Izkoristek sekancev v industriji proizvodnje sekancev je tesno povezan z velikostjo in številom delcev zraka, ki se odložijo na sekancu. Dobra organizacija pretoka zraka lahko odvede delce, ki nastanejo iz virov prahu, stran od čistega prostora in zagotovi čistočo čistega prostora. To pomeni, da organizacija pretoka zraka v čistem prostoru igra ključno vlogo pri izkoristku proizvodnje sekancev. Cilji, ki jih je treba doseči pri načrtovanju organizacije pretoka zraka v čistem prostoru, so: zmanjšati ali odpraviti vrtinčne tokove v polju toka, da se prepreči zadrževanje škodljivih delcev; vzdrževati ustrezen pozitivni gradient tlaka, da se prepreči navzkrižna kontaminacija.
V skladu z načelom čiste sobe sile, ki delujejo na delce, vključujejo masno silo, molekularno silo, privlačnost med delci, silo zračnega toka itd.
Sila zračnega toka: nanaša se na silo zračnega toka, ki jo povzročajo dovodni in povratni zračni tokovi, toplotna konvekcijska zračnost, umetno mešanje in drugi zračni tokovi z določeno hitrostjo pretoka za prenašanje delcev. Za nadzor okoljske tehnologije čistih prostorov je sila zračnega toka najpomembnejši dejavnik.
Poskusi so pokazali, da delci pri gibanju zraka sledijo pretoku zraka s skoraj enako hitrostjo. Stanje delcev v zraku je določeno z porazdelitvijo pretoka zraka. Glavni učinki pretoka zraka na delce v zaprtih prostorih vključujejo: pretok zraka dovodnega zraka (vključno s primarnim in sekundarnim pretokom zraka), pretok zraka in toplotni konvekcijski pretok zraka, ki ga povzročajo ljudje, ki hodijo, ter vpliv pretoka zraka na delce, ki ga povzročajo procesne operacije in industrijska oprema. Različni načini dovoda zraka, hitrostni vmesniki, operaterji in industrijska oprema, inducirani pojavi itd. v čistih prostorih so dejavniki, ki vplivajo na raven čistoče.
1. Vpliv načina dovoda zraka
(1) Hitrost dovoda zraka
Da bi zagotovili enakomeren pretok zraka, mora biti hitrost dovajanja zraka v čistem prostoru z enosmernim tokom enakomerna; mrtva cona na površini dovajanja zraka mora biti majhna; in padec tlaka v HEPA filtru mora biti prav tako enakomeren.
Hitrost dovoda zraka je enakomerna: to pomeni, da je neenakomernost pretoka zraka nadzorovana znotraj ±20 %.
Na površini za dovod zraka je manj mrtvega prostora: ne le, da bi bilo treba zmanjšati ravno površino HEPA okvirja, ampak je, kar je še pomembneje, treba uporabiti modularno FFU za poenostavitev redundantnega okvirja.
Da bi zagotovili navpičen in enosmeren pretok zraka, je zelo pomembna tudi izbira padca tlaka filtra, pri čemer je potrebno, da padec tlaka v filtru ne more biti pristranski.
(2) Primerjava med sistemom FFU in sistemom aksialnega ventilatorja
FFU je enota za dovod zraka z ventilatorjem in HEPA filtrom. Centrifugalni ventilator FFU vsesava zrak in v zračnem kanalu pretvori dinamični tlak v statični tlak. HEPA filter ga enakomerno izpihuje. Tlak dovoda zraka na stropu je negativen. Na ta način pri zamenjavi filtra v čisti prostor ne bo uhajal prah. Poskusi so pokazali, da je sistem FFU boljši od sistema aksialnih ventilatorjev glede enakomernosti izpusta zraka, vzporednosti pretoka zraka in indeksa učinkovitosti prezračevanja. To je zato, ker je vzporednost pretoka zraka sistema FFU boljša. Uporaba sistema FFU lahko izboljša organizacijo pretoka zraka v čistem prostoru.
