風機過濾單元廣泛應(yīng)用于潔凈室、潔凈工作臺、潔凈生產(chǎn)線、組裝式潔凈室等場所,還適用于半導體、電子、平板顯示器的生產(chǎn)線等其它對空氣中污染有嚴格控制要求的地方。
一、組成部分
FFU通常由離心式風機、過濾器(高效過濾器HEPA或超高效過濾器ULPA)、殼體、控制器等組成。
(1)外殼體
外殼體的主要材質(zhì)有冷板烤漆、不銹鋼、覆鋁鋅板等。不同的使用環(huán)境有不同的選擇。它的形狀分兩種,一種上部為坡形,坡形主要起到導流的作用,有利于進氣氣流的流動和均勻分布;一種是長方體,美觀且可以使進入殼體內(nèi)空氣以最大面積接觸過濾器表面。
(2)粗效過濾器
粗效過濾器主要是為了防止因施工、檢修或其他情況產(chǎn)生的雜物對高效過濾器造成傷害,其材質(zhì)一般是可清洗的聚氨酯纖維。
(3)葉輪
葉輪有前傾和后傾兩種形式,前傾有利于增加氣流組織的矢向流動,增強去除塵埃的能力;后傾有利于降低能耗,減小噪聲。
(4)高效過濾器
高效過濾器主要用于捕集0.1~0.5 μm的顆粒灰塵及各種懸浮物。
(5)電子元件
FFU的控制大致可分為多檔控制、無極控制、連續(xù)調(diào)節(jié)、計算機控制等。同時實現(xiàn)單臺控制、多臺控制、分區(qū)控制、故障報警、歷史記錄等功能。
1:粗效過濾器
2:風機葉輪
3:電機
4:擋板
5:高效過濾器
6:電子元件
二、工作原理
在工作時,風機從FFU頂部將空氣吸入并經(jīng)粗效過濾器、高效過濾器過濾,采用獨TE的通風管道,過濾后的潔凈空氣在整個出風面以0.45 m/s±20%的風速均勻送出。
三、主要設(shè)計參數(shù)
FFU的主要設(shè)計參數(shù)有:面風速、功耗、風速均勻度、機外靜壓、總靜壓、噪聲、振動速率等,具體參數(shù)可參考《FFU綜合應(yīng)用手冊》。
(1)面風速:面風速一般介于0~0.6 m/s之間,如是五檔調(diào)速則是各檔對應(yīng)的風速大致是0.3-0.35-0.4-0.45-0.5 m/s,無極調(diào)速則大致是0~0.6 m/s。
(2)功耗:交流系統(tǒng)一般在100~300 W;直流系統(tǒng)在50~220 W,直流系統(tǒng)與交流系統(tǒng)相比,功耗降低30~50%。
(3)風速均勻度:指FFU面風速的均勻度,高級別的潔凈室極易引起擾流,對其要求極為嚴格。優(yōu)異的風機、過濾器及散流板設(shè)計、工藝水平?jīng)Q定該項參數(shù)的優(yōu)劣,測試該項參數(shù)時,根據(jù)FFU出風面的大小,均勻選取6~12個點測試面風速,其最大、最小值相比平均值不得超過±20%。
(4)機外靜壓:也稱余壓,該參數(shù)關(guān)系FFU的使用壽命,其與風機密切相關(guān),一般要求在面風速0.45 m/s時,機外靜壓不小于90Pa。
(5)總靜壓:也稱總壓,即FFU在最大功率,風速為零時,其能提供的靜壓值,一般交流FFU的總靜壓大約為300 Pa,直流FFU的總靜壓為500~800 Pa。在一定風速下,一般可以這樣計算:總靜壓(TSP)=機外靜壓(ESP,F(xiàn)FU提供的克服外界管道、回風道阻力的靜壓)+過濾器壓損(該風速下的過濾器阻力值)。(6)噪聲:一般噪聲介于42~56 分貝(dBA)之間,使用時比較關(guān)注面風速0.45 m/s,機外靜壓在100 Pa時的噪聲,同等規(guī)格尺寸的FFU,直流的比交流的要小1~2 dBA。
(7)振動速度:一般小于1.0 mm/s。
四、分類及特點
FFU 按照機箱材質(zhì)不同分為G\S\A\O 四種型號,標準型涂層鋼板(包括鍍鋅、鍍鋁鋅、噴塑等),代號G;不銹鋼板,代號S;鋁板(鋁合金板),代號A;其他材質(zhì),代號O。
