اصول اتاق پاک، طبقه بندی و راهنمای مهندسی

یک اتاق تمیز یک محیط کنترل شده است که در آن غلظت ذرات هوا در محدوده مشخصی حفظ می شود.طراحی شده برای حمایت از فعالیت های انسانی در حالی که اطمینان از کنترل دقیق آلودگی برای تولید دقیق و تحقیقات علمی.

با این حال، یک اتاق تمیز بسیار بیشتر از یک فضای "بدون گرد و غبار" است. این یک سیستم مهندسی بسیار یکپارچه است که مهر و موم معماری، تصفیه HVAC، سیستم های الکتریکی، لوله کشی فرآیند را ترکیب می کند.,و نظارت بر محیط زیست. علاوه بر کنترل ذرات، اتاق های تمیز مدرن نیز باید دمای، رطوبت، فشار، نورپردازی، سر و صدا، لرزش و تخلیه الکتروستاتیک را تنظیم کنند.

این الزامات چند رشته ای، اتاق های تمیز را زیرساخت های ضروری در صنایع مانند نیمه هادی، الکترونیک، داروسازی، هوافضا و پردازش شیمیایی با خلوص بالا می کنند.

اتاق های تمیز صنعتی در درجه اول برای کنترل ذرات غیر زنده مانند گرد و غبار طراحی شده اند. این محیط ها به طور معمول تحت فشار مثبت برای جلوگیری از آلودگی خارجی نگهداری می شوند.

آنها به طور گسترده ای در:

• تولید نیمه هادی و مدارهای یکپارچه
• صنایع ماشین آلات دقیق و هوافضا
• تولید محصولات نوری و مغناطیسی
• پانل های LCD، هارد دیسک ها و وسایل الکترونیکی پیشرفته

اتاق های تمیز بیولوژیکی هم ذرات زنده (میکروارگانیسم ها) و هم ذرات غیرقابل حیات را کنترل می کنند.

آنها را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

• پاکسازی های زیستی عمومی: تمرکز بر جلوگیری از آلودگی میکروبی محصولات. مواد مورد استفاده باید در برابر فرآیندهای استریلیزه مقاومت کنند.و محیط به طور معمول تحت فشار مثبت نگهداری می شود.
• اتاق های تمیز ایمنی زیستی: برای جلوگیری از فرار عوامل زیستی بیولوژیکی به محیط زیست طراحی شده اند. این اتاق ها تحت فشار منفی کار می کنند تا از کارکنان و محیط اطراف محافظت کنند.

اتاق های تمیز نیز بر اساس طراحی جریان هوا طبقه بندی می شوند:

• اتاق تمیز جریان یک طرفه
• اتاق تمیز جریان غیر یک طرفه (ژرف)
• اتاق تمیز جریان شعاعی (یا جهت دار)
• اتاق تمیز جریان مخلوط

در میان این سیستم ها، سیستم های یک جهت و غیر یک جهت به طور گسترده ای در کاربردهای صنعتی استفاده می شوند.

اتاق های تمیز جریان یک طرفه به گونه ای طراحی شده اند که هوا در جریان های موازی با سرعت یکنواخت در سراسر منطقه کار حرکت می کند.جهت جریان هوا می تواند عمودی (سقف به کف) یا افقی (دیوار به دیوار) باشد.

اصل اصلی کار یک "اثر پیستون" است، که در آن هوا تمیز به طور مداوم هوا آلوده را از اتاق بیرون می کشد.

ویژگی های کلیدی مهندسی شامل:

• فیلترهای کارآمد که بخش بزرگی از سقف را پوشش می دهند
• سرعت یکنواخت جریان هوا، به طور معمول 0.3~0.5 m/s
• کمترین آشفتگی و حذف سریع آلودگی

برای دستیابی به پوشش موثر جریان هوا، استانداردهای صنعتی توصیه می کنند که فیلترهای HEPA یا ULPA حداقل:

• 60 درصد از سطح سقف برای سیستم های جریان عمودی
• ۴۰٪ برای سیستم های جریان افقی

مهم است که توجه داشته باشید که پوشش سقف کامل به دلیل محدودیت های ساختاری و اقتصادی همیشه امکان پذیر نیست.طرح های مدرن بر روی اطمینان از اینکه جریان هوایی یک طرفه بر مناطق کاری حیاتی تسلط دارد تمرکز می کند نه کل اتاق.

اتاق های تمیز غیر یک طرفه بر اساس اصل رقیق کردن و نه جابجایی کار می کنند.

هوا با سرعت ها و جهت های مختلف وارد اتاق می شود و الگوهای جریان هوایی مخلوط با گردش مجدد و گرد و غبار ایجاد می کند. این مانع از تشکیل یک میدان جریان هوایی یکسان می شود.

هوای تمیز که از طریق پخش کننده ها تامین می شود با هوای آلوده مخلوط می شود و غلظت ذرات را از طریق رقیق کردن کاهش می دهد.

