FFU净化单元在洁净室的应用

安美新闻 发布时间:2021-07-09 10:32:27

一、 FFU净化单元概述

1.FFU净化单元概念

FFU净化单元从本上来说是一种自带风机层流单元的送送风型式 ,主要元件包括箱体 、无蜗壳风机、高效过滤器 、控制元件等 。在实际使用中,FFU

净化单元的主要作用包括两个方 面:一是作为层流单元 :一是作为送风单元 ,应用于乱流洁净室 。在作为乱流洁净室的送风单元时,FFU净化单元的构成主要包括FFU机组、专用龙骨系统 、干盘管、新风系统等几个部分 。

2.FFU净化单元的优点

(1)FFU净化单元具有高效、灵活的系统,使用过程中的改造也极其简便。也就是说,FFU能够根据房间送风量的需求,对自身的送风单元数量进行调节 。

(2)FFU净化单元的各种管线 、灯具、喷淋、静电中和器等设备,都布置在洁净室的吊顶回风静压箱中,能够在一定程度上实现空间的节省 。

(3)在较大面积的车间中,可以省去很多送回风管,能够节约能耗 。

(4)FFU在运行中采用负压密封,可以避免过滤器安装不良产生的泄漏 。

二 、 FFU在洁净室中的应用问题

1. 设计中出现的问题

(1)在设计图纸时的设计,对于配套的龙骨系统的设计不够科学或者交代不清,造成FFU在安装时出现误差。有时,在进行吊顶内设置静压箱的空间的大小设计考虑不周,没有设计到相应的回风系统,就导致FFU净化单元的进风来源出现很多问题。

(2)当洁净室采用组合的FFU净化单元时,在运行过程中就会导致室内的噪声超标,并且没有设计出相应的消声措施。

(3)在设计图纸时,没有对热湿负荷进行详细的计算,导致送入的一次风量不够,也没有冷却盘管的配置,从而使得室内温度没有达到预期。而且分布不 均匀的一次风量,造成室内较大的温差,更是使得单向气流速度不均匀。

(4)在百级区域工艺生产停止时,如FFU运行停止,这样就会容易破坏负压密封的负压状态,而一 旦过滤器密封出现泄露,那么无菌室的无菌状态就会很容易被破坏。

2.FFU的安装方式及回风方式没有引起足够重视

(1)盲目地认为相应的百级层流的要求只需要几个FFU的组合,而忽略了静压箱的安装 。在图纸中,没有设计巨大的静压箱,甚至没有提到专用的龙骨系统,更没有对FFU安装的标高数据,同时对于如何回风的问题也没有考虑到。

(2)在实际操作中,如果回风使用的是管道井,那么分隔使用夹芯彩钢板是不合理的。而且由于较差的气密性,在建成使用后,二次污染的几率也非常高。
(3)洁净室的技术夹层的空间有限,在如何安装回风静压箱的问题上有一定的难道,而且由于安全、卫生 、控制细菌污染等因素的影响,就要求静压箱必须是独立的 ,密封要达到一定的标准,并且不允许其它管路 、管线穿越其中。
3. 对于FFU的噪声问题考虑不周全
(1)资料显示,50~55dB(A)是一个FFU产生的噪声。但是在实际使用中,往往是多个FFU净化单元的综合使用,这种叠加使用的FFU就会造成更过的噪声,据统计,通常情况下这个叠加噪音会超出合理的范围。同时,洁净室的面积 、层高都对噪声的产生有巨大影响,这些因素都使得噪声更大。而且这一 问题通过消声手段来解决是不现实的。
(2)由于洁净室房间狭小,同时在使用中还有背景噪声 、噪声反射、设备共振等因素,都会导致房间的实测噪声大于实际理论噪声的值 。
4.室内温度和风量
(1)FFU净化单元在设计时对风机升温 的因素考虑不够,很容易导致室内温度的升高。同时,当一 次风补入静压箱的位置分布不均匀时,洁净区域的温度分布也会随之波动 。
(2)FFU净化单元在不同的净化室配套设施也有所不同,在电子厂房净化室中,FFU的配套设施是冷却盘管,而在制药行业,冷却盘管作为配套设施就不 太合理,因为它对湿度的要求较低,通常是利用加大风量来减小净化室内的冷负荷。
5.FFU采用负压密封的缺陷
FFU净化单元的过滤器通常采用负压密封的方式,过滤器只是放在T形龙骨上,再将FFU的风机和箱体架在过滤器之上 .即在隔断高效过滤器上下游的问题上,过滤器采用的不是机械压紧的方式或液槽密封.只有有负压,并且常开FFU机组,才能维持密封状态,但是这样做有一个弊端就是产生较高的运行费用.否则 FFU的运行一旦停止,FFU净化单元的过滤器上游的污染物就可能会污染无菌室。甚至,在设计时将一次风直接送入静压箱,这种设计方案是存在潜在隐患的,因为一旦FFU停止运行,空气没有经过高效过滤器过滤,会直接渗漏至百级,层流罩区域,将产生严重的污染。另外,阻尼层没有设置在FFU出风面,虽然FFU会控制FFU下的风速,但是在较大的区域内,每个FFU对空气的阻力都不一样,而FFU下出风面无阻尼层也会拉大FFU的面风速的差异。

一般情况下层流罩使用FFU,尤其是在大面积的层流罩中使用时,会有一些难以避免的问题:

(1)噪声比较大。

(2)FFU净化单元对风速的确定采用的是定风速,其风速是固定不变的,在使用过程 中,有时会出现风速不均、达不到特定的风速要求值等问题 。

(3)FFU净化单元在运行中热量较大,且一次送风量较大,不但造成能源的浪费,对温湿度的控制难度也较大。

(4)FFU净化单元采用负压密封得方式,在运行停止时有可能会造成一定程度得影响。

(5)FFU净化单元对静压箱的设置技术要求很高,且在洁净室的空间有限得情况下,很多设备如冷却盘管的安装难度较大,容易留下安全隐患。

三 、改善FFU在洁净室中应用的建议对以上问题进行分析,我们可以知道,洁净室层流罩的设计,要综合考虑洁净室的面积及吊顶的结构 、形式等、设计出经济合理的FFU净化单元安装方案。目前有很多层流罩采用了FFU的方案,但是由于前期设计与吊顶配合不够,不是数量较小,就是达不到想要的效果,这些问题很常。并且,在大面积净化室层流罩采用FFU方案的,上述问题也很难避免。根据对多个净化室的研究、对比发现,对于小面积的百级 区,采用明敷吊装的层流罩方式,采用自带风机的方式进行空气循环,能够避免温度 、噪声等问题的发生。对于大面积的百级区,一定要综合考虑各方 面的因素,如噪声 、湿度 、造价 、风量等 。比较实用的方法是机组送风层流罩,意思就是采用百级层流罩机组送风,经空调机组的一次风可送入百级送风机组 。

四、结语

综上所述,要想实现FFU净化单元在运行过程中,使得风速、噪声、湿度、温度等都能达到一定得效果 ,在设计时就必须综合考虑各方面的因素,采用经济、合理 、科学的方案。相信经过科学技术的发展以及对FFU净化单元在洁净室中的应用的不断研究、总结 ,一定能够实现FFU净化单元的效果,保证洁净室的正常运行。