Մաքուր սենյակների ինժեներական տեխնոլոգիայի վերլուծություն

1. Փոշու մասնիկների հեռացում փոշուց զերծ մաքուր սենյակում

Մաքուր սենյակի հիմնական գործառույթը արտադրանքի (օրինակ՝ սիլիկոնային չիպերի և այլն) մթնոլորտի մաքրության, ջերմաստիճանի և խոնավության վերահսկումն է, որպեսզի արտադրանքը կարողանա արտադրվել և արտադրվել լավ միջավայրի տարածքում: Մենք այս տարածքը անվանում ենք մաքուր սենյակ: Միջազգային պրակտիկայի համաձայն, մաքրության մակարդակը հիմնականում որոշվում է մեկ խորանարդ մետր օդում մասնիկների քանակով, որոնց տրամագիծը մեծ է դասակարգման ստանդարտից: Այլ կերպ ասած, այսպես կոչված փոշուց զերծը 100% փոշուց զերծ չէ, այլ վերահսկվում է շատ փոքր միավորով: Իհարկե, այս ստանդարտում փոշու չափանիշին համապատասխանող մասնիկները արդեն շատ փոքր են մեր տեսած սովորական փոշու համեմատ, բայց օպտիկական կառուցվածքների համար նույնիսկ փոքր փոշին շատ մեծ բացասական ազդեցություն կունենա, ուստի փոշուց զերծ լինելը անխուսափելի պահանջ է օպտիկական կառուցվածքի արտադրանքի արտադրության մեջ:

Խորանարդ մետրում 0.5 միկրոնից մեծ կամ հավասար մասնիկների չափի փոշու մասնիկների քանակը 3520/խորանարդ մետրից պակաս վերահսկելով՝ կհասնենք միջազգային փոշուց զերծ ստանդարտի A դասին: Չիպսերի մակարդակի արտադրության և մշակման մեջ օգտագործվող փոշուց զերծ ստանդարտն ունի փոշու նկատմամբ ավելի բարձր պահանջներ, քան A դասը, և նման բարձր ստանդարտը հիմնականում օգտագործվում է որոշ բարձր մակարդակի չիպսերի արտադրության մեջ: Փոշու մասնիկների քանակը խստորեն վերահսկվում է մինչև 35,200/խորանարդ մետր, որը մաքուր սենյակների արդյունաբերության մեջ հայտնի է որպես B դաս:

2. Մաքուր սենյակի երեք տեսակի վիճակներ

Դատարկ մաքուր սենյակ. կառուցված և շահագործման ենթակա մաքուր սենյակի օբյեկտ։ Այն ունի բոլոր համապատասխան ծառայություններն ու գործառույթները։ Սակայն օբյեկտում օպերատորների կողմից շահագործվող սարքավորումներ չկան։

Ստատիկ մաքուր սենյակ. մաքուր սենյակի կառույց՝ ամբողջական գործառույթներով, համապատասխան կարգավորումներով և տեղադրմամբ, որը կարող է օգտագործվել կարգավորումներին համապատասխան կամ օգտագործվում է, բայց կառույցում օպերատորներ չկան։

Դինամիկ մաքուր սենյակ՝ բնականոն օգտագործման մեջ գտնվող մաքուր սենյակ՝ ամբողջական սպասարկման գործառույթներով, սարքավորումներով և անձնակազմով։ Անհրաժեշտության դեպքում կարող է իրականացվել բնականոն աշխատանք։

3. Վերահսկիչ կետեր

(1). Կարող է հեռացնել օդում լողացող փոշու մասնիկները։

(2) Կարող է կանխել փոշու մասնիկների առաջացումը։

(3). Ջերմաստիճանի և խոնավության վերահսկում։

(4). Ճնշման կարգավորում։

(5). Վնասակար գազերի վերացում։

(6). Կառուցվածքների և բաժանմունքների օդամեկուսացումը։

(7). Ստատիկ էլեկտրականության կանխարգելում։

(8). Էլեկտրամագնիսական միջամտության կանխարգելում։

(9). Անվտանգության գործոնների հաշվառում։

(10). Էներգախնայողության հաշվի առնելը։

4. Դասակարգում

Անհանգիստ հոսքի տեսակ

Օդը մաքուր սենյակ է մտնում օդորակիչի տուփից մաքուր սենյակի օդատարի և օդային ֆիլտրի (HEPA) միջոցով և վերադարձվում է միջնորմային պատի վահանակներից կամ մաքուր սենյակի երկու կողմերում գտնվող բարձր հատակներից: Օդի հոսքը չի շարժվում գծային ձևով, այլ ներկայացնում է անկանոն տուրբուլենտ կամ մրրկային վիճակ: Այս տեսակը հարմար է 1000-100,000 դասի մաքուր սենյակների համար:

Սահմանում՝ Մաքուր սենյակ, որտեղ օդի հոսքը հոսում է անհավասար արագությամբ և զուգահեռ չէ, ինչին ուղեկցում են հակահոսքը կամ մրրկային հոսանքները։

Սկզբունք. Անհանգիստ մաքուր սենյակները ապավինում են մատակարարվող օդային հոսքին՝ ներսի օդը անընդհատ նոսրացնելու և աղտոտված օդը աստիճանաբար նոսրացնելու համար՝ մաքրություն ապահովելու համար (անհանգիստ մաքուր սենյակները սովորաբար նախագծվում են 1000-ից մինչև 300,000-ից բարձր մաքրության մակարդակների համար):

