Siivoushuoneen ikkunoiden vaikutus laminaariseen virtaukseen FFU-siivoushuoneissa

FFU- (Fan Filter Unit) puhtaussaliin liittyvän saastumisen torjunnan perusperiaate on laminaarinen virtaus. Kyseessä voi olla lääketeollisuuden täyttölinja, puolijohdepiirien valmistukseen käytetty wafer-stepper tai sairaalan leikkauspöytä; ilmavirtaus on aina kriittisestä alueesta sinne, missä hiukkaset poistetaan. Laminaarinen virtaus on kuitenkin herkkä häiriöille. Sitä voidaan häiritä millä tahansa pinnan epäsäännöllisyydellä, paine-erolla tai lämpötilaerolla. Ikkunat pidetään passiivisena arkkitehtonisena elementtinä, mutta ne vaikuttavat itse asiassa laminaarisen virtauksen suorituskykyyn – ja vaikutus on mitattavissa. Ikkunat vaikuttavat laminaariseen virtaukseen FFU-puhtaussaloissa neljällä eri tavalla.

1. Pinnan ulokkeet aiheuttavat turbulentteja virtausalueita

Fysikaalinen profiili on ensimmäinen vaikutus, jonka ikkuna aiheuttaa laminaariselle virtaukselle. "Aukko" perinteisten ikkunoiden ja niiden kehysten välillä sekä kahvojen/ikkunapenkien ja ikkunan välillä on 10–30 mm tasosta poikkeava. FFU:n tuottama ilmavirtaus ohjataan alaspäin (tyypillinen ilmavirtaus ISO-luokan 5 puhdistusalueilla on 0,3–0,5 m/s) ja törmää tähän ulkonevaan osaan, jolloin virtaus irtoaa seinästä. Esteen alapuolella esteen korkeuden 10–20-kertainen turbulentin pyörremäisen virtausalue muodostuu. Turbulentin alueen laajuus 20 mm ulkonevalle kehykselle on 200–400 mm seinästä.

Tämä voidaan poistaa käyttämällä "tasatasoisia" ikkunoita. Huaao:n puhdas huone -ikkunat on suunniteltu asennettaviksi puhdashaan ikkunarakenteeseen niin, että kehys piiloutuu lasitasolle ja käsipidettä ei ole. CFD-simulaatiot osoittavat, että Huaao:n tasatasoisissa ikkunoissa seinän ja ikkunan reunan välinen nopeusero on alle 5 %, kun taas perinteisissä ikkunoissa se on 20–30 %. Tämä ero vaikuttaa suoraan siihen, kuinka monta hiukkasta muodostuu leikkauskentälle laminaarisessa virtauksessa toimivissa kriittisissä ympäristöissä, kuten sairaalan leikkausosastoilla.

2. Pinnan karkeus häiritsee rajakerrosta

Vaikka ikkunakehys ei ulkoudu seinästä, laminaarinen virtaus voi silti häiriytyä ikkunakehyksen ja lasin pinnan tekstuurin vuoksi. Laminaariset rajakerrokset ovat erinomaisen ohuita kerroksia, ja puhdassa alueella ne ovat vain muutaman millimetrin paksuisia. Pinnan karkeus, joka ylittää rajakerroksen paksuuden, voi aiheuttaa virtauksen siirtyvän turbulentiksi.

Huaaon ikkunakehysten valmistus perustuu pintakäsittelyyn, jossa käytetään 0,8 mikrometrin paksuisempaa pulveripinnoitettua alumiinia. Lasit ovat tasaisia kelluvia lasikytkimiä, joilla on optisia ominaisuuksia. Kaikki kehysten ja lasien liitokset ovat jatkuvia (ilman askelia tai aukkoja). Tämä pinnanlaatu varmistaa laminaarin virtauksen ja rajakerroksen koko seinän pinta-alalla. Pinnan karkeus on erityisen tärkeä tekijä hiukkasmittauspuhtaiden tilojen suhteen, erityisesti ISO-luokan 4 ja ISO-luokan 5 puhtaiden tilojen tapauksessa.

