了解凈化工程的基礎知識和應用領域,能夠為日后開展工程設計建設工作提供需要的理論基礎。
1、凈化原理:未處理空氣先經過初效凈化,再通過空調風機進行中效凈化。中效凈化后的空氣由風機通過管道送入凈化風口,進而進入房間。
氣流在房間的流動帶走室內空氣中的塵埃、細菌等微粒子,然后通過回風百葉窗排除。 2、桓茂環(huán)保凈化工程常用結構材料:車間墻、頂板材一般采用50mm厚的夾芯彩鋼板,圓弧墻角、門、窗框等一般采用專用氧化鋁型材。
地面一般采用環(huán)氧自流坪地坪或專業(yè)抗磨塑料地板,有防止靜電要求的,需要選用防止靜電型。送回風管道用熱鍍鋅板制成,外部采用阻燃型PF發(fā)泡塑膠板。
另外,凈化工程送風口通常采用不銹鋼框架,沖孔網板用烤漆鋁板。 3、系統(tǒng)構成:凈化工程一般分為兩個部分:凈化無塵車間和車間凈化系統(tǒng)。
車間凈化系統(tǒng)由較衣室、風淋室、凈化間三個基本組成部分構成。
潔凈室(Clean Room),亦稱為無塵室或清凈室。
它是污染控制的基礎,沒有潔凈室,污染敏感零件不可能批量生產。在FED-STD-2里面,潔凈室被定義為具備空氣過濾、分配、優(yōu)化、構造材料和裝置的房間,其中特定的規(guī)則的操作程序以控制空氣懸浮微粒濃度,從而達到適當?shù)奈⒘崈舳燃墑e。
凈化工程是在一定空間范圍內,將空氣中的微粒子、有害空氣、細菌等污染物排除,并將室內溫度、潔凈度、壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照明、靜電控制在某一需求范圍內的工程學科。凈化工程所特別設計的房間,不論外在空氣條件如何變化,室內均具有維持原先所設定要求之潔凈度、溫濕度及壓力等性能。
潔凈室最主要之作用在于控制產品(如硅芯片等)所接觸之大氣的潔凈度日及溫濕度,使產品能在一個良好之環(huán)境空間中生產、制造,此空間我們稱之為潔凈室。按照國際慣例,無塵凈化級別主要是根據每立方米空氣中粒子直徑大于劃分標準的粒子數(shù)量來規(guī)定。
也就是說所謂無塵并非100%沒有一點灰塵,而是控制在一個非常微量的單位上。當然這個標準中符合灰塵標準的顆粒相對于我們常見的灰塵已經是小的微乎其微,但是對于光學構造而言,哪怕是一點點的灰塵都會產生非常大的負面影響,所以在光學構造產品的生產上,無塵是必然的要求。
每立方米將小于0.3微米粒徑的微塵數(shù)量控制在3500個以下,就達到了國際無塵標準的A級。目前應用在芯片級生產加工的無塵標準對于灰塵的要求高于A級,這樣的高標主要被應用在一些等級較高芯片生產上。
5uM及以下的微塵數(shù)量被嚴格控制在每立方米1000個以內,這也就是業(yè)內俗稱的1K級別。 潔凈室狀態(tài)分為以下三種: 空態(tài):已經建造完成并可以投入使用的潔凈室(設施)。
它具備所有有關的服務和功能。但是,在設施內沒有操作人員操作的設備。
靜態(tài):各種功能完備、設定安裝妥當,可以按照設定使用或正在使用的潔凈室(設施),但是設施內沒有操作人員。 動態(tài):處于正常使用的潔凈室,服務功能完善,有設備和人員;如果需要,可從事正常的工作。
控管項目1、能除去空氣中飄游之微塵粒子。 2、能防止微塵粒子之產生。
3、溫度和濕度之控制。 4、壓力之調節(jié)。
5、有害氣體之排除。 6、結構物與隔間之氣密性。
7、靜電之防制。 8、電磁干擾預防。
9、安全因素之考慮。 10、節(jié)能之考量。
氣流的流動氣流的重要性 潔凈室的潔凈度往往受到氣流的影響,換言之,即人、機器隔間、建筑結構等所產生的塵埃之移動、擴散受到氣流的支配。 潔凈室系利用HEPA、ULPA過濾空氣,其塵埃的收集率達99.97~99.99995%之多,因此經過此過濾器過濾的空氣可說十分干凈。
