Hogyan befolyásolják a tisztasági szobák ablakai a lamináris áramlást az FFU-tisztasági szobákban

Az FFU (ventilátoros szűrőegység) tisztasági osztályban a szennyeződés-ellenőrzés alapelve a lamináris áramlás. Ez lehet egy gyógyszeres töltősor, egy félvezető lapkák léptető gépe vagy egy kórházi műtőasztal; az áramlás mindig a kritikus területről a részecskék eltávolítására szolgáló hely felé történik. A lamináris áramlás azonban érzékeny. Bármilyen felületi szabálytalanság, nyomás- vagy hőmérsékletkülönbség zavarhatja. Az ablakokat passzív építészeti elemként tartják számon, valójában azonban hatással vannak a lamináris áramlás teljesítményére – és ez mérhető is. Négyféle módon befolyásolják az ablakok a lamináris áramlást az FFU tisztasági osztályokban.

1. A felületi kiemelkedések turbulens örvényeket hoznak létre

A fizikai profil az első hatás, amit egy ablak kifejt a lamináris áramlásra. A hagyományos ablakok és kereteik közötti, valamint a fogantyúk/párkányok és az ablak közötti „rés” 10–30 mm-es kifelé irányuló kiálló rés. Az FFU által létrehozott légáramlat lefelé irányul (tipikus légáramlási sebesség: 0,3–0,5 m/s az ISO 5-ös osztályú tisztasági szintű tisztasági területeken), és ezzel a kiálló részel érintkezik, majd leválik a falról. Az akadályt követően turbulens örvényzóna keletkezik, amelynek magassága az akadály 10–20-szorosa. Egy 20 mm-es kiálló keret esetén a turbulens zóna kiterjedése 200–400 mm-rel a faltól indul.

A „süllyesztett” ablakok használatával ez kiküszöbölhető. A Huaao tisztasági szobákhoz készült ablakai úgy készülnek, hogy a tisztasági szoba falába építik őket. A keret rejtve marad az üvegfelület mögött, és nincsenek fogantyúk. CFD-szimulációk kimutatták, hogy a Huaao süllyesztett ablakainál a fal és az ablak határfelülete közötti sebességkülönbség kevesebb, mint 5 %, míg a hagyományos ablakoknál ez 20–30 % között van. Ez a különbség közvetlen hatással van a műtéti mezőn keletkező részecskék számára lamináris áramlású kritikus környezetekben, például kórházi műtőkben.

2. A felületi érdesség zavarja a határréteget

Ha az ablakkeret nem nyúlik ki a felületből, a lamináris áramlás akkor is érintett lehet az ablakkeret és az üveg felületi textúrájától. A lamináris határrétegek rendkívül vékony rétegek, és tisztasági területeken mindössze néhány milliméter vastagok. A határréteg vastagságánál nagyobb felületi érdesség turbulens áramlást okozhat.

Huaao ablakkereteinek gyártása porbevonatos alumíniumból készül, amelynek felületi felületkezelése kevesebb mint 0,8 mikrométer. Az üveg sima úszóüveg, amely optikai minőséggel rendelkezik. Az összes keret–üveg illesztés folyamatos (nincsenek lépcsők vagy részek). Ez a felületi minőség biztosítja a lamináris áramlást és a határréteget az egész falfelületen. A felület érdessége különösen fontos szempont a részecskeszámolásos tisztasági szobákban, különösen az ISO 4-es és az ISO 5-ös osztályú tisztasági szobákban.

3. Levegőszivárgás – az FFU-szűrés megkerülése

A nyomásérzékenység fontos, ugyanúgy, mint a lamináris levegőáramlás zavartalan lefolyása. A tipikus közepes minőségű ablakok levegőszivárgási értéke 1 m³/h 50 Pa nyomáson. Ha egy ablak 1 m³/h/Pa szivárgási értékkel rendelkezik, akkor levegő juthat be a tisztasági szobába, amelyet nem szűrtek. Ez a szűrés megkerülését eredményező levegő, amelyben a részecskék nem távolítódnak el az FFU-k által, így magas részecskekoncentrációjú területek alakulnak ki.

Huaao összes ablaka és üveglapja a GB/T 7106 és az ISO 13830 szabványok szerinti levegőpróbán megy keresztül. Ablakainkban zártcellás EPDM- vagy szilikon tömítéseket, valamint többpontos nyomózárat alkalmazunk, amelyek biztosítják, hogy a levegőszivárgás mértéke 50 Pa nyomáson kevesebb legyen, mint 0,5 m³/h. Kritikus alkalmazásokhoz kettős tömítéses konfiguráció is elérhető, amelybe egy opcionális, tesztelhető üreg is beépíthető a tömítés épségének ellenőrzéséhez az ablak megnyitása nélkül. Huaao ablakai megakadályozzák a szivárgást, így biztosítva, hogy a tisztasági szobában lévő levegő az FFU HEPA-szűrőkön keresztül jusson át.

4. Hőmérsékletgradiensek okoznak helyi lerakódást

A felhajtóerő egy másik hatása az ideális gáz állandó áramlására vonatkozik. Ha az ablak egyik felületének hőmérséklete lényegesen magasabb vagy alacsonyabb, mint a szoba hőmérséklete, természetes konvekciós áramlatok alakulnak ki. Ezek az áramlatok ellentétes irányban mozognak a FFU által keltett lefelé irányuló áramlattal szemben, és „leülepedési” régiókat hoznak létre, amelyek recirkulációs zónák formájában jelennek meg.

Huaao tisztasági szobáihoz készült ablakok kétszeres vagy háromszoros üvegezésűek, argon- vagy kripton-gázzal töltve. A hőhidak kialakulását a keretekbe épített hőszigetelő szakaszok megelőzik. A hőtechnikai tulajdonságok különösen előnyösek kórházi tisztasági szobákban, ahol a külső falba építik őket, illetve gyógyszeripari tisztasági szobákban, ahol a hőmérsékletet szigorúan szabályozni kell egy korlátozott hőmérsékleti tartományon belül, általában ±0,5 °C-on belül. Ez lamináris áramlási teret eredményez, amely egyenletes és jósolható.

Összefoglalás

A felületi kiemelkedések, a turbulens örvények keltése, a felületi érdesség, a határréteg zavarása, az FFU-k körül fellépő szivárgás, a szűrőn való átfolyás és a hőmérsékletkülönbség által létrehozott, felhajtóerőn alapuló újracirkuláció a lamináris áramlásra gyakorolt hatást keltő négy mechanizmus. A problémák megoldását a nemzeti felsőtechnológiás csoport, a Huaao Clean Technology Group által gyártott tisztasági szobák ablakai biztosítják, amelynek 6 gyára van, 250 000 m²-es gyártósori területe, 800 tapasztalt alkalmazottja és éves forgalma 1 milliárd CNY. A teljes moduláris tisztasági szoba egyszerű megoldási rendszer a tisztasági szobák falpaneljeit, ajtókat és ablakokat, alumínium profilokat, PVC padlóburkolatot, tisztító berendezéseket, árnyékmentes lámpákat, szellőző szelepeket stb. foglalja magában – mindezt a Huaao biztosítja. Hívja most a Huao-t, és legyen az FFU-tisztasági szobája ablaka ne zavarja, hanem segítse a lamináris áramlás kialakítását.