Принципы чистого помещения, классификация и инженерное руководство

Чистая комната - это контролируемая среда, в которой концентрация воздушных частиц поддерживается в пределах установленных пределов.Он предназначен для поддержки деятельности человека, обеспечивая при этом строгий контроль загрязнения для высокоточного производства и научных исследований..

Однако чистый кабинет - это нечто большее, чем просто пространство "без пыли", это высокоинтегрированная инженерная система, которая сочетает в себе архитектурную герметичность, очистку HVAC, электрические системы, трубопроводы процесса,В дополнение к контролю частиц, современные чистые помещения также должны регулировать температуру, влажность, давление, освещение, шум, вибрацию и электростатические разряды.

Эти многопрофильные требования делают чистые помещения необходимой инфраструктурой в таких отраслях, как полупроводники, электроника, фармацевтика, аэрокосмическая промышленность и высокочистая химическая обработка.

Промышленные чистые помещения в основном предназначены для контроля неживых частиц, таких как пыль.

Они широко используются в:

• Производство полупроводников и интегральных схем
• Точные машины и аэрокосмическая промышленность
• Производство оптической и магнитной продукции
• ЖК-панели, жесткие диски и современная электроника

Биологические чистые помещения контролируют как жизнеспособные (микроорганизмы), так и нежизнеспособные частицы.

Они могут быть разделены на:

• Общие биочистильные помещения: сосредоточиться на предотвращении микробиологического загрязнения продуктов.и окружающая среда обычно поддерживается под положительным давлением.
• Чистые помещения биобезопасности: предназначены для предотвращения выхода вредных биологических агентов в окружающую среду.

Чистые помещения также классифицируются на основе конструкции воздушного потока:

• Чистая комната с однонаправленным потоком
• Чистая комната не однонаправленного (турбулентного) потока
• Чистая комната радиального (или направленного) потока
• Чистая комната смешанного потока

Среди них однонаправленные и не однонаправленные системы наиболее широко используются в промышленных приложениях.

Чистые помещения с однонаправленным потоком спроектированы таким образом, чтобы воздух двигался параллельно при равномерной скорости по всей рабочей зоне.Направление воздушного потока может быть вертикальным (от потолка до пола) или горизонтальным (от стены к стене).

Основным принципом работы является эффект поршня, при котором чистый воздух непрерывно выталкивает загрязненный воздух из помещения.

Ключевые инженерные особенности включают:

• Высокоэффективные фильтры, покрывающие большую часть потолка
• Однородная скорость воздушного потока, обычно 0,3 - 0,5 м/с
• Минимальная турбулентность и быстрое удаление загрязнения

Для достижения эффективного охвата воздушным потоком отраслевые стандарты рекомендуют, чтобы фильтры HEPA или ULPA охватывали, по крайней мере:

• 60% площади потолка для систем вертикального потока
• 40% для систем горизонтального потока

Важно отметить, что из-за структурных и экономических ограничений не всегда возможно обеспечить полный покрытие потолка.современные конструкции сосредоточены на обеспечении того, чтобы однонаправленный воздушный поток доминировал в критических рабочих зонах, а не во всей комнате.

Неединонаправленные чистые помещения работают по принципу разбавления, а не смещения.

Воздух входит в помещение с различными скоростями и направлениями, создавая смешанные модели воздушного потока с рециркуляцией и вихрями.

Чистый воздух, подаваемый через диффузеры, смешивается с загрязненным воздухом, уменьшая концентрацию частиц путем разведения.

• Поток воздуха неравномерный и многонаправленный
• Чистота достигается путем повторного изменения воздуха
• Более высокая скорость смены воздуха приводит к более высокому уровню чистоты
• Обычно используется для сред класса ISO 1000 до класса 300,000

По сравнению с однонаправленными системами турбулентные чистые помещения более экономичны и просты в обслуживании, что делает их подходящими для общего производства и фармацевтических применений.

Правильное подача свежего воздуха имеет решающее значение для поддержания качества воздуха в помещении и равновесия давления.

Согласно стандартам проектирования чистых помещений:

• Не однонаправленные чистые помещения требуют 10%-30% свежего воздуха
• Однонаправленные чистые помещения обычно требуют 2%~4% свежего воздуха

Фактические значения могут варьироваться в зависимости от требований процесса и уровня занятости.

Чистота воздуха определяется количеством воздушных частиц в данном объеме воздуха. Чем ниже концентрация частиц, тем выше уровень чистоты.

Классификация чистых помещений основана на:

• Размер частиц (например, ≥0,3 мкм, ≥0,5 мкм)
• Концентрация частиц на кубический метр

Проектирование и эксплуатация чистых помещений должны свести к минимуму введение, генерацию и удержание частиц при сохранении стабильных параметров окружающей среды, таких как температура, влажность и давление.

Полное оборудование чистой комнаты обычно включает:

Основная контролируемая среда, в которой происходит производство или исследования.

Включая воздушные шлюзы для персонала, помещения для передачи материала и вспомогательные помещения.

Жилищные системы HVAC, электрические системы, ультрачистые системы водоснабжения и системы газоснабжения.

• Панели для чистых помещений и алюминиевые рамки
• Прозрачные двери и окна
• Эпоксидные или ПВХ напольные системы

• Устройства для обработки воздуха и трубопроводы
• фильтры HEPA/ULPA
• FFU (Фан-фильтрные агрегаты)
• Диффузеры и клапаны регулирования объема воздуха

• Освещение и электроснабжение
• Датчики мониторинга окружающей среды
• Системы автоматизации и управления

При планировании или поиске источников для проекта чистых помещений ключевые соображения включают:

• Требуемый уровень чистоты по ISO
• Конструкция воздушного потока (однонаправленный или турбулентный)
• Контроль окружающей среды, специфический для процесса
• Энергоэффективность и эксплуатационные расходы
• Опыт поставщиков и возможности интеграции

Выбор правильного решения для чистых помещений имеет важное значение для обеспечения качества продукции, соблюдения нормативных требований и долгосрочной эффективности работы.

Принципы чистых помещений, классификация чистых помещений, однонаправленный воздушный поток чистых помещений, турбулентная система чистых помещений, проектирование HVAC в чистых помещениях, стандарты ISO для чистых помещений, техника чистых помещений,строительные материалы чистой комнатыПромышленные решения для чистых помещений

1В чем разница между промышленными и биологическими чистыми помещениями?
Промышленные чистые помещения контролируют частицы пыли, в то время как биологические чистые помещения контролируют как частицы, так и микроорганизмы.

2Какой воздушный поток используется в высококлассных полупроводниковых чистых помещениях?
Однонаправленный воздушный поток обычно используется из-за его способности быстро удалять загрязнители.

3Почему фильтры HEPA важны в чистых помещениях?
Они удаляют сверхтонкие частицы из входящего воздуха, обеспечивая высокий уровень чистоты.

4Как измеряется чистота в чистых помещениях?
Подсчитывая количество частиц определенного размера на кубический метр воздуха.

5Какой тип чистых комнат экономичнее?
Неоднонаправленные (турбулентные) чистые комнаты, как правило, более экономичны, чем однонаправленные системы.