然而潔凈室內除了人以外,尚有機器等之發(fā)塵源,這些發(fā)生的塵埃一旦擴散,即無法保持潔凈空間,因此必須利用氣流將發(fā)生的塵埃迅速排出室外。 風速的控制 潔凈室內的氣流是左右潔凈室性能的重要因素,一般潔凈室的氣流速度是選0.25~0.5m/s之間,此氣流速度屬微風區(qū)域,易受人、機器等的動作而干擾趨于混亂、雖提高風速可抑制此一擾亂之影響而保持潔凈度、但因風速的提高,將影響運轉成本的增加,所以應在滿足要求的潔凈度水準之時,能以最適當?shù)娘L速供應,以達到適當?shù)娘L速供應以達到經濟性效果。
另一方面欲達到潔凈室潔凈度之穩(wěn)定效果,均一氣流之保持亦為一重要因素,均一氣流若無法保持,表示風速有異,特別是在壁面,氣流會延著壁面發(fā)生渦流作用,此時要實現(xiàn)高潔凈度事實上很困難。 垂直層流式方向要保持均一氣流必須:(a)吹出面的風速不可有速度上的差異;(b)地板回風板吸入面之風速不可有速度上的差異。
速度過低或過高(0.2m/s,0.7m/s)均有渦流之現(xiàn)象發(fā)生,而0.5m/s之速度,氣流則較均一,目前一般潔凈室,其風速均取在0.25~0.5m/s之間。 影響因素 影響潔凈室的氣流因素很多,如制程設備、人員、潔凈室組裝材、照明器具等,同時對于生產設備上方氣流的分流點,亦應列入考慮因素。
一般操作臺或生產設備等表面的氣流分流點,應設于潔凈室空間與隔墻板間距2/3之處,如此可使作業(yè)人員工作時,氣流可從制程區(qū)內部流向作業(yè)區(qū),而將微塵帶走;若分流點配置在制程區(qū)前方,將成為不當?shù)臍饬鞣至?,此時大部份的氣流將流至制程區(qū)之后,作業(yè)員操作所引起的塵埃將被帶到設備后面,工作臺因而將受到污染,良率也勢必降低。 潔凈室內的工作桌等障礙物,在相接處均會有渦流現(xiàn)象發(fā)生,相對地在其附近之潔凈度將會較差,在工作桌面鉆上回風孔,將使渦流現(xiàn)象減少最低;組裝材料之選擇是否恰當、設備布局是否完善,亦為氣流是否成為渦流現(xiàn)象之重要因素。
潔凈室之構成 潔凈室的構成是由下列各項系統(tǒng)所組成(在所組成的系統(tǒng)分子中是缺一不可的),否則將無法構成一完整且品質良好的潔凈室: (1)天花板系統(tǒng):包括吊桿(Ceiling rod)、綱梁(I-Beam或U-Beam)、天花板格子梁(Ceiling grid或 Ceilingframe)。 (2)空調系統(tǒng):包括空氣艙、過濾器系統(tǒng)、風機等。
(3)隔墻板(Partitional wall):包括窗戶、門。 (4)地板:包括高架地板或防靜電地板。
(5)照明器具:包括日光燈、黃色燈。
潔凈工程應注意哪些施工要點呢?
做好技術交底
最開始有一個初步設計方案,只是大致規(guī)定了要達到的目標、所使用的設備等。而下一步,還要進行深度設計,具體到氣流類型、換風次數(shù)、新風量、回風口的位置、新風口的位置等。若凈化工程公司只負責施工,那么應于設計方做好技術交底工作,了解每一個細節(jié),這樣工程會更順利,也不容易出差錯。
施工技術水平過硬
過硬的施工技術水平,是凈化工程質量的基礎。施工人員應是優(yōu)秀的,經驗豐富的,整體施工隊伍應有科學的管理體系,各部分分工明確又緊密合作,提高效率。另外,凈化工程公司還要有完善的設備體系。
控制工程造價
凈化工程造價不低,給建設方帶來了一定的資金壓力,因此在招標時,傾向于看重工程報價是否是最低的。工程造價最低,是否還能保證工程質量呢?這就很難說了。優(yōu)秀的凈化工程應從建設方的角度出發(fā),考慮如何控制工程造價,既保障工程質量,又使得工程造價合理。
各項指標參數(shù)要準確量化
凈化工程中,各項指標參數(shù)要準確量化,這有助于提高凈化室的質量,也有助于提高凈化工程的效率,還有助于減少工程造價。一個運行良好的凈化車間運行成本也會低一些,故障率低,維修保養(yǎng)成本也會低一些。
潔凈室操作人員的動作應輕緩、平穩(wěn),應盡量避免不必要的動作,特別是快速走動等下肢動作更應避免,這樣才能減少潔凈室的產塵量。
選擇潔凈服因材質及式樣不同,產塵量有很大的區(qū)別。應選連體式、致密尼龍稠潔凈服,這種潔凈服比其它幾種潔凈服的產塵量要少。
