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技術(shù)文章 / article
潔凈室運(yùn)行管理探討(一)
2017-09-14 瀏覽次數(shù):903
一、過濾器的基本知識(shí)及其維護(hù)管理
1、過濾器的分類
按過濾器的性能(效率、阻力、容塵量)來劃分,通常將其劃分成粗效、中效、高中效、亞高效、高效(HEPA)和超高效(ULPA)六類過濾器。
我國國家標(biāo)準(zhǔn)《空氣過濾器》GB/T 14295-93中將不同過濾器的效率和阻力規(guī)定如下:
性能類別 額定風(fēng)量下的大氣塵限徑計(jì)數(shù)效率(E %)額定風(fēng)量下的初阻力(Pa)
粗效 ≥ 5.0μm 80 > E > 20 ≤ 50
中效 ≥ 1.0μm 70 > E > 20 ≤ 80
高中效≥ 1.0μm 90 > E > 70 ≤ 100
亞高效≥ 0.5μm 99.9 > E > 95≤ 150
國家標(biāo)準(zhǔn)《高效空氣過濾器》GB 13554-92中規(guī)定將高效過濾器按性能劃分為A、B、C、D四類。D類又通稱為超高效過濾器(或稱為0.1μm高效過濾器或超低透過率過濾器)。
性能類別 效率(E %) 額定風(fēng)量下的初阻力(Pa)
A 額定風(fēng)量下的鈉焰效率≥99.9≤190
B 額定風(fēng)量和20%額定風(fēng)量下的鈉焰效率≥99.99≤220
C 額定風(fēng)量和20%額定風(fēng)量下的鈉焰效率≥99.999≤250
D 額定風(fēng)量和20%額定風(fēng)量下的≥0.1μm粒子效率≥99.999≤280
2、過濾器的過濾機(jī)理
過濾機(jī)理主要有攔截(過篩)、慣性碰撞、布朗擴(kuò)散和靜電等。
①攔截:即過篩。大于篩孔的粒子攔截下來被過濾掉,小于篩孔漏過去。一般對(duì)大粒子有作用,效率很低,是粗效過濾器的過濾機(jī)理。
②慣性碰撞:粒子尤其較大粒子隨氣流流動(dòng),作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。由于粒子的慣性或某種場力作用偏離氣流方向,不隨氣流運(yùn)動(dòng),而與障礙物碰撞、粘住而被過濾掉。粒子越大,慣性越大,效率越高。一般是粗效和中效過濾器的過濾機(jī)理。
③布朗擴(kuò)散:氣流中的微小粒子做無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng),與障礙物撞擊被鉤留粘住,而被過濾掉。粒子越小,布朗運(yùn)動(dòng)越強(qiáng),與障礙物撞擊機(jī)會(huì)越多,效率越高。這也被稱作擴(kuò)散機(jī)理。這是亞高效、高效和超高效過濾器的過濾機(jī)理。且纖維直徑越接近粒子徑效果越好。
3、過濾器的性能
過濾器性能一般包括過濾效率E;初阻力Hc;容塵量g。
①過濾效率 E = 被過濾器過濾掉的(捕集的)粒子量/未過濾前空氣中粒子總量×100%。
一般而言:≤0.1um粒子主要作布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),粒徑越小,效率越高。>0.5um粒子主要作慣性碰撞運(yùn)動(dòng),粒徑越大,效率越高。0.1>d>0.5um之間的粒子其過濾效率有一個(gè)最低點(diǎn),即最大穿透率的粒徑。
②初阻力Hc:氣流繞纖維運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生微小阻力,無數(shù)微小阻力之和即濾料對(duì)空氣的阻力。過濾器的阻力與氣流速度有關(guān),速度越大,阻力越大。過濾器的阻力分為初阻力(Hc)和終阻力(Hz)。初阻力(Hc)是過濾器器開始使用時(shí)額定風(fēng)量下的阻力。終阻力(Hz)是過濾器更換時(shí)的阻力。一般Hz = 2×Hc。
③容塵量g:過濾器到達(dá)終阻力時(shí)在濾料上所容納的灰塵重量。
4、濾速
濾速是指空氣垂直于濾料方向穿過濾料的速度。不是過濾器迎面風(fēng)速。濾速越大粒子慣性力越大,對(duì)粗、中效過濾器而言效率越高,但濾速越大,過濾器對(duì)空氣的阻力也越大。所以一般粗效過濾器濾速為1——2m/s,中效過濾器的濾速0.2——1m/s。濾速越大,不利于微小粒子的布朗運(yùn)動(dòng),因此對(duì)高效、超高效過濾器的濾速一般控制在0.02m/s左右。
5、過濾器濾料和結(jié)構(gòu)形式
粗效過濾器的濾料一般為:玻璃纖維、化纖、無紡布等其結(jié)構(gòu)型式多為板式、折疊式和袋式。
中效過濾器的濾料一般為玻璃纖維、化纖、無紡布等其結(jié)構(gòu)型式多為袋式、楔形折疊式。
高效過濾器的濾料主要是超細(xì)玻璃纖維濾紙。結(jié)構(gòu)型式均為折疊式。有有隔板和無隔板之分。
6、過濾器的使用和更換
①過濾器的使用
