Pomieszczenia czyste nazywane są również pomieszczeniami bezpyłowymi. Służą one do usuwania zanieczyszczeń, takich jak cząsteczki kurzu, szkodliwego powietrza i bakterii z powietrza w określonej przestrzeni, a także do kontrolowania temperatury, czystości, ciśnienia, prędkości i rozkładu przepływu powietrza, hałasu, wibracji, oświetlenia i elektryczności statycznej w określonym zakresie. Poniżej opisano cztery niezbędne warunki do spełnienia wymagań czystości w zakresie oczyszczania pomieszczeń czystych.
1. Czystość powietrza zasilającego
Aby zapewnić czystość powietrza nawiewanego zgodnie z wymaganiami, kluczowe jest prawidłowe działanie i montaż filtra końcowego systemu oczyszczania. Filtr końcowy systemu pomieszczeń czystych zazwyczaj wykorzystuje filtr HEPA lub filtr sub-HEPA. Zgodnie z normami krajowymi, skuteczność filtrów HEPA dzieli się na cztery klasy: klasa A ≥99,9%, klasa B ≥99,99%, klasa C ≥99,999%, klasa D (dla cząstek ≥0,1 μm) ≥99,999% (znane również jako filtry ultra-HEPA); filtry sub-HEPA (dla cząstek ≥0,5 μm) 95–99,9%.
2. Organizacja przepływu powietrza
Organizacja przepływu powietrza w pomieszczeniu czystym różni się od organizacji w pomieszczeniu klimatyzowanym. Wymaga ona, aby najczystsze powietrze było dostarczane najpierw do obszaru operacyjnego. Jej funkcją jest ograniczenie i redukcja zanieczyszczeń przetwarzanych obiektów. Różne organizacje przepływu powietrza mają swoje własne cechy i zakresy: Pionowy przepływ jednokierunkowy: oba zapewniają równomierny przepływ powietrza w dół, ułatwiają rozmieszczenie urządzeń procesowych, mają silne właściwości samooczyszczania i mogą uprościć typowe obiekty, takie jak osobiste pomieszczenia czyste. Cztery metody dostarczania powietrza mają również swoje zalety i wady: całkowicie zakryte filtry HEPA mają zalety niskiego oporu i długiego cyklu wymiany filtra, ale konstrukcja sufitu jest złożona, a koszt wysoki; zalety i wady bocznie zakrytego górnego dopływu filtra HEPA i pełnego górnego dopływu płyty są odwrotne do zalet całkowicie zakrytego górnego dopływu filtra HEPA. Spośród nich, pełny górny dopływ płyty jest podatny na gromadzenie się kurzu na wewnętrznej powierzchni płyty otworowej, gdy system nie pracuje w sposób ciągły, a niewłaściwa konserwacja może mieć pewien wpływ na czystość; Gęsty dyfuzor z górnym nawiewem wymaga warstwy mieszającej, dlatego nadaje się tylko do wysokich pomieszczeń czystych powyżej 4 m, a jego charakterystyka jest podobna do nawiewu płytowego z pełnym otworem; metoda powrotu powietrza dla płyt z kratkami po obu stronach i wylotami powietrza powrotnego równomiernie rozmieszczonymi u dołu ścian po obu stronach jest odpowiednia tylko do pomieszczeń czystych o odstępie netto mniejszym niż 6 m po obu stronach; wyloty powietrza powrotnego u dołu ściany jednostronnej są odpowiednie tylko do pomieszczeń czystych o małym odstępie między ścianami (np. ≤2~3 m). Poziomy przepływ jednokierunkowy: tylko pierwszy obszar roboczy osiąga poziom czystości 100. Gdy powietrze przepływa na drugą stronę, stężenie pyłu stopniowo wzrasta. Dlatego nadaje się tylko do pomieszczeń czystych o różnych wymaganiach czystości dla tego samego procesu. Lokalne rozmieszczenie filtrów HEPA na ścianie nawiewnej może zmniejszyć ich użycie i zaoszczędzić na początkowej inwestycji, ale w niektórych obszarach występują zawirowania. Turbulentny przepływ powietrza: Charakterystyka górnego nawiewu z kryz i górnego nawiewu z gęstych dyfuzorów jest taka sama, jak w przypadku wymienionych powyżej. Zaletami bocznego nawiewu są: łatwy układ rurociągów, brak technicznej warstwy pośredniej, niski koszt i sprzyjający renowacji starych fabryk. Wadami są: duża prędkość wiatru w obszarze roboczym oraz wyższe stężenie pyłu po stronie zawietrznej niż po stronie nawietrznej. Górny nawiew z wylotami filtra HEPA charakteryzuje się prostotą systemu, brakiem rurociągów za filtrem HEPA oraz bezpośrednim dostarczaniem czystego powietrza do obszaru roboczego, które jednak rozprasza się powoli, a przepływ powietrza w obszarze roboczym jest bardziej równomierny. Jednak, gdy wiele wylotów powietrza jest równomiernie rozmieszczonych lub stosowane są wyloty filtra HEPA z dyfuzorami, przepływ powietrza w obszarze roboczym może być również bardziej równomierny. Jednak gdy system nie pracuje w sposób ciągły, dyfuzor jest podatny na gromadzenie się pyłu.
