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潔凈室之分類原理及其特點(diǎn) 新聞中心新聞動態(tài) > 首頁 >

發(fā)布時間： 2016-06-26

潔凈室之分類原理及其特點(diǎn)

1.室內(nèi)氣流組織：
潔凈室一般按照室內(nèi)的氣流形態(tài)進(jìn)行分類。室內(nèi)氣流的基本形態(tài)，可分為非層流方式(Conventional Airflow Type)、層流方式(Laminar Airflow Type)和混合方式(Mined Airflow Type)三種。潔凈室的分類見表1-1。這些方式只是基本方案，設(shè)計(jì)時要在考慮各自特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對各種方式進(jìn)行組合，改進(jìn)，以便選定與所要求的潔凈度、管理方武、建設(shè)費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)相適應(yīng)的方式。

表1-1 潔凈室的分類

(1) 非層流方式，非層流方式又稱為亂流方式(Turbulent Airflow Type)。亂流方式實(shí)現(xiàn)凈化的基本考慮是稀釋混合，是在污染產(chǎn)生的瞬間進(jìn)行擴(kuò)散混合。反過來說，就是把從污染源散發(fā)出來的塵埃向室內(nèi)擴(kuò)散作為前提來考慮的。用通過過濾器的潔凈空氣將污染沖淡，從而使室內(nèi)保持潔凈。因此，所需要的換氣次數(shù)是隨著要求的潔凈度和室內(nèi)的發(fā)塵情況不同而變化很大。圖4-1、2是一般非層流潔凈室的流程圖。潔凈度低于100,000級的潔凈室，發(fā)塵量小時，可以不用HEPA過濾器，而用中效或亞高效空氣過濾器就可以了。如圖4-2所示，回風(fēng)口設(shè)在地板上，考濾室內(nèi)氣流狀況適當(dāng)?shù)夭贾没仫L(fēng)口，可以較好地控制塵埃的擴(kuò)散，達(dá)到1000級左右的潔凈度是完全可能的。另外，對于要求潔凈度高，但面積小且位置確定的場合，往往是在亂流潔凈室內(nèi)設(shè)置潔凈工作臺、層流罩等，以確保局部實(shí)現(xiàn)高潔凈度。

圖4-1 非層流方式(側(cè)回風(fēng))(10,000-100,000萬級)

圖4-2 非層流方式(地板回風(fēng))(1,000~1萬級)

(2) 層流方式，圖4-3為層流潔凈室防止污染擴(kuò)散的示意圖。在層流潔凈室中氣流被調(diào)整得非常好，從室內(nèi)一側(cè)平穩(wěn)地流向其相對應(yīng)的另一測。因此，層流方式具有兩個特點(diǎn)，一是可以將污染源散發(fā)出來的塵埃在未向室內(nèi)擴(kuò)散以前就被壓出室外，二是潔凈的空氣對于污染源有隔離作用，隔斷塵埃向空間的擴(kuò)散。要充分發(fā)揮這兩個特點(diǎn)，最重要的是整流。如何整流好，如何不產(chǎn)生亂流，是層流潔凈室的關(guān)鍵所在。

圖4-3 層流潔凈室防止污染擴(kuò)散原理

a. 垂直層流方式垂直層流方式垂直層流方式是從頂棚全面送風(fēng)，回風(fēng)從地板或接近地板的墻面上吸入的一種形式，因?yàn)闅饬骶鶆虻叵蛳铝鲃樱谑覂?nèi)空間產(chǎn)生的塵埃直接被壓向下風(fēng)側(cè)。層流方式一般用于100級及以下的潔凈室。圖4-4是醫(yī)院生物潔凈手術(shù)室的空氣處理流程。這種場合，如果就手術(shù)區(qū)而言可以說是全面層流，但從整個房間而言，就很難說是全面層流。作為全面層流方式的定義，必須明確層流送風(fēng)面積占房間全部頂棚面積的比率，然而至今尚沒有公認(rèn)的定義比率。美國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(lnstiute or Environmental Sci-ences)把層流送風(fēng)面積在80％以上的層流方式稱為全面層流方式。圖4-5、6是全面垂直層流方式中室內(nèi)潔凈度、溫濕度條件的示例。

(1)卷繞濾網(wǎng)＋中效濾網(wǎng) (2)空調(diào)箱 (3)加壓風(fēng)機(jī)
(4)定風(fēng)量裝置(CVA) (5)高效空氣濾網(wǎng)(HEPA)
圖4-4 生物潔凈手術(shù)室系統(tǒng)圖

圖4-5 全面垂直層流(地板回風(fēng))

圖4-6 全面垂直層流(地板回風(fēng))+小室

b..斜流方式這種方式的稱呼現(xiàn)在還沒有在日本基本上也未見到實(shí)際應(yīng)用但在美國卻是常用的一種方式，一般稱為斜流方式圖4-7表示斜流方式的氣流流型。送風(fēng)口和回風(fēng)口布置在上、下對角在線，潔凈空氣從斜上角送出，沿對角線流動，雖然說不上是完全的層流，卻近似層流向一個方向流動，性能上接近水平層流方式，施工比較簡單。

圖4-7 斜流潔凈室

c.混合方式，混合方式是亂流式和層流式在同一房間內(nèi)組合使用的方式，全室層流方式的設(shè)備費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)很高。但就潔凈室使用上看，往往只是部分要求高潔凈度，而不是整個房間。因此，將層流部分晝量減小，其他部分用亂流方式替代，可以使凈化設(shè)備更有效地發(fā)揮作用。對于在亂流方式中布置部分層流的島嶼方式、沿生產(chǎn)線布置的潔凈隧道方式、將潔凈工作臺連接起來布置的潔凈工作臺方式等各種凈化隧道方式，其相應(yīng)的潔凈度溫濕度條件見圖4-8~4-11。

