Правила расчета вентиляционных HEPA и ULPA фильтров Envirco для чистых помещений
Тщательное изучение этого материала поможет Вам выбрать требуемую конфигурацию чистой комнаты, исходя из Ваших требований, а также подойдет Вашему предполагаемому бюджету.
Покрытие: возможное размещение вентиляционных фильтров
Модульные чистые комнаты включают в себя стандартные вентиляционные HEPA ULPA фильтры, которые можно установить в каждом пролете потолка чистой комнаты. 100% покрытие потолка обеспечивает ламинарный поток воздуха прошедшего через фильтры таким образом, чтобы быстро удалять загрязнения из чистой комнаты и обеспечить Стандарт 209(E) для Классов 10 и 1 (в зависимости от выбранного типа фильтра: HEPA или ULPA).
Конечно же, 100% покрытие потолка вентиляционными HEPA ULPA фильтрами требует существенных вложений, особенно, если комната очень большая.
В большинстве применений адекватный уровень чистоты, может быть, достигнут путем меньшего покрытия потолочного пространства чистой комнаты.
Какое количество модулей Вам нужно, зависит от нескольких производственных составляющих.
Большинство специалистов в области чистых комнат полагают, что для достижения Класса 1 или Класса 10 уровня чистоты требуется 100% покрытие потолка, обеспечивая ламинарный поток чистого воздуха, распространяющегося по нисходящей линии со скоростью 0.457 м/с.
Такой дизайн обеспечивает позитивное давление внутри чистой комнаты, которое блокирует приток нечистого воздуха через утечку в пределах стен или оболочки чистой комнаты. Это гарантирует стремительное удаление частиц, произведенных в процессе деятельности людей или оборудования внутри ограждения.
Вентиляционная эффективность
Для менее критических требований эксперты рассчитали вентиляционную эффективность (т.е., возможность удалять загрязнения и обеспечивать стандарт уровня чистоты), для определения которой требуются скорость прошедшего через фильтр воздуха, подающегося в комнату, и также количество воздухообменов за определенный промежуток времени. Количество воздухообменов обычно выражается, как ранг (см. табл. 1).
Ширина этих рангов отражает насколько сильно люди или процессы внутри чистой комнаты влияют на уровень чистоты. Нижеуказанные цифры внутри каждого класса преимущественно показывают требования скорости воздуха для условий с присутствием людей или наличием производственных процессов в чистой комнате, или без них.
При наличии более высокого уровня загрязнений (который определяется количеством рабочих в чистой комнате или наличием производственного процесса) требуется больше воздухообменов для поддержания желаемого стандарта уровня чистоты. Многие производители настаивают на том, чтобы обеспечить Класс 10 уровня чистоты, требуется 720 воздухообменов в час.
Определив соответствующую скорость и количество воздухообменов для Вашего применения, следует взять во внимание влияние таких факторов, как количество рабочих в комнате, частота посещений комнаты, уровень чистоты, с которым работает производственное оборудование. Если Вы определили требуемое количество воздухообменов в Вашей комнате, Вы можете определить количество требуемых вентиляционных фильтров при помощи этой формулы:
Кол-во ВФ = (Кол-во воздухообменов/час / 60) x (Объем комнаты в м3 / 18,3), где ВФ - вентиляционный фильтр.
Таблица 1 | |||
Рекомендуемые нормы скорости воздуха Стандарт 209(E) | |||
Класс чистоты | Средняя скорость воздуха | Количество воздухообменов в час | |
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 | |
Примечание: средняя скорость и количество воздухообменов может варьироваться в зависимости от применения и конструкции потолка. Источник: Институт Экологии США. | |||
Таблица 2 | ||
Класс чистоты | Рекомендуемое покрытие потолка фильтрами | |
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%* | |
Примечание: средняя скорость и количество воздухообменов может изменяться в зависимости от применения и конструкции потолка. ULPA фильтры требуются для классов 1/10. HEPA фильтры - для остальных классов. | ||
Таким образом, чтобы обеспечить стандарт Класса 100, используя вышеуказанные рекомендации по воздухообменам (240/ч) внутри чистой комнаты, имеющей размеры 5м x 3м x 2м, что соответствует объему 30м3, требуется 7 ВФ. Чтобы обеспечить такой же стандарт, но более высокого класса (480 воздухообменов/ч) требуется 13 ВФ.
В таблице 2 указаны данные по уровню покрытия вентиляционными фильтрами потолка чистых комнат в зависимости от класса.
Классы чистых комнат, которые в течение 40 лет основывались на американском федеральном стандарте 209 (Классы 1, 10, 100, 1000, 10,000 и 100,000) используются до сих пор во всем мире. Существуют также новые международные стандарты ISO, основанные на максимальном количестве частиц, допустимых в данной зоне. Взаимосвязь между стандартами на чистые помещения приведена здесь.
Оптимизация применения и экономия при создании чистого помещения
Конечно же, не каждый метр пространства чистой комнаты используется одновременно. Тогда можно оптимизировать расходы посредством использования перегородок для создания чистой комнаты, состоящей из нескольких зон с различным уровнем чистоты. При изменении требований к чистой комнате перегородки могут быть удалены, а фильтры добавлены или перегруппированы. Большая плотность потолочных фильтров может быть в зоне с самыми высокими требованиями к уровню чистоты, а также в зоне наибольшего загрязнения от процессов производства.
Зоны с наименьшим количеством людей или меньшими требованиями к уровню чистоты имеют меньшее количество установленных фильтров.
Zone 1: Класс 1 100% покрытие (ULPA) или (HEPA) фильтрами
Zone 2: Класс 100 50% покрытие (НЕРА) фильтрами
Zone 3: Класс 1,000 30% покрытие (НЕРА) фильтрами
