返回 公司动态

无尘洁净室的基本常识

无尘洁净室(CleanRoom),亦称为无尘室,洁净室或无尘车间。它是污染控制的基础。没有无尘洁净室,污染敏感零件不可能批量生产。在FED-STD-2里面,无尘洁净室被定义为具备空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间,其中特定的规则的操作程序以控制空气悬浮微粒浓度,从而达到适当的微粒洁净度级别。
基本常识
一、无尘洁净室是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计建成的无尘洁净房间。
二、无尘洁净室的原理。洁净室是利用HEPA、空气净化设备,其尘埃的收集率达99.97~99.99995%之多,因此经过此过滤器过滤的空气可说十分干净。然而洁净室内除了人以外,尚有机器等之发尘源,这些发生的尘埃一旦扩散,即无法保持洁净空间,因此必须利用气流将发生的尘埃迅速排出室外。
三、无尘洁净室中的三尘。无尘洁净室有三大原则:禁尘、带尘、产尘。风淋室作为进入洁净室的缓冲通道之一,是控制带尘的最好净化设备之一,它可以最大限度地减少员工进出无尘洁净室所带来的污染问题。风淋室的两道门电子互锁,可以兼起气闸室的作用,阻止外界污染和未被净化的空气进入无尘洁净区域,达到生产车间所要求的生产洁净环境。
四,无尘洁净室最主要之作用在于控制产品(如硅芯片等)所接触之大气的洁净度日及温湿度,使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造,此空间我们称之为无尘洁净室。按照国际惯例,无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大于划分标准的粒子数量来规定。也就是说所谓无尘并非100%没有一点灰尘,而是控制在一个非常微量的单位上。当然这个标准中符合灰尘标准的颗粒相对于我们常见的灰尘已经是小的微乎其微,但是对于光学构造而言,哪怕是一点点的灰尘都会产生非常大的负面影响,所以在光学构造产品的生产上,无尘是必然的要求。
伍.每立方米将小于0.5微米粒径的微尘数量控制在3500个以下,就达到了国际无尘标准的A级。目前应用在芯片级生产加工的无尘标准对于灰尘的要求高于A级,这样的高标主要被应用在一些等级较高芯片生产上。微尘数量被严格控制在每立方米1000个以内,这也就是业内俗称的1K级别。
管理制度规范
一、目的:在生产过程中做好卫生监测与管理,防止交叉污染,对产品质量起到重要的作用,因此特质定无尘洁净室洁净区工艺卫生管理制度。
二、范围:适用于洁净车间的人流,物流及车间的环境,设施洁净有关的其它元素的管理
三、工作程序:
1、进入洁净区工作的人员须经过体检,取得健康证后才能上岗,每年复查一次,如果不合格者,必须调出,患有感冒的工作人员不得进入洁净区工作。
2、洁净区每个人所占面积不得少于4平方米
3、洁净区内工作服管理见《洁净区工作服管理制度》
4、每天下班后洁净车间要用紫外灯消毒60分钟,并填好“紫外灯消毒记录”每月用甲醛熏蒸一次,时间半个小时,并填写“熏蒸消毒记录”
5、人流出入洁净区必须按以下程序和要求进行。
人进-------换鞋-----脱外衣------洗手------穿洁净服-------手消毒-------风林
洁净区------出门口------脱洁净服-------穿外衣-----换鞋-------人出
6、消毒液的配制由专人负责,采用0.3?消毒液进行消毒
7、物流进入洁净区必须按以下程序和要求进行:
物品-----脱外包装室-----双层传递窗------洁净区-------双层传递窗------包装室
8、进入洁净区的零件及原辅材料,必须脱外包装经双层传递窗,生产出来的产品需经包装封口后从传递窗流出
9、每天下班后,操作工做好工作台面,地面,凳子的清洁工作,每周墙壁顶棚清洁一次,并填写“洁净车间卫生记录”