粗效、中效、高中效、亞高效、高效、超高效6種過濾器各有各的用途,必須正確使用,如果使用不當(dāng),不但不會(huì)起作用而且還會(huì)產(chǎn)生不良甚至相反的效果。因此,設(shè)計(jì)、建造和維護(hù)管理潔凈室的人員要特別注意。
粗效過濾器是作為預(yù)過濾器使用,一般是設(shè)置在空調(diào)箱內(nèi),其作用是過濾大顆粒的粒子,以保護(hù)其后的空調(diào)設(shè)備(如表冷器和加熱器等)和中效以及更高級(jí)過濾器。一般粗效過濾器不能作為終端過濾器。
中效過濾器一般設(shè)在空調(diào)箱的正壓段,其作用是保護(hù)亞高效、高效過濾器等終端過濾器。它除去的是≥1.0um的中小粒子。一般情況下,中效過濾器是中間過濾器,不能做預(yù)過濾器用,也不能做終端過濾器。
高效和超高效過濾器都做為凈化系統(tǒng)的終端過濾器。一般放置在潔凈室的吊頂上。高效過濾器(HEPA)是潔凈室的必須的終端過濾器。而超高效過濾器是0.1um,10級(jí)、1級(jí)或更高級(jí)別潔凈室必須的終端過濾器。
②過濾器的更換
過濾器經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行,當(dāng)過濾器的阻力達(dá)到其終阻力Hz時(shí),一般情況下就要更換了,否則其性能就會(huì)下降,達(dá)不到應(yīng)起的作用,甚至?xí)绊懴到y(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)粗、中效過濾器而言,有一次性使用后廢棄的也有可清洗后繼續(xù)使用的,不過清洗后的粗、中效過濾器的阻力遠(yuǎn)比其初阻力大,效率也有所提高。亞高效、高效和超高效過濾器都是一次性的,使用后就廢棄的。
二、潔凈室的發(fā)塵源和潔凈室的清掃
1、潔凈室的發(fā)塵源
對(duì)于潔凈室的塵源,除了來自室外大氣的塵粒和進(jìn)入潔凈室的人和物攜帶的灰塵之外,潔凈室內(nèi)的發(fā)塵源主要來自于潔凈室內(nèi)操作人員,潔凈室的圍護(hù)和潔凈室內(nèi)生產(chǎn)工藝設(shè)備和生產(chǎn)過程的產(chǎn)塵。
①潔凈室內(nèi)作業(yè)人員的產(chǎn)塵。作業(yè)人員的產(chǎn)塵與所穿的潔凈工作服的材料、型式、著裝情況和作業(yè)人員本身的動(dòng)作有關(guān)。因此,潔凈室內(nèi)的作業(yè)人員必須穿規(guī)定的工作服而且動(dòng)作也要受到一定的限制。通常情況下,一般電子裝配工藝穿全身型潔凈工作服輕微動(dòng)作時(shí),人員的產(chǎn)塵量為3.5 —— 5.0×105個(gè)/人•分(≥0.5?m)。是潔凈室內(nèi)的最主要的發(fā)塵源。
②潔凈室圍護(hù)和室內(nèi)表面的產(chǎn)塵。隨著潔凈室裝修材料的發(fā)展,耐磨、抗靜電、少產(chǎn)塵的材料出現(xiàn),潔凈室內(nèi)建筑產(chǎn)塵量越來越小。一般認(rèn)為潔凈室單位建筑面積產(chǎn)塵為3 —— 5.0×104 /m2•分??梢?/span>10平方米建筑產(chǎn)塵只相當(dāng)一個(gè)作業(yè)人員的產(chǎn)塵量。
③生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的產(chǎn)塵:這一產(chǎn)塵量與設(shè)備和生產(chǎn)過程本身有直接關(guān)系。不同設(shè)備、不同生產(chǎn)工藝的產(chǎn)塵量差別極大。在日本的資料介紹,一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)塵量大約為4.5 —— 45×104個(gè)/臺(tái)•分。
2、潔凈室的清掃
①人工擦拭法:即人用潔凈室專用擦布和純水對(duì)潔凈室的地、墻、頂以及家具和設(shè)備表面進(jìn)行擦拭。這種清掃方法較為徹底。
②分散式真空吸塵法:一般此方法只適用于低級(jí)別(1000級(jí)、10000級(jí)、100,000級(jí))亂流潔凈室。方法簡單、靈活、方便,每天下班后均可采用此方法清掃。但由于移動(dòng)式真空吸塵器內(nèi)的圓筒形高效過濾器的效率比較低(≥99.5%,≥0.5um),因此不適用在高級(jí)別的潔凈室。一般情況500m2潔凈室可設(shè)兩臺(tái)吸塵器,每增加500m2增加一臺(tái),最多不超過10臺(tái)。
③集中式真空吸塵法:集中式真空吸塵是一個(gè)由吸塵口、管網(wǎng)、集中吸塵泵、除塵器組成的系統(tǒng)。吸塵泵和除塵器設(shè)在專門的機(jī)房內(nèi),因噪聲極大,機(jī)房不但要遠(yuǎn)離廠房和辦公區(qū),而且還要適當(dāng)?shù)刈鞲袈曄曁幚怼N鼔m泵應(yīng)有備用不應(yīng)少于2臺(tái)。集中式真空吸塵不會(huì)影響室內(nèi)的潔凈度,因此,集中式真空吸塵方法多用在級(jí)別較高(100級(jí)、10級(jí)、1級(jí)),面積較大的潔凈室中。