3. Objętość dostarczanego powietrza lub prędkość powietrza
Wystarczająca wydajność wentylacji ma na celu rozcieńczenie i usunięcie zanieczyszczonego powietrza z wnętrza. Zgodnie z różnymi wymogami czystości, gdy wysokość netto pomieszczenia czystego jest wysoka, częstotliwość wentylacji powinna zostać odpowiednio zwiększona. Spośród nich, wydajność wentylacji pomieszczenia czystego o pojemności 1 miliona litrów jest rozpatrywana zgodnie z systemem pomieszczeń czystych o wysokiej sprawności, a pozostałe zgodnie z systemem pomieszczeń czystych o wysokiej sprawności. Gdy filtry HEPA klasy 100 000 są skoncentrowane w maszynowni lub filtry sub-HEPA są stosowane na końcu systemu, częstotliwość wentylacji można odpowiednio zwiększyć o 10% do 20%.
4. Różnica ciśnień statycznych
Utrzymanie określonego nadciśnienia w pomieszczeniu czystym jest jednym z podstawowych warunków, aby zapewnić, że pomieszczenie czyste nie będzie zanieczyszczone lub będzie mniej zanieczyszczone, co pozwoli na utrzymanie projektowanego poziomu czystości. Nawet w przypadku pomieszczenia czystego z podciśnieniem, musi ono posiadać sąsiednie pomieszczenie lub apartament o poziomie czystości nie niższym niż jego poziom, aby utrzymać określone nadciśnienie i utrzymać czystość pomieszczenia czystego z podciśnieniem. Wartość nadciśnienia w pomieszczeniu czystym odnosi się do wartości, przy której ciśnienie statyczne wewnątrz pomieszczenia jest wyższe niż ciśnienie statyczne na zewnątrz, gdy wszystkie drzwi i okna są zamknięte. Osiąga się to poprzez to, że objętość powietrza nawiewanego przez system oczyszczania jest większa niż objętość powietrza powrotnego i powietrza wylotowego. Aby zapewnić wartość nadciśnienia w pomieszczeniu czystym, najlepiej jest połączyć wentylatory nawiewne, powrotne i wyciągowe. Po włączeniu systemu najpierw uruchamiany jest wentylator nawiewny, a następnie wentylator powrotny i wentylator wyciągowy; po wyłączeniu systemu najpierw wyłączany jest wentylator wyciągowy, a następnie wentylator powrotny i wentylator nawiewny, aby zapobiec zanieczyszczeniu pomieszczenia czystego podczas włączania i wyłączania systemu. Objętość powietrza potrzebna do utrzymania dodatniego ciśnienia w pomieszczeniu czystym jest w dużej mierze determinowana przez szczelność konstrukcji konserwacyjnej. Na wczesnym etapie budowy pomieszczeń czystych w Chinach, ze względu na słabą szczelność konstrukcji obudowy, do utrzymania dodatniego ciśnienia ≥5 Pa potrzebne było 2-6 dostaw powietrza na godzinę; obecnie szczelność konstrukcji konserwacyjnej została znacznie poprawiona i do utrzymania tego samego dodatniego ciśnienia potrzeba tylko 1-2 dostaw powietrza na godzinę; do utrzymania ≥10 Pa potrzeba tylko 2-3 dostaw powietrza na godzinę. Krajowe specyfikacje projektowe stanowią, że różnica ciśnień statycznych między pomieszczeniami czystymi o różnych poziomach oraz między strefami czystymi i nieczystymi nie powinna być mniejsza niż 0,5 mmH2O (~5 Pa), a różnica ciśnień statycznych między strefą czystą a otoczeniem zewnętrznym nie powinna być mniejsza niż 1,0 mmH2O (~10 Pa).
Czas publikacji: 03-03-2025