10、凡进洁净区都不得留长指甲,不得涂指甲油,不得戴戒指,手镯,手表,项链,不准吃东西,不得大声喧哗,不得穿工作服离开洁净区或未穿工作服进入洁净区,口罩配戴必须规范
11、洁净区的周转箱应用无孔带盖周转箱,不得与非洁净区内的周转箱交叉使用。
12、周转箱在保证其洁净度的前提下,每周清洗不少于1次,保证其洁净度,并填写“工作器具清洗消毒记录”
13、洁净区的工装每天下班后操作工要做维护保养,保持工装洁净
14、凡进入洁净区检测和生产用的压缩空气都需经过净化处理
15、洁净车间在生产过程中,零配件掉在地上必须清洗后方可复用,装配时产品不得与拖地
16、洁净区操作工每隔2个小时,须用酒精擦拭手消毒一次,以防止人手汗或表皮脱落对产品质量造成影响
17、每天下班时,必须将制品放在周转箱内,并加盖,防止污染
18、净化车间内的照明装置每二个月检查保养一次,以保证使用的完全,洁净和照明度
19、紫外灯应每个编号,具体记录其开始使用时间,累计使用时间,使用超过800小时应更换,也可以每年检测一次紫外线强度,强度不到的应更换,灯具每周用酒精擦拭一次,并做好记录
管理规范:
1、进入洁净室的管理,包括对洁净室工作人员进入,物料进入,各类设备的搬
入以及相关的设备,管线的维护管理,应做到不得将微粒,微生物带人洁净室
2、操作管理技术,对洁净室内人员用洁净工作的制作,穿着和其清洗,操作人员的移动和动作,室内设备及装修材料的选择和清扫,灭菌等,尽可能减少,防止洁净室内尘粒,微生物的产生,滞留,繁殖等
3、严格各类设备,设施的维护管理,制定相应的操作规程,保证各类设备,设施按要求正常运转,包括净化系统,各类水,气,电系统,生产工艺设备和工具(工具夹)等,以确保产品生产工艺要求和空气洁净度级别
4、清扫,灭菌管理,对洁净室内的各类设备,设施的清扫,灭菌以及方法,周期和检查明确的规定,防止,梢除洁净室内尘粒,微生物的生产,滞留,繁殖
5、洁净室环境控制的内容包括:空气净化,洁净建筑,与产品直接接触的水或气体或化学品和生产设备,工具等的污染物控制以及微粒振动,噪音,静电的控制,防止等。
净化原理编辑
气流→初效空气处理→空气调节→中效空气处理→风机加压送风→净化送风管道→高效送风口→洁净室→带走尘埃(细菌)→回风夹道→新风、初效空气处理。
重复以上过程,即可达到净化目的。
技术参数
换气次数:十万级10-15次/小时;
万级15-25次/小时;
千级50-52次/小时;
百级操作台断面风速0.25-0.35m/s;
压差:主车间对相邻洁净房间≥5Pa;洁净房间对非洁净区≥10Pa;
温度:冬季>16℃±2℃;夏季<26℃±2℃;
新风补充量:总送风量的20%-30%;
结构材料
1.洁净室墙、顶板材料一般采用50mm厚的夹芯彩钢板、净化专用的氧化铝型材制造。门采用净化密闭门,窗采用铝合金玻璃固定窗。
2.地面采用环氧自流平或高级耐磨塑料洁净地板。
3.净化通风管道选用镀锌薄钢板制作,并采用“PEF”阻燃型的保温板做保温。
组成系统作用
过滤器的基本知识
过滤器是洁净室的主要净化设备,是空气净化的主要手段。因此,对于从事洁净室设计、建造和维护管理人员了解和掌握过滤器的基本知识是十分重要的。
1.过滤器的分类
按过滤器的性能(效率、阻力、容尘量)来划分,通常将其划分成粗效、中效、高中效、亚高效、高效(HEPA)和超高效(ULPA)六类过滤器。
我国国家标准《空气过滤器》GB/T14295-93中将不同过滤器的效率和阻力规定如下:
国家标准《高效空气过滤器》GB13554-92中规定将高效过滤器按性能划分为A、B、C、D四类。D类又通称为超高效过滤器(或称为0.1μm高效过滤器或超低透过率过滤器)。
传递窗
1目的:不耐高温、高压灭菌方法灭菌的物品传人屏障系统的灭菌方法。