3. Ilman vuotaminen ohittaa FFU-suodattimen toiminnan

Paineen tiukkuus on tärkeää, kuten myös tasainen ilmavirtaus laminaariseen ilmavirtaukseen. Tyypillisten keskitasoisien ikkunoiden ilmanvuotoluokitus on 1 m³/h 50 Pa:n paineessa. Jos ikkuna vuotaa 1 m³/h/PAS, ilmaa pääsee sisään puhtaaseen tilaan suodattamatta. Tämä on ohitusilmaa, joka ei kulje FFU-suodattimien läpi, jolloin hiukkasia ei poisteta ja saadaan aikaan korkean hiukkaspuhtaustason alueita.

Huaao:n kaikki ikkunat ja lasipanelit testataan ilmavuudeltaan standardien GB/T 7106 ja ISO 13830 mukaisesti. Ikkunoissamme käytetään suljettusoluista EPDM- tai silikoni-tiivistimiä sekä monipisteisiä puristuslukkoja, mikä varmistaa, että ilman vuotoprosentti on alle 0,5 m³/h 50 Pa:n paineessa. Tärkeissä sovelluksissa on myös saatavilla kaksinkertainen tiivistysrakenne, johon kuuluu valinnainen testattava tila, joka mahdollistaa tiivistyksen eheysvaatimuksen testaamisen ilman ikkunan purkamista. Huaao:n ikkunat estävät vuotoja ja varmistavat, että puhdistushuoneen ilma kulkee FFU-HEPA-suodattimien läpi.

4. Lämpötilaerot aiheuttavat paikallista kertymää

Kuuma tai kylmä pinta aiheuttaa luonnollisen konvektion, joka vaikuttaa ideaalikaasun tasaiseen virtaukseen. Jos ikkunan yhden pinnan lämpötila poikkeaa huomattavasti huoneen lämpötilasta, syntyy luonnollisia konvektiovirtauksia. Nämä virtaukset ovat vastakkaisessa suunnassa kuin FFU:n aiheuttama alaspäin suuntautuva virtaus, ja ne muodostavat hiukkasten "sademaita" alueita, joissa tapahtuu uudelleenkierrosta.

Huaaon puhdistushuoneiden ikkunat ovat kaksinkertaiset tai kolminkertaiset ja täytetty argonilla tai kryptonilla. Kylmäsillat estetään lisäämällä kehyksiin lämmöneristäviä katkoja. Lämmöneristysominaisuudet ovat erityisen hyödyllisiä sairaalan puhdistushuoneissa, joissa ikkunoita käytetään ulkoseinässä, sekä lääketeollisuuden puhdistushuoneissa, joissa lämpötilaa on säädettävä tarkasti rajoitetun lämpötila-alueen sisällä, yleensä ±0,5 °C:n tarkkuudella. Tämä tuottaa tasaisen ja ennustettavan laminaarisen virtauskentän.

Yhteenveto

Pinnan ulokkeet, jotka aiheuttavat turbulenteja kääntövirta-alueita, pinnan karkeus, joka häiritsee rajakerrosta, ilman vuotaminen FFU-laitteiden ympäriltä, suodattimen ohitus sekä lämpötilaero, joka aiheuttaa nostovoimalla perustuvaa kiertävää virtausta, ovat neljä mekanismia, jotka vaikuttavat laminaariseen virtaukseen FFU-puhdistushuoneissa. Ongelmat ratkaistaan puhdistushuoneiden ikkunoilla, joita valmistaa kansallinen korkeateknologia-yritys Huaao Clean Technology Group, jolla on kuusi tehdasta, tuotantolinjojen pinta-ala 250 000 m², 800 kokemusta omaavaa työntekijää ja vuosittainen liikevaihto 1 miljardia RMB:tä. Täydellinen modulaarinen puhdistushuoneiden yhteispalvelujärjestelmä kattaa puhdistushuoneiden levyt, ovet ja ikkunat, alumiiniprofiilit, PVC-lattiat, puhdistuslaitteet, varjottomat lamput, ilmanvaihtoventtiilit jne., ja kaikki nämä tuotteet tarjoaa Huaao. Soita Huaaolle nyt ja varmista, että FFU-puhdistushuoneidesi ikkunat eivät häiritse vaan edistävät laminaarista virtausta.