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).
![](images/mac10-1.png)
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
![](images/zone_1.png)
![](images/zone_2.jpg)