2依据:《实验动物管理条例》(中华人民共和国国家科学技术委员会令第2号,1988),《动物饲养设施条件要求》(中华人民共和国国家标准,2001)。
3操作规程:
1、用0.5%过氧乙酸或5%碘伏液擦拭待传递的物品。
2、打开传递窗外侧门,迅速放置待传递物品,用0.5%过氧乙酸喷雾消毒传递窗,关闭传递窗外侧门。
3、开启传递窗内的紫外灯,紫外照射待传递物品不少于15分钟。
4、通知屏障系统内的实验人员或工作人员,打开传递窗内侧门,取出物品
风淋室
1、概述:风淋室是洁净厂房和装配式洁净室的设备,用于吹除进入净化厂房的人体和携带物品表面附着的尘埃,同时风淋室也起到气闸的作用,防止未经净化的空气进入洁净区域,是进行人体净化和防止外空气污染洁净区的有效设备。
结构:系列风淋室均采用发泡隔热彩色壁板及铝合金构件装备而成,配置离心机风机及初效和高效空气过滤器,具有外型美观、结构紧凑、检修方便、操作简单等特点。
2、原理:风淋室内的空气由风机的作用经初效过滤器进入静压箱,经高效空气过滤器过滤后,洁净空气从风淋室的喷嘴高速喷出,喷嘴角度可调节,可有效地吹除人特或携带物品表面附着的尘埃,吹下的尘埃再回收进入初效空气过滤器,如此循环可以达到风淋的目的。
3、用途及特点:风淋室是操作人员进入洁净室时使用的人身净化装置,它利用高速洁净气流吹淋除掉进入室内人员身上的污物,其喷嘴可调节,以便有效除去人身上的灰尘,并阻止外界污染进入洁净区域。它也可应用于大件货物的吹淋。
4、设备组成:主要由室体、照明、过滤系统、风机组、吹嘴、电控等部分组成。
(1)、室体:壁板采用彩钢保温板,其内外板均为彩钢板,中间填充60mm厚聚苯乙烯材料,PU发泡连续成型;内外板与保温材料整体压制而成一体。人员进出大门尺寸为(宽×高)mm:700×1800。
(2)、室内照明:在室体的顶部安装照明灯,灯管采用飞利浦高效光源,既安全又节能且维护方便,镇流器采用喷房专用镇流器,保证光强≥500Lx。
(3)、送排风系统:
a、送排风的配置方案采用1套送风机组,配置一台送风机,风机采用离心风机。采用1套排风机组为室体排风,
b、万向吹嘴:室内空气采用设置在室体顶部和侧面的万向吹嘴吹向操作人员的不同角落,确保洁净质量。
c、控制系统:采用进口或合资元器件使整个控制系统具有较高的可靠性。
一.风淋室的操作规程:
二、目的:保持风淋的安全使用,维持洁净室环境的洁净度。
三、风淋室的使用:
1、进入洁净无尘室的人员应在外更衣室脱去外衣,除下手表、手机、饰品等物品。
2、进入内更衣室,穿戴净化无尘衣、帽、口罩、手套。
3、拉开不锈钢风淋门人员进入风淋室后,风淋门立即自动关闭外门,红外线(声控/人体热能)感应,风淋自动启动,吹淋15秒(出厂已设置)。注意:风淋室在吹淋时两个不锈钢门不能同时打开,如强行打开将损坏电子锁,风淋室两门是电子互锁控制。
4、风淋室吹淋结束后,推开出门进入洁净无尘室。
四、风淋室的管理:
1、风淋室由责任人管理,每季度定期更换初效滤材。
2、每2年更换风淋室的高效过滤器(有隔板)。
3、应轻开轻关风淋室内、外门。
4、在使用过程中人员请不要随意触摸开关,和调节智能语音提示系统。
5、遇风淋室发生故障时,应及时关掉急停开关,报专业维修人员修理。一般情况下不准启动手动按钮。
FFU层流罩
FFU在使用寿命及维护上已经实践证明无可担心。当前其改进主要是:
(1)采取均流及减少噪音的措施,噪音可在50db以内;
(2)电动机采用DC/EC(电子整流电机),以耗较原交流电机节约近50%,因为小风机所用小容量(功率<1/2HP)的交流电机,一般皆为电容分相式或隐极式,其效率仅40%左右,而DC/EC电机的效率可达75~80%;在调速控制上可每台单独的以过滤器降压进行控制以节约能耗,但目前投资回收期尚长而未广泛采用,一般常用分组群控或全部群控。
(3)但FF瓣出口静压不能过大,一般采用出口风速成0.38m/s,此时其静压一般在250Pa以内。
