Вихід стружки у виробництві стружки тісно пов'язаний з розміром та кількістю частинок повітря, що осідають на стружці. Хороша організація повітряного потоку може відводити частинки, що утворюються з джерел пилу, від чистого приміщення та забезпечувати чистоту чистого приміщення. Тобто, організація повітряного потоку в чистому приміщенні відіграє життєво важливу роль у виході виробництва стружки. Цілі, яких необхідно досягти при проектуванні організації повітряного потоку в чистому приміщенні, такі: зменшити або усунути вихрові струми в полі потоку, щоб уникнути затримки шкідливих частинок; підтримувати відповідний позитивний градієнт тиску для запобігання перехресному забрудненню.
Згідно з принципом чистої кімнати, сили, що діють на частинки, включають силу маси, молекулярну силу, силу притягання між частинками, силу потоку повітря тощо.
Сила повітряного потоку: стосується сили повітряного потоку, спричиненого припливним та зворотним повітрям, тепловим конвекційним повітрям, штучним перемішуванням та іншими повітряними потоками з певною швидкістю потоку для перенесення частинок. Для контролю екологічної технології чистих приміщень сила повітряного потоку є найважливішим фактором.
Експерименти показали, що під час руху повітряного потоку частинки рухаються за ним майже з однаковою швидкістю. Стан частинок у повітрі визначається розподілом повітряного потоку. Основний вплив повітряного потоку на частинки в приміщенні включає: потік повітря, що припливає (включаючи первинний та вторинний), потік повітря та теплову конвекцію повітря, спричинену ходьбою людей, а також вплив повітряного потоку на частинки, спричинений технологічними операціями та промисловим обладнанням. Різні методи подачі повітря, швидкісні інтерфейси, оператори та промислове обладнання, індуковані явища тощо в чистих приміщеннях – все це фактори, що впливають на рівень чистоти.
1. Вплив способу подачі повітря
(1) Швидкість подачі повітря
Для забезпечення рівномірного потоку повітря швидкість подачі повітря в чистому приміщенні з односпрямованим потоком повинна бути рівномірною; мертва зона на поверхні подачі повітря повинна бути малою; а перепад тиску всередині HEPA-фільтра також має бути рівномірним.
Швидкість подачі повітря рівномірна: тобто нерівномірність повітряного потоку контролюється в межах ±20%.
На поверхні подачі повітря менше мертвого простору: слід не тільки зменшити площу плоскої рами HEPA, але, що ще важливіше, використовувати модульну FFU для спрощення резервної рами.
Для забезпечення вертикального та односпрямованого потоку повітря також дуже важливий вибір перепаду тиску фільтра, і потрібно, щоб втрата тиску всередині фільтра не була зміщена.
(2) Порівняння системи FFU та системи осьового вентилятора
FFU – це повітропривідний блок з вентилятором та HEPA-фільтром. Повітря всмоктується відцентровим вентилятором FFU та перетворює динамічний тиск у статичний тиск у повітропроводі. Повітря рівномірно видувається HEPA-фільтром. Тиск подачі повітря на стелю є негативним. Таким чином, пил не потраплятиме в чисте приміщення під час заміни фільтра. Експерименти показали, що система FFU перевершує систему осьових вентиляторів з точки зору рівномірності виходу повітря, паралельності повітряних потоків та показника ефективності вентиляції. Це пояснюється кращою паралельністю повітряних потоків системи FFU. Використання системи FFU може покращити організацію повітряних потоків у чистому приміщенні.
(3) Вплив власної структури ФФУ
FFU в основному складається з вентиляторів, фільтрів, напрямних повітряного потоку та інших компонентів. HEPA-фільтр є найважливішою гарантією чистого приміщення для досягнення необхідної чистоти, передбаченої конструкцією. Матеріал фільтра також впливає на однорідність поля потоку. Якщо до виходу фільтра додати грубий фільтрувальний матеріал або пластину для потоку, поле потоку на виході можна легко зробити однорідним.
2. Вплив швидкості взаємодії з різною чистотою
В одному чистому приміщенні, між робочою зоною та неробочою зоною з вертикальним односпрямованим потоком, через різницю швидкості повітря в HEPA-коробці, на межі розділу виникатиме змішаний вихровий ефект, і ця межа стане зоною турбулентного потоку повітря. Інтенсивність турбулентності повітря особливо висока, і частинки можуть переноситися на поверхню обладнання та забруднювати його та пластини.
3. Вплив на персонал та обладнання
Коли чисте приміщення порожнє, характеристики повітряного потоку в ньому зазвичай відповідають проектним вимогам. Після потрапляння обладнання до чистого приміщення, руху людей та транспортування продуктів неминуче виникають перешкоди для організації повітряного потоку, такі як гострі вістря, що виступають з обладнання. У кутах або краях газ відхилятиметься, утворюючи зону турбулентного потоку, і рідина в цій зоні не буде легко переноситися вхідним газом, що призведе до забруднення.
Водночас поверхня механічного обладнання нагріватиметься через безперервну роботу, а градієнт температури спричинить утворення зони паяння поблизу машини, що збільшить накопичення частинок у зоні паяння. Водночас висока температура легко призведе до вильоту частинок. Подвійний ефект посилює загальний вертикальний шар. Складність контролю чистоти потоку. Пил від операторів у чистих приміщеннях може легко прилипати до пластин у цих зонах паяння.
4. Вплив підлоги рециркуляційного повітря
Коли опір зворотного повітря, що проходить через підлогу, різний, виникатиме різниця тисків, що призведе до руху повітря в напрямку малого опору, і рівномірний потік повітря не буде досягнутий. Сучасним популярним методом проектування є використання піднятої підлоги. Коли коефіцієнт відкриття піднятої підлоги становить 10%, швидкість потоку повітря може бути рівномірно розподілена на робочій висоті в приміщенні. Крім того, слід приділяти пильну увагу прибиранню, щоб зменшити джерело забруднення на підлозі.
5. Явище індукції
Так зване явище індукції стосується явища генерації потоку повітря в напрямку, протилежному рівномірному потоку, що призводить до утворення пилу в приміщенні або пилу в сусідніх забруднених зонах з навітряного боку, що призводить до забруднення пластини пилом. Можливі індуковані явища включають наступне:
(1) Глуха пластина
У чистому приміщенні з вертикальним одностороннім потоком, через стики на стіні, зазвичай є великі глухі панелі, які створюватимуть турбулентний потік та локальний зворотний потік.
(2) Лампи
Освітлювальні прилади в чистих приміщеннях матимуть більший вплив. Оскільки тепло люмінесцентної лампи викликає підйом повітряного потоку, люмінесцентна лампа не буде турбулентною зоною. Як правило, лампи в чистих приміщеннях мають форму краплі, щоб зменшити вплив ламп на організацію повітряного потоку.
(3) Проміжки між стінами
Коли між перегородками або стелями з різними вимогами до чистоти є щілини, пил із зон з низькими вимогами до чистоти може переноситися до сусідніх зон з високими вимогами.
(4) Відстань між механічним обладнанням та підлогою або стіною
Якщо зазор між механічним обладнанням та підлогою або стіною невеликий, виникне турбулентність відскоку. Тому залиште зазор між обладнанням та стіною та підніміть платформу машини, щоб уникнути прямого контакту з землею.
Час публікації: 02 листопада 2023 р.