تصميم تدفق الهواء في غرفة التنظيف: سلاسل الضغط، تغيرات الهواء والتحكم في التلوث (الفئات العليا)

تصميم تدفق الهواء في الغرفة النظيفة ليس مجرد مسألة توفير المزيد من الهواء المرشح. يجب على النظام نقل التلوث بعيدا عن العمليات الحرجة، والحفاظ على علاقة الضغط المقصود بين المساحات المجاورة واستعادة التنبؤ بعد فتح الأبواب أو تحرك الناس عبر الغرفة.

ويبدأ التصميم القوي بمخاطر العملية، ثم يحدد مناطق النظافة ومواقع الإمداد والعودة وأهداف تغيير الهواء وسلاسل الضغط واستجابات التحكم. يجب تطوير هذه العناصر معا لأن تغيير أحدها يمكن أن يؤثر على جميع العناصر الأخرى.

تحديد اتجاه مكافحة التلوث أولا

يستخدم الضغط الإيجابي بشكل شائع عندما يجب حماية المنتج أو العملية من المناطق المجاورة الأقل نظافة. يجب أن ينتقل الهواء من الغرفة الأكثر نظافة إلى الغرفة الأقل نظافة من خلال مسارات النقل المتحكم بها. ويستخدم الضغط السلبي عندما يتعين احتواء مواد خطرة أو نشطة بيولوجياً، بحيث ينتقل الهواء إلى الغرفة ويتم استنفاده أو معالجته بأمان.

تتطلب بعض المرافق حماية المنتج واحتوائه. مفهوم الضغط المتداخل، قد تكون هناك حاجة إلى قفل هوائي أو عازل محايد للضغط بدلا من تعيين اتجاه ضغط واحد للجناح بأكمله. وينبغي أن تحدد مواصفات متطلبات المستخدم ما يجري حمايته، ومصدر الخطر، والنتائج المترتبة على عكس الضغط.

لأن تدفق الهواء، الفواصل، الأبواب، التكييف والتحكم مترابطة ومتكاملةخدمات تصميم وبناء الغرف النظيفةيمكن أن يقلل من الفجوات بين الحزم المعمارية والميكانيكية.

استخدام تغييرات الهواء كمدخل تصميم، وليس ضمان الأداء

تغيرات الهواء في الساعة تصف كم حجم الغرفة من الهواء المزود يتم تسليمه في ساعة واحدة. وهي مفيدة في تحديد حجم المعدات في وقت مبكر ومقارنتها، ولكن نفس معدل تغيير الهواء يمكن أن تنتج أداء تلوث مختلف جدا.

غرفة مع إمدادات موزعة بشكل جيد، عائدات منخفضة الجدار وعرقلة محدودة قد مسح الملوثات بشكل فعال. وهناك غرفة أخرى ذات مردودات عالية المستوى، ومعدات معالجة طويلة، وناشرات موضعية بشكل ضعيف، قد تقوم بقصر دائرة الهواء وترك مناطق راكدة حتى بنفس المعدل الاسمي.

· تحديد المعدل الأولي استناداً إلى التصنيف، وانبعاثات العملية، والشغل، والإرشادات السارية.

· إضافة تأثير عوادم العمليات ومكياج الهواء إلى حساب الرصيد الكلي.

· تأكد من أن أحمال التبريد والرطوبة لا تؤدي إلى تضارب متطلبات تدفق الهواء.

· اختبار وقت الاستعادة بعد حادث تلوث نموذجي.

ارتفاع حجم الهواء أيضا يرفع طاقة المروحة وحمل المرشح. الهدف الهندسي ليس الحد الأقصى لتدفق الهواء ؛ فهو تحكم قابل للتكرار مع هامش تشغيل مناسب.

تنسيق التخطيط للإمدادات والإرجاع والمعدات

يجب أن يصل الهواء إلى السطح الحرج قبل أن يواجه مصدر التلوث. في المناطق أحادية الاتجاه، يجب على المشغلين والمعدات عدم سد الهواء أولا. وفي الغرف ذات التدفق المختلط، ينبغي أن يحد الإمداد بالسقف والعوائد المنخفضة من المناطق الميتة وأن يمنع الهواء الملوث من المرور عبر أنشطة أنظف.

وتحتاج خطة السقف المعكوسة إلى تنسيق المرشحات أو وحدات FFUs والمصابيح ومرشات المياه ولوحات الدخول. قابلة للتكيفنظام سقف الغرفة النظيفةيدعم هذا التنسيق وييسر الحفاظ على محاذاة الوحدة أثناء تغييرات المعدات في المستقبل.

فكر في سحب الحرارة من المعدات، والاضطرابات الناجمة عن الأبواب والعربات الراكبة بالقرب من العائدات. يمكن لتصور تدفق الهواء، وبالنسبة للغرف المعقدة، CFD الكشف عن المشاكل غير المرئية في خطة ثنائية الأبعاد.