一.FFU回风系统与其他方式相比的优点
一般评价
优点:
(1)灵活性大,便于改造;
(2)占用建筑物空间较少;
(3)洁净室内空气压力大于回风静压室,排除静压室对洁净室污染的可能性。
缺点:
(1)要求回风道全部阻力(包括多孔地板、格栅及风道)、干表冷器阻力及末级过滤器的阻力(在初阻力时),总共应控制在165Pa左右,以满足运行时最大阻力在250Pa以内。因此干表冷器的传热面积要较大,回风道尺寸亦要较大,多孔地板及格栅等的阻力要小,一般作法是:控制干表冷器阻力在50Pa左右,回风道阻力在15Pa以内,否则就需要再增设加压风机系统,这就是降低了FFU系统的综合优点。
(2)采用DC/EC电机后,单位风量的能耗可能比当前一般大型离心风机的集中系统为低,但已有研究指出,比采用改进后的大型轴流风机的回风系统的能耗还是要高。因此需要注意大型轴流风机的效率提高及其系统的阻力降低的因素。
(3)一般FFU系统由于单位风量的能耗较大,因此洁净室的冷负荷亦相应增加。
具体情况下的评价:
(1)FFU用于老建筑物改造成洁净室时,其综合经济性一般往往可取。
(2)洁净度要求严的洁净室,末级过滤器满布率100%时,对大的系统采用FFU,当前还是不经济的;对小系统有意义作具体比较。
(3)对洁净度要求不甚严的洁净室,末级过滤器满布率≤40%时对大系统综合经济性往往相差不多,但对IC工厂而言FFU系统的灵活性是重要的,因此当前IC工厂对过滤器满布率≤40%时,采用FFU系统已经普遍。
原材料和设备
除了人员进出洁净室须予以规范管理外,原材料及设备进出也必须经过洁净程序,方不至于影响洁净室洁净度。
其进洁净室流程如表8-4所示。至于搬出则反向而行,但不须经洗涤程序。
原材料及设备进出用洁净室为洁净室等级1000或10,000级房间,工作人员于其室内清洁设备或原材料时必须穿着清洁衣服,所使用擦拭纸为无尘纸或不会脱落纤毛无尘布,清洁剂除了使用超纯水之外,并加入3~5%浓度的IPA或丙酮化学品,以增强去污能力,由于IPA及丙酮具挥发性故此房间排气效果须特别考虑。搬迁设备时为免破坏地板支架及地板表面,必须事先于地板上铺设已清洁过的不锈钢板,作为辅助。
无尘洁净室用品
清洁室内用品除了进出洁净室用的洁净衣、防静电鞋、头罩、帽、手套、口罩外,尚有如纸张文具桌子、椅子、晶片盒、搬运车、笔记本、告示板及垃圾箱、真空洗尘器等。
洁净衣材料以洗后或使用其他处理后仍不会变质或发尘者为基本条件,且其布料为不易燃烧、不起毛,其织法或布料组织不易通过污染物和不易附著污染物材质,另外经过摩擦不产生静电或带电性非常,洗涤再生容易、不易皱、著衣感舒适等亦为选用考虑因素。头罩材质为无尘纸(或无纤纸)制成,帽子材质则与洁净衣同,二者在穿戴使用时,除了只露出眼睛或脸表面部分外,其他部分均须包覆,在头部部分连接上衣处也必须完全盖住,不能留有空隙,头发亦不能露出来。
洁净室用鞋要合脚且穿起来舒适为基本条件,容易洗涤,底则采用塑胶底,布质部分则采用与洁净衣相同材质即可,鞋子穿着时洁净衣脚跟部分应完全塞入紧密包着。手套材料除为与洁净衣相同的布料外尚有薄橡胶或乙烯树脂(Vinyl),在使用过程中若有不舒适感或妨害手指脂触感者则停止使用,手套表面有粉质时须去除或停用,原则上以使用无粉之Vinyl手套为佳。(清洁急救网合作工厂伙伴为清洁同行提供无尘车间实地演示)无尘衣、鞋、帽子等须由专人管理,并定期做清洗,清洗须在洁净室内进行,并以纯水配合清洁溶剂,并经约0.2μm过滤器为之,一般洗涤周期视清洁度等级而定,在高洁净区为2~3天,其他区域则为5天~1星期,洗涤完毕干燥后应立即密封。洗涤衣置放场所须为洁净室,备用品或新品存放柜内,正使用者则吊挂衣架上,以为方便取用
在洁净室中,人是决定微粒污染物产生的重要因素。洁净室内工作的人员都应当充分了解个人卫生习惯对洁净室洁净程度的影响有多大,这才是最重要的。上海净化工程为您介绍洁净室工作人员应遵循的规程,有关服装和个人用品方面的要求,供读者参考。