圖4-8 隊(duì)道A
(A)通道0.3μm 100級 25±1℃ 40±5%
(B)工作區(qū)0.1μm 10級 ±1℃ ±5%

圖4-9 隊(duì)道B
(A)通道0.3μm 100級 25±1℃ 40±5%
(B)工作區(qū)0.1μm 10級 ±1℃ ±5%

圖4-10 隊(duì)道C
(A)通道0.3μm 100級 25±1℃ 40±5%
(B)工作區(qū)0.1μm 10級 ±1℃ ±5%

圖4-11 隊(duì)道D
(A)通道0.3μm 100級 25±1℃ 40±5%
(B)工作區(qū)0.1μm 10級 ±1℃ ±5%

2. 空氣凈化系統(tǒng)的分類：
空氣凈化成式A是潔凈室空氣凈化系統(tǒng)的基本形式，而S是由A演變來的。也就是說，B的回風(fēng)過濾器F，與F：合而為一就是A。但是，空氣凈化系統(tǒng)必須考慮空調(diào)器和循環(huán)風(fēng)機(jī)的位置，或者說必須考慮風(fēng)量的分配。

圖4-12 空氣凈化系統(tǒng)的基本形式

(1) 空氣凈化系統(tǒng)的分類，空調(diào)箱與風(fēng)機(jī)串聯(lián)所推動的風(fēng)壓大，所以可以推動比較高阻力的過濾器，或者用于風(fēng)管較長的場合下?？照{(diào)箱與風(fēng)機(jī)并聯(lián)使RA獨(dú)立用風(fēng)機(jī)來回風(fēng)，形成短循環(huán)現(xiàn)象，使得空調(diào)箱風(fēng)扇可以縮小。

3.按空氣循環(huán)方式分類

(1).潔凈室分類

1.空調(diào)箱集中風(fēng)箱式– PLENUM TYPE FAN MVDULE SYSTEM

2.空調(diào)箱分散風(fēng)管式– DUCTED FAN MODULE SYSTEM

3.中央處理式 – FAN BAY SYSTEM

4.風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)式 – FAN FILTER UNIT (FFU) SYSTEM

5.迷你型潔凈室 – Minienvironment

(2).系統(tǒng)之比較
以LCM無塵室廠房為例，LCM制程特性為: 高設(shè)備機(jī)臺發(fā)熱量，操作人員眾多(高人員潛熱)，大制程排氣量，需要大量循環(huán)冷卻空氣以帶走無塵室內(nèi)部所產(chǎn)生之熱量，同時又需維持穩(wěn)定的溫度(23±2°C)及相對濕度(60±5%)。
為了因應(yīng)LCM產(chǎn)業(yè)制程需求，本篇將針對功能性、操作性、及成本方面比較2種主要無塵室設(shè)計(jì)，一為FFU/Dry Coil系統(tǒng)，另一為PCC系統(tǒng)，以提供業(yè)主作為選擇系統(tǒng)的參考。

a. FFU/DRY COIL 系統(tǒng)(詳圖4-13)
˙FFU: Filter Fan Unit w/ HEPA，無塵室高效率過濾循環(huán)風(fēng)機(jī);作為無塵室內(nèi)部空氣循環(huán)的動力，及發(fā)生精密過濾的機(jī)構(gòu)單元。

˙D.C: Dry Coil，無塵室冷卻用干盤管;為了冷卻無塵室內(nèi)空氣及維持一定的相對濕度，干盤管只用作除去室內(nèi)顯熱之用，也就是在冷卻過程中不會產(chǎn)生凝結(jié)水。

˙OA/MA : Outside Air，新鮮空氣補(bǔ)充，又稱MA: Make-up Air;為了補(bǔ)償無塵室內(nèi)制程排氣，提供操作人員新鮮空氣，及維持室內(nèi)正壓及一定濕度，經(jīng)外氣空調(diào)箱(Make-Up Air Handling Unit: MAU)處理過后外氣，再送入無塵室內(nèi)的回風(fēng)道中。

圖4-13 FFU/DRY COIL 系統(tǒng)
b. PCC 系統(tǒng)(詳圖二)

˙PCC: Packaged Cooling Coil，無塵室室內(nèi)循環(huán)空調(diào)機(jī);作為無塵室內(nèi)部空氣循環(huán)的動力，及冷卻無塵室空氣用。

˙HEPA Box: 高效率過濾器;銜接經(jīng)PCC冷卻后的室內(nèi)空氣風(fēng)管，并精密過濾。

˙OA/MA : Outside Air，新鮮空氣補(bǔ)充，又稱MA: Make-up Air;為了補(bǔ)償無塵室內(nèi)制程排氣，提供操作人員新鮮空氣，及維持室內(nèi)正壓及一定濕度，經(jīng)外氣空調(diào)箱(Make-Up Air Handling Unit: MAU)處理過后外氣，再送入無塵室內(nèi)。

圖4-14 PCC系統(tǒng)

FFU/DC及PCC系統(tǒng)比較(詳表4-2)
基本上兩系統(tǒng)均適用于LCM制程，最主要是前者FFU設(shè)備本身單價(jià)較高，保留較大因應(yīng)系統(tǒng)變動彈性;而后者須配置較多風(fēng)管(包括PCC送風(fēng)管，銜接HEPA Box的軟管，及OA風(fēng)管)及較多的PCC控制回路。以下為兩系統(tǒng)特性比較表:
表4-2