Bagaimana Tingkap Bilik Bersih Mempengaruhi Aliran Laminar dalam Bilik Bersih FFU

Prinsip asas kawalan pencemaran dalam bilik bersih FFU (Unit Penapis Kipas) adalah aliran laminar. Ia mungkin merupakan talian pengisian farmaseutikal, pelangkah wafer semikonduktor atau meja pembedahan hospital; aliran udara sentiasa bergerak dari kawasan kritikal ke kawasan di mana zarah-zarah dibuang. Walau bagaimanapun, aliran laminar adalah sensitif. Ia boleh terganggu oleh sebarang ketidakrataan, perbezaan tekanan atau suhu pada permukaan. Tingkap dianggap sebagai elemen arkitektur pasif, tetapi sebenarnya ia memberi kesan terhadap prestasi aliran laminar dan kesannya boleh diukur. Terdapat empat cara tingkap memberi kesan terhadap aliran laminar dalam bilik bersih FFU.

1. Tonjolan Permukaan Mencipta Jejak Turbulen

Profil fizikal merupakan kesan pertama yang diberikan oleh tingkap terhadap aliran laminar. "Jarak" antara tingkap tradisional dan rangkanya, serta antara pemegang/tutup sempadan dan tingkap adalah 10–30 mm keluar-satah. Aliran udara yang dihasilkan oleh FFU diarahkan ke bawah (aliran udara tipikal ialah 0.3 hingga 0.5 m/s dalam bilik bersih Kelas ISO 5) dan bersentuhan dengan tonjolan ini serta terpisah daripada dinding. Di hulu halangan, suatu belakang bergelora terbentuk dengan ketinggian 10–20 kali tinggi halangan tersebut. Luas zon bergelora, bagi rangka yang menonjol sebanyak 20 mm, berada antara 200 mm hingga 400 mm dari dinding.

Dengan menggunakan tingkap yang dipasang rata ("flush mounted"), masalah ini dapat dielakkan. Tingkap bilik bersih Huaao direka khas untuk dipasang secara terkimpal ke dalam dinding bilik bersih. Bingkai tingkap tersembunyi di belakang permukaan kaca dan tiada pemegang kelihatan. Simulasi CFD menunjukkan bahawa perbezaan halaju antara dinding dan sempadan tingkap adalah kurang daripada 5% pada tingkap berpemasangan rata Huaao, berbanding 20–30% bagi tingkap konvensional. Perbezaan ini akan memberi kesan langsung terhadap bilangan zarah yang terbentuk di kawasan pembedahan dalam persekitaran aliran laminer kritikal seperti bilik operasi hospital.

2. Kekasarannya Permukaan Mengganggu Lapisan Sempadan

Jika bingkai tingkap tidak menonjol keluar, aliran laminer tetap akan terjejas oleh tekstur permukaan bingkai tingkap dan kaca. Lapisan sempadan laminer merupakan lapisan yang sangat nipis; dalam kawasan bersih, ketebalannya hanya beberapa milimeter. Kekasaran permukaan yang melebihi ketebalan lapisan sempadan boleh menyebabkan aliran menjadi tidak stabil (turbulen).

Pengeluaran bingkai tingkap Huaao berdasarkan bahan aluminium berlapis serbuk di mana penyelesaian permukaannya kurang daripada 0.8 mikrometer. Kaca yang digunakan adalah kaca mengapung licin dengan kualiti optik yang baik. Semua sambungan antara bingkai dan kaca adalah bersambung (tanpa langkah atau celah). Tahap penyelesaian ini akan memastikan aliran laminar dan lapisan sempadan pada keseluruhan luas permukaan dinding. Kekasarannya pada permukaan merupakan pertimbangan yang sangat penting dalam bilik bersih berdasarkan pengiraan zarah, terutamanya dalam bilik bersih Kelas ISO 4 dan Kelas ISO 5.

3. Kebocoran Udara Melalui Laluan Sampingan Penapis FFU

Integriti tekanan adalah penting, begitu juga aliran udara yang lancar untuk mencapai aliran udara laminar. Spesifikasi kebocoran udara bagi tingkap berkualiti sederhana biasanya ialah 1 m³/jam pada tekanan 50 Pa. Jika suatu tingkap bocor sebanyak 1 m³/jam/Pa, udara akan dibenarkan masuk ke dalam bilik bersih tanpa melalui penapisan. Ini merupakan udara laluan sampingan yang mengandungi zarah-zarah yang tidak ditapis oleh unit penapis udara bertekanan tinggi (FFU), menyebabkan kawasan dengan pencemaran zarah yang tinggi.

Semua tingkap dan panel kaca Huaao diuji udara mengikut GB/T 7106 dan ISO 13830. Dalam tingkap kami, kami menggunakan getah penutup EPDM atau silikon bersel tertutup serta kunci mampatan pelbagai titik yang memastikan kadar kebocoran udara kurang daripada 0.5 m³/j pada 50 Pa. Untuk aplikasi kritikal, konfigurasi segel berganda juga tersedia, termasuk ruang rongga boleh uji pilihan untuk membolehkan pengujian integriti segel tanpa perlu membuka tingkap. Tingkap Huaao dapat mencegah kebocoran bagi memastikan udara dalam bilik bersih melalui penapis HEPA FFU.

4. Kecerunan Suhu Menyebabkan Pembinaan Setempat

Kesan lain daya apung ialah pada aliran gas unggul secara mantap. Jika suhu satu permukaan tingkap sangat tinggi atau rendah berbanding suhu bilik, arus konveksi semula jadi terbentuk. Arus ini bergerak dalam arah bertentangan dengan arus ke bawah akibat FFU dan mencipta zon-zon "pemendapan" zarah sebagai zon pengitaran semula.

Tetingkap bilik bersih Huaao adalah berlapis dua atau tiga dengan pengisian gas argon atau kripton. Penghubung sejuk dielakkan melalui pemasukan penghenti terma dalam rangka. Sifat-sifat terma ini terutamanya memberi manfaat dalam bilik bersih hospital di mana tetingkap ini digunakan pada dinding luar atau dalam bilik bersih farmaseutikal di mana suhu mesti dikawal secara tepat dalam julat suhu terhad, biasanya ±0.5°C. Ini menghasilkan medan aliran laminar yang seragam dan boleh diramalkan.

Ringkasan

Tonjolan permukaan, menghasilkan aliran bergelora di belakangnya, kekasaran permukaan, gangguan terhadap lapisan sempadan, kebocoran di sekitar unit penyaring udara bertekanan (FFU), aliran udara yang melintasi penyaring tanpa disaring, serta perbezaan suhu yang menciptakan aliran semula berdaya apungan merupakan empat mekanisme yang memberi kesan terhadap aliran laminar dalam bilik bersih FFU. Masalah-masalah ini diselesaikan melalui tingkap bilik bersih yang dihasilkan oleh Kumpulan Teknologi Tinggi Kebangsaan, Huaao Clean Technology Group, yang memiliki 6 buah kilang, kawasan garisan pengeluaran seluas 250,000 m², 800 orang pekerja berpengalaman, dan hasil pendapatan tahunan sebanyak 1 bilion RMB. Sistem modular bilik bersih satu-satunya yang lengkap ini merangkumi panel bilik bersih, pintu dan tingkap, profil aluminium, lantai PVC, peralatan pembersihan udara, lampu tanpa bayangan, injap pengudaraan, dan sebagainya—semuanya dibekalkan oleh Huaao. Hubungi Huaao sekarang dan pastikan tingkap bilik bersih FFU anda tidak mengganggu, tetapi membantu mencipta aliran laminar.