至于珠宝首饰,工作人员可以戴结婚和订婚戒指,但最好不要戴有尖角或者边沿锋利的戒指,因为它们可能会刺穿手套或者衣服。如果一定要戴这种戒指,就需要在戴手套和穿洁净服之前用带子把它们缠起来。建议不要佩戴悬垂式耳环、项链、胸针和其他凸出来的或者悬挂的饰品,即便它们一般都是藏在衣服里面,也最好不要佩戴这些饰物。因为这些东西可能会干扰洁净室或者实验室的正常活动。
个人物品,例如香烟、钱包、纸巾和纸制品,都要存放在办公桌或者储物柜里,不能把它们带进洁净室。除非得到管理人员的特别许可,否则,在洁净室里,衣服口袋只能是空的。在进入洁净室之前,首先要把眼镜和护目镜上所有看得见的微粒污染物擦掉。
干燥的皮屑、呼出的空气和唾液都可能会污染产品。一次性鞋套最好每天更换一到两次。大多数更衣室都有干净的一边和污染的一边,洁净室人员应该始终按规定执行。不能穿着鞋套走出更衣室,又穿着同一双鞋套走进来。
最好戴蓬松的圆帽。正如前面所说的,头发,包括刘海,必须完全藏在帽子里,不能露出来。只能在洁净室或者更衣室外面把帽子摘掉,也不能在洁净室里脱帽子。在洁净室或者更衣室外面戴过的帽子也不能再次使用了。
对于穿着的洁净服,建议每周更换一到两次,或者只要衣服一脏就立即更换。各家公司在这个程序上的规定也不一样。必须时刻遵守着装程序。衣服不得与地板接触。与地板接触会污染衣服。
如果需要戴手套,必须使用洁净室专用的无粉乳胶手套或者丁腈胶手套。因为有的人对乳胶中的蛋白质过敏,如果因使用了无粉乳胶手套而造成手部出现红点,建议改用丁腈胶手套。一旦手套褪色或者有破洞必须马上更换,但不能在洁净室里更换,只能在更衣室里更换手套。不要随便拉拽手套和猛地脱下手套,应该慢慢地把手套从手上退下来。
吸尘器系统
洁净室吸尘器是无尘厂房、车间专用的强力真空专用吸尘器,可迅速、便捷、高效地完成清洁工作。
特点:超高过滤效果,可有效的除去对呼吸气管造成过敏的有害粉尘,减少呼吸疾病的发生。
当你使用专用吸尘器时,可以减少您清洁厂房的次数,因为它不会二次扩散灰尘,并可净化室内空气。
有完备的各类吸嘴,任何角落皆可轻松清洁干净。
超强的吸力可吸除更深层的粉尘。
设计新颖轻巧,符合人体工学,操作时不会腰酸背痛,减少人体不适。
专用吸尘器可专门针对防尘爆及有毒粉尘,如石棉,铅等物质,美国太空总署特别指定使用专用专用吸尘器清除货仓内的微细粉尘。
洁净室吸尘器的主要组成:
大扒头:当清扫地面面积较大时,使用大扒头可有效快速的提高工作效率。
小扒头:清扫面积相对较小时,小扒头可方便快捷的扫除工作台底部的灰尘和颗粒。
圆毛刷:工作范围主要集中在工作台台面,清楚工作台面细微的小颗粒
伸缩杆:增大清扫范围领域。
软管:机器正常工作时,吸收的小颗粒,灰尘,杂物,经过吸口有软管传递到第一过滤系统。
集尘袋:洁净室吸尘器的第一过滤系统,也是为最重要的环节,收集人眼能分辨的小颗粒,对保护马达和高效过滤器有重要作用。
电源开关:
控制吸尘器的启动和关闭。
高效过滤器:高效过滤器是吸尘器的第四大过滤系统,也是最后一个环节,高效过滤器能过滤0.012um的小颗粒,过滤之后的空气达到100级以上。
工作原理:吸尘原理。吸尘器的风机叶轮在电动机高速驱动下,将叶轮中的空气高速排出风机,同时使吸尘部分内空气不断地补充进风机。这样内部与外界形成较高的压差。吸嘴的尘埃、脏物随空气被吸入吸尘部分,并经过漏器过漏,将尘埃、脏物及颗粒吸入沉桶内.
洁净室吸尘器的技术参数
电压
220-240
吸尘软管
2.5m
功率
1200w
伸缩杆长度
1005mm
气流
96CFM
容量
15L
吸气量
3200mmH20
整机重量
10kg
真空吸力
22kpa
外形尺寸
403*403*736
噪音标准
62db
电源线长
10m
以上基本参数为样本形式,供读者参考与了解!