(3) Vpliv lastne strukture FFU
FFU je sestavljen predvsem iz ventilatorjev, filtrov, vodnikov pretoka zraka in drugih komponent. HEPA filter je najpomembnejše zagotovilo za čiste prostore, da se doseže zahtevana čistoča, ki jo zahteva zasnova. Material filtra vpliva tudi na enakomernost pretočnega polja. Ko se na izhod filtra doda grobi filtrirni material ali pretočna plošča, se lahko izhodno pretočno polje enostavno poenoti.
2. Vpliv hitrosti vmesnika z različno čistočo
V istem čistem prostoru, med delovnim območjem in nedelovnim območjem z navpičnim enosmernim tokom, se zaradi razlike v hitrosti zraka pri HEPA škatli na vmesniku pojavi mešani vrtinčni učinek, ki postane območje turbulentnega pretoka zraka. Intenzivnost turbulence zraka je še posebej močna, delci pa se lahko prenesejo na površino stroja in onesnažijo opremo ter rezine.
3. Vpliv na osebje in opremo
Ko je čista soba prazna, značilnosti pretoka zraka v njej običajno ustrezajo projektnim zahtevam. Ko oprema vstopi v čisto sobo, se ljudje premikajo in izdelki prevažajo, se neizogibno pojavijo ovire pri organizaciji pretoka zraka, kot so ostre konice, ki štrlijo iz opreme, stroja. Na vogalih ali robovih se bo plin preusmeril in tvoril območje turbulentnega toka, vhodni plin pa ne bo zlahka odnašal tekočine v tem območju, kar bo povzročilo onesnaženje.
Hkrati se površina mehanske opreme zaradi neprekinjenega delovanja segreje, temperaturni gradient pa povzroči nastanek območja prelivanja v bližini stroja, kar poveča kopičenje delcev v območju prelivanja. Hkrati visoka temperatura zlahka povzroči uhajanje delcev. Dvojni učinek okrepi celotno navpično plast. Težave pri nadzoru čistoče toka. Prah operaterjev v čistih prostorih se lahko zlahka oprime rezin v teh območjih prelivanja.
4. Vpliv povratnega zraka na tla
Ko je upor povratnega zraka, ki prehaja skozi tla, drugačen, pride do razlike v tlaku, zaradi česar zrak teče v smeri majhnega upora in enakomeren pretok zraka ne bo dosežen. Trenutno priljubljena metoda načrtovanja je uporaba dvignjenih tal. Ko je razmerje odpiranja dvignjenih tal 10 %, se lahko hitrost pretoka zraka enakomerno porazdeli na notranji delovni višini. Poleg tega je treba strogo pozornost nameniti čiščenju, da se zmanjša vir onesnaženja na tleh.
5. Indukcijski pojav
Tako imenovani indukcijski pojav se nanaša na pojav ustvarjanja pretoka zraka v nasprotni smeri od enakomernega toka, kar povzroča nastanek prahu v prostoru ali prahu na sosednjih onesnaženih območjih na strani proti vetru, s čimer prah onesnaži rezino. Možni inducirani pojavi vključujejo naslednje:
(1) Slepa plošča
V čistem prostoru z navpičnim enosmernim tokom so zaradi spojev na steni običajno velike slepe plošče, ki povzročajo turbulenten tok in lokalni povratni tok.
(2) Svetilke
Svetila v čistih prostorih bodo imela večji vpliv. Ker toplota fluorescenčne sijalke povzroči dvig pretoka zraka, fluorescenčna sijalka ne bo postala turbulentno območje. Na splošno so sijalke v čistih prostorih zasnovane v obliki solze, da se zmanjša vpliv sijalke na organizacijo pretoka zraka.
(3) Vrzeli med stenami
Kadar so med predelnimi stenami ali stropi z različnimi zahtevami glede čistoče reže, se lahko prah iz območij z nizkimi zahtevami glede čistoče prenese na sosednja območja z visokimi zahtevami glede čistoče.
(4) Razdalja med mehansko opremo in tlemi ali steno
Če je razdalja med mehansko opremo in tlemi ali steno majhna, bo prišlo do povratne turbulence. Zato pustite razmik med opremo in steno ter dvignite ploščad stroja, da se izognete neposrednemu stiku s tlemi.
Čas objave: 2. november 2023