Правила розрахунку вентиляційних HEPA та ULPA фільтрів Envirco для чистих приміщень
Ретельне вивчення цього матеріалу допоможе Вам вибрати необхідну конфігурацію чистої кімнати, виходячи з Ваших вимог, а також підійде до Вашого передбачуванного бюджету.
Покриття: можливе розміщення вентиляційних фільтрів
Модульні чисті кімнати включають в себе стандартні вентиляційні HEPA або ULPA фільтри, які можна встановити в кожному прольоті стелі чистої кімнати. 100% покриття стелі забезпечує ламінарний потік повітря, який проходить через фільтри таким чином, щоб швидко видаляти забруднення з чистої кімнати і забезпечити Стандарт 209 (E) для Класів 10 і 1 (в залежності від обраного типу фільтра: HEPA або ULPA).
Звичайно ж, 100% покриття стелі вентиляційними HEPA або ULPA фільтрами вимагає істотних вкладень, особливо, якщо кімната дуже велика.
У більшості застосувань адекватний рівень чистоти, може бути, досягнутий шляхом меньшого покриття стельового простору чистої кімнати.
Яка кількість модулів Вам потрібна, залежить від кількох виробничих складових.
Оцінка рівня чистоти
Більшість фахівців в області чистих кімнат вважають, що для досягнення Класу 1 або Класу 10 рівня чистоти потрібно 100% покриття стелі, забезпечуючи ламінарний потік чистого повітря, що поширюється по низхідній лінії зі швидкістю 0.457 м/с.
Такий дизайн забезпечує позитивний тиск всередині чистої кімнати, яке блокує приплив нечистого повітря через витік в межах стін або оболонки чистої кімнати. Це гарантує стрімке видалення частинок, вироблених в процесі діяльності людей або обладнання всередині огорожі.
Вентиляційна ефективність
Для менш критичних вимог експерти розрахували вентиляційну ефективність (тобто, можливість видаляти забруднення та забезпечувати стандарт рівня чистоти), для визначення якої потрібна швидкість пройшовшого через фільтр повітря, що подається в кімнату, а також кількість повітрообмінів за певний проміжок часу. Кількість повітрообмінів зазвичай виражається, як ранг (див. табл. 1).
Ширина цих рангів відображає наскільки сильно люди або процеси всередині чистої кімнати впливають на рівень чистоти. Нижчезазначені цифри всередині кожного класу переважно показують вимоги швидкості повітря для умов з присутністю людей або наявністю виробничих процесів у чистій кімнаті, або без них.
При наявності більш високого рівня забруднень (який визначається кількістю робітників у чистій кімнаті або наявністю виробничого процесу) потрібно більше повітрообмінів для підтримання бажаного стандарту рівня чистоти. Багато виробників наполягають на тому, щоб забезпечити Клас 10 рівня чистоти, потрібно 720 повітрообмінів на годину.
Визначивши відповідну швидкість і кількість повітрообмінів для Вашого застосування, слід взяти до уваги вплив таких чинників, як кількість робітників у кімнаті, частота відвідувань кімнати, рівень чистоти, з яким працює виробниче обладнання. Якщо Ви визначили необхідну кількість повітрообмінів у Вашій кімнаті, Ви можете визначити кількість необхідних вентиляційних фільтрів за допомогою цієї формули:
Кількість ВФ = (Кількість повітрообмінів / год / 60) x (Об'єм кімнати в м3 / 18,3), де ВФ - вентиляційний фільтр.
Таблиця 1 |
||
Рекомендовані норми швидкості повітря Стандарт 209(E) |
||
Клас |
Середня швидкість повітря |
Кількість повітрообмінів |
100,000 = ISO 8 |
0.005 - 0.041 м/с |
5 - 48 |
10,000 = ISO 7 |
0.051 - 0.076 м/с |
60 - 90 |
1,000 = ISO 6 |
0.127 - 0.203 м/с |
150 - 240 |
100 = ISO 5 |
0.203 - 0.406 м/с |
240 - 480 |
10 = ISO 4 |
0.254 - 0.457 м/с |
300 - 540 |
1 = ISO 3 |
0.305 - 0.457 м/с |
360 - 540 |
Примітка: середня швидкість та кількість повітрообмінів може змінюватись в залежності від застосування та конструкції стелі. |
Таблиця 2: |
|
Клас |
Рекомендоване покриття |
100,000 = ISO 8 |
5 - 15% |
10,000 = ISO 7 |
15 - 20% |
1,000 = ISO 6 |
25 - 40% |
100 = ISO 5 |
35 - 70% |
10 = ISO 4 |
50 - 90% |
1 = ISO 3 |
60 - 100%* |
Примітка: середня швидкість та кількість повітрообмінів може змінюватись в залежності від застосування і конструкції стелі. |
Таким чином, щоб забезпечити стандарт Класу 100, використовуючи вищезгадані рекомендації по повітрообміну (240 об/г) всередині чистої кімнати, що має розміри 5м x 3м x 2м, що відповідає обсягу 30м3, потрібно 7 ВФ. Щоб забезпечити такий же стандарт, але більш високого класу (480 повітрообмінів/год) потрібно 13 ВФ.
У таблиці 2 вказані дані за рівнем покриття вентиляційними фільтрами стелі чистих кімнат в залежності від класу.
Класи чистих кімнат, які протягом 40 років грунтувалися на американському федеральному стандарті 209 (Класи 1, 10, 100, 1000, 10,000 і 100,000) використовуються до цих пір у всьому світі. Існують також нові міжнародні стандарти ISO, засновані на максимальній кількості частинок, допустимих в даній зоні. Взаємозв'язок між стандартами на чисті приміщення наведено тут.
Оптимізація застосування та економія при створенні чистого приміщення
Звичайно ж, не кожен метр простору чистої кімнати використовується одночасно. Тоді можна оптимізувати витрати за допомогою використання перегородок для створення чистої кімнати, що складається з декількох зон з різним рівнем чистоти. При зміні вимог до чистої кімнаті перегородки можуть бути видалені, а фільтри додані або перегруповані. Велика щільність стельових фільтрів може бути в зоні з найвищими вимогами до рівня чистоти, а також в зоні найбільшого забруднення від процесів виробництва.
Зони з найменшою кількістю людей або меншими вимогами до рівня чистоти мають меншу кількість встановлених фільтрів.
Zone 1: Клас 1 100% покриття (ULPA) або (HEPA) фільтрами
Zone 2: Клас 100 50% покриття (НЕРА) фільтрами
Zone 3: Клас 1,000 30% покриття (НЕРА) фільтрами