洁净室吸尘器的使用与维护
使用吸尘器前,请先确保室内电压是否与本机额定电压相符,本吸尘器已配置集尘袋,集尘袋为正确安装前,请勿使用吸尘器
启动与停止将电源线之电源插头插到电源插座上,打开吸尘器电源开关,接通吸尘器马达电源,吸尘完毕后,应先关闭吸尘器电源开关,再拔掉电源线插头
集尘袋更换如集尘袋已满,请先确保已关闭吸尘器电源或已将电源插头从电源插座中拔除,把已满的集尘袋取出,把新集尘袋口部装入吸嘴卡中,再把新集尘袋拉好
袋式中效过滤器及马达保护罩清洗袋式中校过滤器及马达保护罩属于可洗型,如袋式中效过滤器和马达保护罩已赃物,请把他们取下,洗净晾干后按拆卸部骤装上即可,如有破损请及时联系代理商或经销商更换。
使用完毕后请用无尘布探试干净,置于干燥清洁处放置,请勿在潮湿环境及阳光直射环境中放置,这将导致不可预料的危险请不要用乙醇等有机溶剂探试机体表面机身如有赃物难以清除,用无尘布沾少许中性清洁剂探试,然后再用干布,擦干即可。吸尘器高效过滤器属于精密器件,应视马达运转时及使用环境及时更换,否则将影响马达的使用寿命,中效式过滤器及达保护罩如有赃物应及时清洗或更换,否则将影响过滤效果及影响吸尘器马达使用寿命,集尘袋应适马达运转时数及使用环境而适当的更换本吸尘器是干式吸尘器,请不要用于吸水及其他液体,亦不适用于防爆环境洁净室吸尘器应注意事项
为避免电击及确保作业安全在使用吸尘器前,请先阅读使用说明及安全注意事项
使用洗车器前,请先确保接入电源电压和本机电压相一致
使用吸尘器前,请先确保吸尘器吸入口未被堵塞
本吸尘器属于干式吸尘器,仅限于干式吸尘器,请勿试图用于吸取水及其他液体
本吸尘器非为防爆环境设计,请勿用于防爆环境及含有可燃气体之场所
节能设计
一、低断面风速设计
断面风速就是空气处理部件中空气经过过滤器或者加热/冷却盘管的速度。
大部分工程师根据“经验”把空气处理器设计成500英寸/分钟。这样的设计虽然节省时间,但是却增加了运作费用。在低断面风速设计中,使用更大的空气处理器和更小的风机,从而降低空气的流速,降低能耗和设寿命成本。
压降决定了风机的能量损耗。由“平方定则”可知压降与速度下降的平方成正比。如果断面风速降低20%,那么压降将下降36%;如果断面风速降低50%,压降将下降四分之三。根据“立方定则”,风机能耗的变化与流量变化的立方成正比。如果空气流量降低50%,风机能耗将下降88%。
因此,较大尺寸的空气处理器、较大的过滤器和盘管面积消耗较少的风机能量,可以使用比较小的风机和马达。小风机给空气添加的热量比较少,降低了冷却的难度。厚度小的盘管更容易清洗、工作效率更高,所以冷冻水的温度可以更高。过滤器在低断面风速情况下,工作效果更好、寿命更长。
设计减少了空气和水的压降,减小了冷却盘管的带水量。流线型设计,几乎没有尖角,从而使压降减少10%到15%。
设计也可以把压降降低四分之一。目标是使能量损耗降低至少25%,减小变速风机的大小。最优的断面风速范围是250-450英尺/分钟,具体取决于使用情况和能量消耗。
二、换气次数
无尘车间维持一定的空气流量来保持清洁度和颗粒数。流量根据每小时的换气次数来确定,同时这也决定了风机尺寸、建筑构型和能量消耗。在保持洁净度的前提条件下,空气流速的降低可以降低建造及能耗成本。换气次数降低20%就可以使风机的尺寸降低50%。空气洁净度比节约能耗更重要,但是最新的研究成果已经有降低洁净成本的记载了。
关于最佳换气次数还没有达成共识。许多原则都已过时,是建立在老观念上,采用低效的空气过滤器。调查显示,ISO第5级标准的洁净室推荐的换气次数变化范围是从250到700以上。
美国的一所国家实验室正在确定ISO第5级无尘车间的标准。研究显示,实际换气次数范围是90到250――比操作规程标准低很多,而且不会影响生产和洁净度。因此建议ISO第5级洁净室的换气次数大约是200,保守的上限是300。
三、马达效率
马达消耗了洁净室的大部分电能。连续运转的马达每月消耗大量的电力。适当地提高效率、适当地调节尺寸,在翻新后,经济效果多半是不错的。效率增加几个百分点,利润就可增加。
使用优质高效的马达,不一定会花费太多。高效率意味着最小,在改变马达的尺寸之前先尽量减小负荷。在输出量变化时,利用变速驱动可以提高操作效率。
四、变速驱动的冷冻机