بناء شلال الضغط الثابت

يتم إنشاء ضغط الغرفة عن طريق الحفاظ على فرق محكوم بين الإمداد والعودة والعادم والتسرب. وينبغي أن يستند الفرق الدقيق إلى معيار المرفق، وتقييم المخاطر، وقدرة الضميمة على البقاء محكمة الغلق. يمكن أن يؤدي تحديد هدف ضغط عدواني في غرفة تسرب إلى إهدار الطاقة وجعل الأبواب صعبة التشغيل.

1. اسرد كل غرفة وعلاقتها المطلوبة بالمساحات المجاورة.

2. اسحبوا أسهم الضغط عبر كل باب، صندوق تمرير و اختراق الخدمة.

3. تقديرات التسرب من خلال تقطعات الباب، الأختام، الاختراق و وصلات اللوحة.

4. قم بموازنة الإمداد والعودة والعادم لتحقيق السلسلة التعاقبية المقصودة.

5. تحديد تأخير الإنذار بحيث أن فتح الباب لفترة وجيزة لا يخلق إنذارات مزعجة.

6. تحديد حالة الأمان بعد انقطاع المروحة أو المخمد أو التيار الكهربائي

موانع تسرب الباب وقوة الإغلاق والتشابك وتسلسل الفتح تؤثر ماديا على استقرار الضغط. اختيار متوافقتنظيف الأبواب والنوافذكجزء من نظام التسييج يساعد على التحكم في التسرب عند الحدود الأكثر تعكراً.

السيطرة على الأحداث الديناميكية التي تسبب الرحلات

فتقرير التوازن الثابت لا يكفي. يجب أن تبقى الغرفة قابلة للتحكم خلال العمليات الحقيقية: يفتح الباب، يبدأ تشغيل أداة العادم، تحميل المرشح أو مشغل يحرك عربة من خلال القفل الهوائي. الضوابط يجب أن تنسق سرعة المروحة، تدفق الهواء النهائي وضغط الغرفة دون صيد غير مستقر.

اتجاه ضغط الغرفة، ودرجة الحرارة، والرطوبة وإشارات المروحة أو المثبط ذات الصلة. قد يكون الانحراف القصير ناجماً عن نشاط التحويل العادي ؛ يمكن أن يشير نمط متكرر في نفس الوقت أو الباب إلى مشكلة في العملية أو التسيج. وترتبط الإنذارات المفيدة بإجراءات التحقيق، وليس مجرد عرضها على الشاشة.

تحديد وإقرار إستراتيجية تدفق الهواء

وينبغي أن يتحقق التشغيل من حجم الهواء، وفروق الضغط، وسلامة المرشح، وتسلسل التحكم. يمكن أن تبين الرؤية تدفق الهواء الاتجاه حول الأبواب والمناطق الحرجة. وينبغي استكمال اختبار استعادة وتصنيف الجسيمات في حالة الإشغال التي يحددها المشروع.

وينبغي أن تُحدَّد في خطة النوعية فترات الاشتراط وحدود القبول. كما أن هناك ما يبرر إعادة التقييم بعد إدخال تغييرات على معدات المعالجة، أو تصميم الغرفة، أو كمية الوحدة الحرجية، أو حجم العادم، أو تشغيل الباب.

أسئلة متكررة

هل ارتفاع الضغط التفاضلي يحسن النظافة دائما؟

لا. الضغط الزائد يمكن أن يزيد من التسرب، واستخدام الطاقة ومشاكل تشغيل الأبواب. يجب أن يكون الهدف كافيًا للحفاظ على تدفق الهواء المطلوب في ظل ظروف محددة.

هل معدل تغيير الهواء هو نفس معدل تغطية المرشح؟

لا. تصف تغيرات الهواء حجم الإمدادات بالنسبة لحجم الغرفة ؛ التغطية تصف منطقة المرشح النشطة نسبة إلى منطقة السقف.

هل يمكن لغرفة نظيفة التبديل بين الضغط الإيجابي والسلبي؟

وقد تدعم المرافق المتخصصة وسائط مختلفة، ولكن كل نمط يتطلب تسلسلاً للتحكّم مصدَّقاً عليه، وتحولات مأمونة، وإجراءات تشغيل واضحة.

ما هي المعلومات التي يجب تضمينها في ملخص تصميم تدفق الهواء؟

يشمل هندسة الغرفة، وتصنيفها، وشغلها، وانبعاثات العمليات، وحمل الحرارة والرطوبة، والعادم، وعلاقات الضغط، ودورات الأبواب، ومتطلبات اختبار القبول.

تحديد النظام كإستراتيجية واحدة لمكافحة التلوث

أداء تدفق الهواء يعتمد على نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والسياج، والسقف، والأبواب، وأجهزة التحكم وممارسة التشغيل معا. وتدعم غرفة Wiskind Cleanroom فرق مشروع B2B بمكونات منسقة لاحتواء الغرفة النظيفة والخدمات الهندسية للأدوية والإلكترونيات والرعاية الصحية ومرافق التصنيع المتقدمة.