• جریان هوا یکنواخت و چند جهت نیست
• پاکسازی از طریق تغییرات مکرر هوا به دست می آید
• سرعت بیشتر تغییر هوا منجر به سطح پاکیزه تر می شود
• به طور معمول برای محیط های کلاس 1000 تا کلاس 300،000 استفاده می شود

در مقایسه با سیستم های یک طرفه، اتاق های تمیز آشفته مقرون به صرفه تر و نگهداری آسان تر هستند، که آنها را برای تولید عمومی و کاربردهای دارویی مناسب می کند.

برای حفظ کیفیت هوا و تعادل فشار در محیط داخلی، تامین مناسب هوای تازه بسیار مهم است.

طبق استانداردهای طراحی اتاق تمیز:

• اتاق های تمیز غیر یک طرفه نیاز به 10٪ 30٪ هوای تازه دارند
• اتاق های تمیز یک طرفه به طور معمول نیاز به 2٪ تا 4٪ هوای تازه دارند.

مقادیر واقعی ممکن است بسته به الزامات فرآیند و سطوح اشغال متفاوت باشد.

تمیز بودن هوا با تعداد ذرات موجود در هوا در یک حجم هوا تعریف می شود. غلظت ذرات هرچه پایین تر باشد، سطح تمیز بودن بالاتر است.

طبقه بندی اتاق های تمیز بر اساس:

• اندازه ذرات (به عنوان مثال، ≥0.3 μm، ≥0.5 μm)
• غلظت ذرات در هر متر مکعب

طراحی و عملکرد اتاق تمیز باید وارد شدن، تولید و نگهداری ذرات را به حداقل برساند در حالی که پارامترهای محیطی پایدار مانند دمای هوا، رطوبت و فشار را حفظ کند.

یک امکانات کامل اتاق تمیز معمولا شامل:

محیط اصلی کنترل شده که در آن تولید یا تحقیق انجام می شود.

از جمله قفل هوايي پرسنل، اتاق هاي انتقال مواد و فضاهاي کمکي

سیستم های خانه HVAC، سیستم های الکتریکی، سیستم های آب بسیار خالص و سیستم های تامین گاز.

• پنل های اتاق تمیز و قاب های آلومینیومی
• درب ها و پنجره های ضد هوا
• سیستم های کفپوش اپوکسی یا PVC

• دستگاه های هواکاری و لوله کشی
• فیلترهای HEPA/ULPA
• FFU (یک واحد فیلتر فن)
• دریچه های کنترل حجم هوا و پخش کننده ها

• نورپردازی و برق
• سنسورهای نظارت بر محیط زیست
• سیستم های اتوماسیون و کنترل

هنگام برنامه ریزی یا تهیه یک پروژه اتاق تمیز، ملاحظات کلیدی عبارتند از:

• سطح نظافت مورد نیاز ISO
• طراحی جریان هوا (یک جهت در مقابل آشفتگی)
• کنترل محیط زیست خاص فرآیند
• بهره وری انرژی و هزینه های عملیاتی
• تجربه و توانایی ادغام تامین کنندگان

انتخاب راه حل اتاق تمیز مناسب برای اطمینان از کیفیت محصول، انطباق با مقررات و بهره وری عملیاتی طولانی مدت ضروری است.

اصول اتاق تمیز، طبقه بندی اتاق تمیز، جریان هوایی یک طرفه اتاق تمیز، سیستم اتاق تمیز آشفته، طراحی HVAC اتاق تمیز، استانداردهای اتاق تمیز ISO، مهندسی اتاق تمیز،مواد ساختمانی اتاق تمیز, سیستم FFU اتاق تمیز, راه حل های اتاق تمیز صنعتی

1چه تفاوتی بین اتاق های تمیز صنعتی و بیولوژیکی وجود دارد؟
اتاق های تمیز صنعتی ذرات گرد و غبار را کنترل می کنند، در حالی که اتاق های تمیز بیولوژیکی هم ذرات و هم میکروارگانیسم ها را کنترل می کنند.

2. چه جريان هوا در اتاق هاي پاكي نيمه رساناي پیشرفته استفاده مي شود؟
جریان هوایی یک طرفه به طور معمول به دلیل توانایی آن در حذف سریع آلاینده ها استفاده می شود.

3چرا فیلترهای HEPA در اتاق های تمیز مهم هستند؟
آنها ذرات فوق العاده ظریف را از هوا وارد کننده حذف می کنند و سطح بالایی از تمیز بودن را تضمین می کنند.

4پاکسازی اتاق های تمیز چگونه اندازه گیری می شود؟
با شمارش تعداد ذرات با اندازه های خاص در هر متر مکعب هوا.

5کدام نوع اتاق تمیز مقرون به صرفه تر است؟
اتاق های تمیز غیر یک جهت (توربولیست) به طور کلی از نظر هزینه موثرتر از سیستم های یک جهت هستند.