变速驱动冷冻机能节省大量的能量和金钱。许多无尘车间的设计人员和操作人员认为,没有必要使用变速驱动冷冻机,因为负荷通常是恒定的,多级冷冻机机组通常控制为高负荷运转。但是负荷恒定的冷冻机通常工作在满负荷以下。变速驱动冷冻机通常工作在全负荷的90%-95%以节省能量。一台1000吨的冷冻机稳定工作在满负荷的70%,如果使用了变速驱动,每年就可节省两万到三万美元。根据生产商的数据,电能的价格是0.05美元/千瓦时,这样大约一年就可以回收成本。
多级冷冻机冷水式机组很少高负荷运转。通常情况下,现场负荷通常不是正好匹配机组的能级变化。许多操作人员运行额外的冷冻机以求可靠,一旦某个冷冻机发生故障,其它的冷冻机可以立刻补充,接替其全部负荷,因此冷水式机组经常是让冷冻机在制冷能力的60%到80%运转。
在购买新冷冻机的时候,指定购买变速驱动冷冻机是划算的。用变速驱动冷冻机可降低能耗,同时让其他冷冻机可靠性运行。有许多的研究和实验证明,变速驱动冷冻机的效果是很好的。二十多年来,变速驱动冷冻机制造厂商制造出更可靠性的产品,用在新建的和升级的洁净工厂里面。
面临热点问题编辑
2.1有关推荐或参考值的应用
洁净室内一定洁净度下气流速度的确定,随洁净室用途等具体情况而异,它不仅受室内发尘量及过滤器效率还受其他因素影响,就工业洁净室而言,影响洁净度及选择气流速度的因素主要是:
(1)室内污染源:建筑物组件、人员数量及操作活动、工艺设备、工艺材料及工艺加工本身等都是尘粒释放源,根据具体情况而异,变化很大;
(2)室内气流流型及分布:单向流要求均匀、平等的流线,但会受到工艺设备布置和位置变动及人员活动情况等的干扰形成局部涡流;而非单向流要求充混合,避免死角及温度分层;
(3)自净时间(恢复时间)的控制要求:洁净室中事故释放或带入污染物或空气气流的中断或正常操作时的间歇性对流气流或人及设备的移动等都会造成洁净度的恶化,恢复到原来洁净度的自净时间决定于气流速度;对自净时间的控制要求取决于此时间框架内(恶化的洁净度下),对产品生产的质量及成品率影响的承受能力;
(4)末级过滤器的效率:在一定的室内发尘量下,可采用较高效率的过滤器以降低气流速度;为节能应考虑采用较高效率的过滤器,并降低气流速度,或采用较低效率的过滤器并采用较高的气流速度,以求流量与阻力的乘积最小;
(5)经济性考虑:过大的气流速度造成投资及运行费用的增加,合适的气流速度为以上诸因素合理的综合,过大往往不必要,亦不一定有效果;
(6)对洁净度要求低的洁净室,有时换气次数决定于室内排热的要求。
以上因素,皆很难量化,只能分析对比并估计。因此在工程应用中,对洁净室的气流速度往往参照有关规范、导则等的推荐或参考值,再按具体情况估计以上各影响因素进行综合考虑后确定。
气流速度用于单向流洁净室;非单向流洁净室宜用换气次数,因为其气流速度难于测准;亦有用末级过滤满布率来反映的,可用于各种气流流型的洁净室,一般满布率100%相对于流速0.5m/s(100fpm),25%相对于0.125m/s(25fpm)。当前有关规范、导则等的推荐或参考值见表1。
注:1、ISO14644-4对于气流速度/换气次数是明确作为参考资料的,表中所列仅适用于微电子及IC工厂;对制药厂只列ISO5级气流速度>0.2m/s,对ISO6~8级皆未列出参考值。
2、(M)指混合流,N指非单向流;*指对污染源已采取有效的隔离措施的洁净区。
表1中有关气流速度和换气次数的推荐或参考值,应该说是经验的反映。如ISO/DIS14664-4提出的数值皆明确适用于那类洁净室的;IEST的推荐值亦是被一些权威机构认为仅适用于半导体工厂。由于具体情况变化较大,有的经验值可能已不适合当前的室内尘源控制措施及过滤器效率提高的情况。
2.2对有关推荐或参考值的讨论
近年来不少人通过实验认为这些推荐或参考值过于保守,其论点可归纳为:
(1)洁净室内气流的横向扩散只在甚低的流速下才有可能,单向流在合理的气流组织下,流速0.05~0.1m/s就足够带走污染物,在此流速下亚微米粒子的扩散性能远低于对流性能;而大于0.36m/s的气流速度反而易千百万涡流,引起污染物的再卷入。因此,洁净室的理想自净时间Tr=体积/流率,到一定值后由于污染物的再卷入,再增大气流速度,实际的Tr并不再有明显的减少。