潔凈室設計采用環(huán)氧樹脂自流平涂地面、金屬彩鋼壁板比采用其它幾種建筑材料產生的塵埃數(shù)少。因此,從人員控制、廠房設計兩方面考慮,可以降低潔凈室中塵埃粒子的數(shù)量。
除上述控制污染源、減少污染發(fā)生量來防止微粒污染潔凈室,空氣凈化處理的方法如控制室內的壓力,可以有效阻止室外污染室內或防止室內污染逸出室外。并用合理的氣流組織有效排除室內發(fā)生的污染。
這幾種途徑又均與凈化系統(tǒng)的風量(風速)或換氣次數(shù)有關。潔凈室是一個對換氣次數(shù)、靜壓差、溫度、濕度、照度等都有要求的綜合體。
從施工實際出發(fā),對于中心空調通風系統(tǒng)的工程企業(yè),對于不同的工藝要有不同的技術措施,施工完畢后需要交接,留有相應的記錄,在施工過程中,施工人員發(fā)現(xiàn)工程施工圖紙中的問題和差錯是正常的,我們按正規(guī)流程,反應情況與及時較正。
所以桓茂環(huán)保無塵凈化工程施工圖紙時很重要的,預審是有需要的。 實驗室工程施工中,大家相應要注意電力線路和實驗室通風方面的問題,尤其是電力線路的問題,要特別的重視,要保障穩(wěn)定,不能有任何的隱患存在,在用電的時候,可以在墻上組裝相應電壓的配電箱,這樣也比較方便施工。
潔凈管控從建廠一開始到結束是全過程的控制,只有通過全過程的控制才能保障建造出來的廠房是符合要求的。一般情況下,潔凈工程施工是根據潔凈室的裝修作為控制的主線來考慮的。
整個廠房封閉以后潔凈工程施工才能開始,如果沒有封閉的話,也要采用臨時封閉的辦法,保障封閉施工作業(yè)。
氣流方式:頂棚高效過濾器送風,側下部回風。
凈化參數(shù):壓差:主車間對相鄰房間≥5Pa噪聲≤65dB(A);新風補充量是總送風量的>25次;照度300LX。 結構材料: 1、凈化廠房墻、頂板材一般多采取50mm厚的夾芯彩鋼板制造,其特點為美觀、剛性強。
圓弧墻 角、門、窗框等一般采取專用氧化鋁型材制造。 2、地面可采取環(huán)氧自流坪地坪或高等耐磨塑料地板,有防靜電要求的,可選用防靜電型。
3、送回風管道用熱渡鋅板制成,貼凈化保溫效果好的阻燃型PF發(fā)泡塑膠板。 4、高效送風口用不銹鋼框架,美觀干凈,沖孔網板用烤漆鋁板,不生銹不粘塵,宜干凈。
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凈化工程技術是一門以防止生產與研究工作受環(huán)境因素的干擾和影響,保護產品或研究對象不受有害物質污染為核心內容的新興技術。它是一門綜合建筑、空調通風和純水、純氣供應等多個專業(yè)的專門技術。
現(xiàn)代潔凈室雖然沿用了這個名詞,但在定義和內涵上都與原有的概念有根本的不同?,F(xiàn)代潔凈室形成一項專門技術,其歷史不過只有60余年。凈化工程是適應實驗研究與產品加工的精密化、微型化、高純度、高質量和高可靠性等方面要求而誕生的一門新興技術。
凈化工程的目的就是制造出一個空氣潔凈度很高的密閉空間,這個密閉空間叫潔凈室或潔凈區(qū),凈化工程技術讓那些對空氣潔凈度要求很高的產品的制造得到保障。
不同的產品對潔凈室的潔凈等級的要求是不同,要想達到正確的潔凈度等級,就必須從凈化車間建設的方面方面來考慮,比如:潔凈室裝修的材料,潔凈室的設計,工藝布置、人員和物料的凈化,維護管理等等。
凈化工程施工是一項綜合性的工程,設計到機電安裝、暖通、工藝設計、土建、凈化裝修、消防等多個領域的技術。所以做凈化工程一定要找經驗豐富的專業(yè)凈化公司才行,要不然很容易出現(xiàn)給了錢,但卻達不到效果的情況發(fā)生。
分類:
(1)工業(yè)無塵凈化車間。工業(yè)無塵凈化車間是以控制室內空氣中懸浮粒子為主要目的的無塵凈化車間,如微電子、集成電路、精密儀器等工業(yè)生產用的無塵凈化車間。
(2)生物無塵凈化車間。生物無塵凈化車間是以控制室內空氣中懸浮微生物粒子為主要目的的無塵凈化車間,如醫(yī)院潔凈手術部、生物醫(yī)藥制品等工業(yè)生產用的無塵凈化車間。
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