FFU按照電機方式分類,可分為交流電機和無刷直流電機。交流單相電機代號為A1;交流三相電機代號為A3;直流無刷電機代號為EC。
FFU交流供電機組按照機組控制方式不同分為單工況機組,用S表示;多工況控制機組,用M表示。
按照機組靜壓不同分為標準靜壓型和高靜壓型。標準靜壓型代號為S;高靜壓型代號為H。
按照機組所帶高效過濾器效率不同可分為高效過濾器,代號為H;超高效過濾器,代號為U;機組入口如帶有粗效預(yù)過濾器代號為P。
FFU具有靈活性、占用空間小、經(jīng)濟、出風均勻穩(wěn)定、負壓密封、單元多、占用架空空間噪音大等特點。
靈活性。FFU結(jié)構(gòu)簡單,具有很好的適應(yīng)性,由于其特殊的節(jié)點構(gòu)造方式,可根據(jù)工藝的需要進行組合和拼裝,采用負壓密封使其簡化和可靠,又大大節(jié)省空調(diào)機房面積,尤其適用于層高低、機房面積不足的改擴建項目。而對工藝變更的適應(yīng)性,F(xiàn)FU優(yōu)勢更加明顯,當工藝發(fā)展需要提高潔凈級別或改變潔凈區(qū)域時,只需采取增加FFU的數(shù)量或改變安裝位置就可達到保證潔凈度或更改潔凈區(qū)域的目的,不僅方便而且可以大大節(jié)省改造投資。
占用空間小。相比于集中式空調(diào)機組不僅省去機房,而且大大簡化了風管、水管的設(shè)置,極大地節(jié)省了使用空間。
經(jīng)濟性。從初投資和運行費用兩方面來看,目前FFU產(chǎn)品種類齊全,制造技術(shù)較為成熟,產(chǎn)品價格大大降低,在設(shè)計合理的情況下,其初投資往往可低于集中式空調(diào)機組。在運行費用方面,近年來在提高風機和電機的效率方面取得了較大的進展,F(xiàn)FU的能耗大大降低,進一步降低了運行費用。一般認為,F(xiàn)FU送風方式潔凈室的運行費用大約是傳統(tǒng)集中送風方式潔凈室的60%~80%。
出風均勻穩(wěn)定。FFU自帶風機和過濾單元,通過計算機群控方式很容易達到出風均勻的目的,比集中式空調(diào)系統(tǒng)通過閥門控制的方式更加方便快捷有效。
負壓密封。FFU送風方式的靜壓箱為負壓,風口安裝的密封相對容易,而且即使出現(xiàn)泄漏,也是從潔凈室向FFU靜壓箱泄漏,不會形成對潔凈室的污染。
采用FFU送風系統(tǒng)需要大量FFU單元和架空地板,造價相對較高,而集中式送風方式不使用架空地板,甚至可采用上送上回方式,省去回風夾道,大大減少造價。
FFU不適合對噪聲有嚴格要求的場所,因為FFU一般數(shù)量較多,且風機處在潔凈室內(nèi)或吊頂內(nèi)反射聲波,噪聲一般很大。FFU通常幾十臺甚至上百臺組合一起使用,在噪聲疊加后要保證潔凈室總體噪聲滿足規(guī)范要求比較困難。目前采用FFU方式的大面積潔凈室噪聲超標比較普遍,有些甚至高達70 dB(A)。
五、使用與現(xiàn)場檢驗
風機過濾單元的安裝應(yīng)遠離加熱器、火爐或其它熱源。設(shè)置風機過濾單元場所不可放置易燃物,以免發(fā)生火災(zāi)。需要注意的是,不能在機體附近使用具有爆炸性或揮發(fā)性的化學物品,如果機體吸入這些化學物品將有可能會導致火災(zāi)或爆炸等。不能再機體附近使用含硫酸、鹽酸、漂白劑及其它具腐蝕性的化學藥品,其有可能會導致機體腐蝕及損壞。
風機過濾單元安裝于潔凈室時,應(yīng)更換防塵衣以免攜帶灰塵進入室內(nèi),并以酒精清理工具以免攜帶灰塵進入室內(nèi),以酒精清理衣柜未保護處以免攜帶灰塵進入室內(nèi),點檢時請使用防塵紙及原子筆作記錄以免再產(chǎn)生灰塵。勿以沾濕的手操作機體,以免發(fā)生觸電危險。勿遮蔽機體進風口及出風口,這將導致機體性能無法正常發(fā)揮,造成機體功能異常或電氣部件損壞。