(2)末级过滤器的效率对洁净度的影响是值得起注意的。有的气流速度/换气次数推荐或参考值对末级过滤器效率提高的因素往往没作考虑。当前HEPA/ULPA的效率从99.67%、99.99%、99.999%、99.9995%直至8个9以上都可选择。其效率对气流速度的影响除以上已提及外,以下方面亦值得引起注意,在非单向流情况下,按衡释原理的洁净室内含尘浓度稳定公式可以得出:
(a)室内发尘量较高时,末级过滤器效率的变化对洁净度影响甚微,因此在这种情况下,过高的过滤效率是无必要的。
(b)室内发生尘量较低的情况下,采用低的气流速度下,末级过滤器效率的变速器变化,对洁净度的影响增大。
以上情况可以引用的图1a~1c看出。
作图有关数据:
新风进末过滤器前的含尘浓度1.75×106个/m3
室内发生量:G1=350个/m3.min
G2=3500个/m3.min
G3=35000个/m3.min
G4=350000个/m3.min
新风量对于全空气量的比率0.03
当前有的IC工厂其ISO5级(0.3μm)的洁净室,采用FFU系统,带ULPA(99.9995%,0.12μm),出口风速为0.38m/s,其满布率为25%,这样室内平均气流速度为0.095m/s,在各有关推荐或参考值的下限下。此洁净室的工艺加工在微环境内洁净室内的人员亦较少,可以认为洁净室内发生较低,这种情况下采用低的气流速度可能是可取的。
据报道,目前IEST对洁净室内气流速度推荐值的下限有所降低,如:
≤ISO5级:气流速度0.2~0.5m/s;
ISO6级或5级(非单向流);换气次数>200次/h;
ISO7级:换气次数20~200次/h;
ISO8级:换气次数2~20次/h;
等级标准编辑
ISO/DIS14644-1洁净室和洁净区按空气中悬浮粒子浓度的分级
ISO分级大于等于表中所列粒径悬浮粒子最大允许浓度(颗/m3)
0.1μm0.2μm0.3μm0.5μm1μm5μm
ISO1级102
ISO2级10024104
ISO3级1000237102358
ISO4级100002370102035283
ISO5级1000002370010200352083229
ISO6级1000000237000102000352008320293
ISO7级352000832002930
ISO8级352000083200029300
ISO9级352000008320000293000
《药品生产质量管理规范》(1992年修订)
洁净级别活粒数/立方米活微生物数/立方米
≥0.5μm≥5μm
100级≤3,5000≤5
10,000级≤350,000≤2,000≤100
100,000级≤3,500,000≤20,000≤500
洁净手术部洁净用房等级标准
等级沉降(浮游)细菌最大平均浓度表面最大染菌密度空气洁净度级别
手术区周边区手术区周边区
I0.2个/30minΦ90皿(5个/m3)0.4个/30minΦ90皿(10个/m3)5个/cm2100级1000级
II0.75个/30minΦ90皿(25个/m3)1.5个/30minΦ90皿(50个/m3)5个/cm21000级10000级
III2个/30minΦ90皿(75个/m3)4个/30minΦ90皿(150个/m3)5个/cm210000级100000级
IV5个/30min,Φ90皿(175个/m3)5个/cm2300000级
美国联邦标准209E
等级名称等极限值
0.1μm0.2μm0.3μm0.5μm5μm
国际单位英制单位/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
常用单位换算
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英制加仑gallon=4.55升L1BTU/h=0.2931W
1美制加仑gallon=3.79升L1千瓦kw=860千卡/小时kcal/h
1磅lb=454克g1USTR美国冷吨=3.516kw
1马力HP=0.746千瓦kw1巴bar=100千帕kpa
1摄氏度℃=5(华氏度F-32)/91mmH2O(毫米水柱)=9.8067帕Pa

上一页

净化车间的简介

下一页

(无)

广东可立机电工程有限公司 Copyright © 2018 版权所有