25%,這樣室內平均氣流速度為0.095m/s,在各有關推薦或參考值的下限下。此潔凈室的工藝加工在微環境內潔凈室內的人員亦較少,可以認為潔凈室內發生較低,這種情況下采用低的氣流速度可能是可取的。
據報道,目前IEST對潔凈室內氣流速度推薦值的下限有所降低,如:
≤ISO5級:氣流速度0.2~0.5m/s;
ISO6級或5級(非單向流);換氣次數>200次/h;
ISO7級:換氣次數20~200次/h;
ISO8級:換氣次數2~20次/h;
等級標準編輯
ISO/DIS14644-1潔凈室和潔凈區按空氣中懸浮粒子濃度的分級
ISO分級大于等于表中所列粒徑懸浮粒子最大允許濃度(顆/m3)
0.1μm0.2μm0.3μm0.5μm1μm5μm
ISO1級102
ISO2級10024104
ISO3級1000237102358
ISO4級100002370102035283
ISO5級1000002370010200352083229
ISO6級1000000237000102000352008320293
ISO7級352000832002930
ISO8級352000083200029300
ISO9級352000008320000293000
《藥品生產質量管理規范》(1992年修訂)
潔凈級別活粒數/立方米活微生物數/立方米
≥0.5μm≥5μm
100級≤3,5000≤5
10,000級≤350,000≤2,000≤100
100,000級≤3,500,000≤20,000≤500
潔凈手術部潔凈用房等級標準
等級沉降(浮游)細菌最大平均濃度表面最大染菌密度空氣潔凈度級別
手術區周邊區手術區周邊區
I0.2個/30minΦ90皿(5個/m3)0.4個/30minΦ90皿(10個/m3)5個/cm2100級1000級
II0.75個/30minΦ90皿(25個/m3)1.5個/30minΦ90皿(50個/m3)5個/cm21000級10000級
III2個/30minΦ90皿(75個/m3)4個/30minΦ90皿(150個/m3)5個/cm210000級100000級
IV5個/30min,Φ90皿(175個/m3)5個/cm2300000級
美國聯邦標準209E
等級名稱等極限值
0.1μm0.2μm0.3μm0.5μm5μm
國際單位英制單位/m3/ft3/m3/ft3/m3/ft3/m3/ft3/m3/ft3
M13509.9175.72.1430.90.87510.00.283
M1.51124035.02657.501063.003.531.00
M2350099.175721.43098.751002.83
M2.5101240350265075.0106030.035310.0
M3350009917570214309087.5100028.3
M3.510026500750106003003530100
M475700214003090087510000283
M4.510003530010002477
M5100000283061817.5
M5.51000035300010000247070.0
M61000000283006180175
M6.5100000353000010000024700700
M710000000283000618001750
常用單位換算
1米m=3.28英尺ft1CFM(ft3/min)=0.4719L/s
1平方米m2=10.76平方英尺ft21CFS(ft3/s)=28.32L/s
1立方米m3=35.3立方英尺ft31FPM(ft/min)=0.00508m/s
1英制加侖gallon=4.55升L1BTU/h=0.2931W
1美制加侖gallon=3.79升L1千瓦kw=860千卡/小時kcal/h
1磅lb=454克g1USTR美國冷噸=3.516kw
1馬力HP=0.746千瓦kw1巴bar=100千帕kpa
1攝氏度℃=5(華氏度F-32)/91mmH2O(毫米水柱)=9.8067帕Pa
廣東可立機電工程有限公司是由一群生于暖通、專注于暖通的工程師組建成,公司主要從事中央空調工程、凈化空調工程、中大型冷凍機房工程、多聯機工程、空調工程節能改造工程的設計與施工,尤其擅長凈化工程與節能改造工程,網址:bltao.cn。
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