運轉(zhuǎn)前,需檢查機體外部電源是否連接,電源供應(yīng)是否妥當。機體上方空氣進風口及下方濾網(wǎng)的保護膜是否已取下。
運轉(zhuǎn)時注意事項:
(1)開始運轉(zhuǎn)
當電源開啟后,機體即開始運轉(zhuǎn)。有下列情形發(fā)生,機體無法正常運轉(zhuǎn)時,請向?qū)I(yè)人員反映:
① 機體內(nèi)部有異物,離心風扇無法正常旋轉(zhuǎn)。
② 機體內(nèi)部電線脫落,接頭松脫。
③ 機體內(nèi)部電氣部件損壞,如電源插頭、馬達。
(2)停止運轉(zhuǎn)
運轉(zhuǎn)后如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象,請立即切斷電源,停止機體運轉(zhuǎn)。現(xiàn)場檢驗,包括風機過濾單元與潔凈室圍護結(jié)構(gòu)相連的接縫必須密封,在清潔的現(xiàn)場進行外觀檢查,目測不得有變形、銹蝕、漆膜脫落、拼接板破損等現(xiàn)象;在系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)時,必須在進風口處加裝臨時中效過濾器作為保護。
高效過濾器應(yīng)在潔凈室及凈化空調(diào)系統(tǒng)進行全面清掃和系統(tǒng)連續(xù)試運行12h以上后,在現(xiàn)場拆開包裝并進行安裝。安裝前需進行外觀檢查和儀器檢漏。目測不得有變形、脫落、斷裂等破損現(xiàn)象;儀器抽檢檢漏應(yīng)符合產(chǎn)品質(zhì)量文件的規(guī)定。合格后立即安裝,其方向必須正確,安裝后的高效過濾器四周及接口應(yīng)嚴密不漏;在調(diào)試前應(yīng)進行掃描檢漏。過濾器金屬外殼接地必須良好。
高效過濾器泄漏測試基本上是把微粒釋放在高效過濾器上游,然后在高效過濾器表面與邊框用微粒探測儀器搜尋有無泄漏。氣溶膠光度計是微粒計數(shù)器的一種,也是使用鐳射科技,但是它在掃描空氣樣本的微粒之后,所給的是微粒的總體強度,不是微粒數(shù)目。DOP是一種油性化學物質(zhì),加壓或加熱霧化之后,可以產(chǎn)生次微米等級的微粒,可用來仿真無塵室的微粒,因此被當成驗證微粒。泄漏的定義是泄漏出上游濃度萬分之一,由于氣溶膠光度計可以直接顯示上下游微粒濃度的比值,因此掃描高效過濾器非常方便。也正因其準確、可靠,美國食品與藥品管制局(FDA)規(guī)定,在其管轄范圍內(nèi)(食品加工場所與醫(yī)療制藥場所),所有的高效過濾器泄漏測試必須使用DOP與氣溶膠光度計。
六、維護
自購買日起進行定期檢查,請勿自行檢查,以免造成觸電或火災(zāi)等事故發(fā)生。除了維修人員外,請勿自行拆解、修理或變更規(guī)格,以免造成觸電或火災(zāi)的發(fā)生。當更換濾網(wǎng)等部件時,請注意不要損壞濾紙。維修、點檢時,請務(wù)必先切斷電源,停止機器運轉(zhuǎn)后再實施,以免發(fā)生觸電或傷害危險。當安裝、維修、點檢完成后,在機體起動前,確定機體基礎(chǔ)穩(wěn)固。
每天工作開始之前依表點檢下列各項,當發(fā)現(xiàn)有不正常的情形,立即切斷電源并采取改正措施。離心風機及電機離心風扇必須旋轉(zhuǎn)平順,沒有產(chǎn)生異常聲音,若聽到異常聲音,請確認送風機內(nèi)有無異物以及電機軸承的聲音是否異常,若電機有問題,請更換電機。過濾器過濾器表面有無損傷、污點等。風機過濾器單元實施定期點檢,當部件壽命已至時,請立即進行部件更換。(部件壽命指一般使用狀況下之壽命,會因使用環(huán)境及使用狀況而有所差異)。當由于不可抗力(如地震、電擊等)或化學藥品的泄漏(腐蝕氣體等)意外發(fā)生,停機再啟動后,請務(wù)必實施相同的檢查。