Հատկանիշներ՝ Անկայուն մաքուր սենյակները հիմնվում են բազմակի օդափոխության վրա՝ մաքրության և մաքրության մակարդակների հասնելու համար: Օդափոխության փոփոխությունների քանակը որոշում է սահմանման մեջ մաքրման մակարդակը (որքան շատ օդափոխություն է փոխվում, այնքան բարձր է մաքրության մակարդակը):

(1) Ինքնամաքրման ժամանակ. վերաբերում է այն ժամանակին, երբ մաքուր սենյակը սկսում է մաքուր սենյակին օդ մատակարարել նախագծված օդափոխության համարին համապատասխան, և սենյակում փոշու կոնցենտրացիան հասնում է նախագծված մաքրության մակարդակին։ 1000 դասը սպասվում է, որ կլինի ոչ ավելի, քան 20 րոպե (հաշվարկի համար կարող է օգտագործվել 15 րոպե), 10000 դասը սպասվում է, որ կլինի ոչ ավելի, քան 30 րոպե (հաշվարկի համար կարող է օգտագործվել 25 րոպե), 100000 դասը սպասվում է, որ կլինի ոչ ավելի, քան 40 րոպե (հաշվարկի համար կարող է օգտագործվել 30 րոպե)։

(2) Օդափոխման հաճախականություն (նախագծված վերը նշված ինքնամաքրման ժամանակային պահանջներին համապատասխան) ​​դաս 1,000՝ 43.5-55.3 անգամ/ժամ (ստանդարտ՝ 50 անգամ/ժամ) դաս 10,000՝ 23.8-28.6 անգամ/ժամ (ստանդարտ՝ 25 անգամ/ժամ) դաս 100,000՝ 14.4-19.2 անգամ/ժամ (ստանդարտ՝ 15 անգամ/ժամ)

Առավելություններ՝ պարզ կառուցվածք, համակարգի կառուցման ցածր արժեք, մաքուր սենյակի հեշտ ընդլայնում, որոշ հատուկ նշանակության վայրերում փոշուց զերծ մաքուր նստարան կարող է օգտագործվել մաքուր սենյակի որակը բարելավելու համար։

Թերություններ՝ տուրբուլենտության հետևանքով առաջացած փոշու մասնիկները լողում են փակ տարածքում և դժվար է դրանք դուրս մղել, ինչը կարող է հեշտությամբ աղտոտել գործընթացի արդյունքում առաջացած արտադրանքը։ Բացի այդ, եթե համակարգը կանգնեցվի, ապա ակտիվացվի, անհրաժեշտ մաքրությանը հասնելու համար հաճախ երկար ժամանակ է պահանջվում։

Լամինար հոսք

Լամինար հոսքի օդը շարժվում է միատարր ուղիղ գծով։ Օդը մտնում է սենյակ 100% ծածկույթի մակարդակ ունեցող ֆիլտրի միջոցով և վերադարձվում է բարձրացված հատակի կամ երկու կողմերի միջնորմային տախտակների միջոցով։ Այս տեսակը հարմար է մաքուր սենյակների միջավայրերում օգտագործելու համար՝ ավելի բարձր մաքուր սենյակների դասակարգմամբ, սովորաբար 1~100 դասով։ Կան երկու տեսակ՝

(1) Հորիզոնական լամինար հոսք. Հորիզոնական օդը ֆիլտրից դուրս է մղվում մեկ ուղղությամբ և վերադարձվում հակառակ պատին գտնվող վերադարձի օդային համակարգի միջոցով: Փոշին դուրս է մղվում դեպի դուրս՝ օդի ուղղությամբ: Ընդհանուր առմամբ, աղտոտվածությունն ավելի լուրջ է հոսանքի ներքևի մասում:

Առավելություններ՝ պարզ կառուցվածք, կարող է կայունանալ շահագործումից կարճ ժամանակ անց։

Թերություններ՝ Շինարարության արժեքը ավելի բարձր է, քան տուրբուլենտ հոսքի դեպքում, իսկ ներքին տարածքը հեշտ չէ ընդլայնել։

(2) Ուղղահայաց շերտավոր հոսք. Սենյակի առաստաղը ամբողջությամբ ծածկված է ULPA ֆիլտրերով, և օդը փչվում է վերևից ներքև, ինչը կարող է ապահովել ավելի բարձր մաքրություն: Գործընթացի ընթացքում կամ անձնակազմի կողմից առաջացած փոշին կարող է արագորեն դուրս մղվել դրսում առանց ազդելու այլ աշխատանքային տարածքների վրա:

Առավելություններ՝ Հեշտ է կառավարել, կայուն վիճակի կարելի է հասնել շահագործման մեկնարկից կարճ ժամանակ անց և հեշտությամբ չի ազդվում աշխատանքային վիճակի կամ օպերատորների կողմից։

Թերություններ՝ շինարարության բարձր արժեք, տարածքի ճկուն օգտագործման դժվարություն, առաստաղի կախիչները շատ տեղ են զբաղեցնում, և ֆիլտրերի վերանորոգումն ու փոխարինումը խնդրահարույց է։

Կոմպոզիտային տեսակ

Կոմպոզիտային տեսակը նախատեսված է տուրբուլենտ հոսքի և շերտավոր հոսքի տեսակների համատեղման կամ օգտագործման համար, որոնք կարող են ապահովել տեղական գերմաքուր օդ։

(1) Մաքուր թունել. Օգտագործեք HEPA կամ ULPA ֆիլտրեր՝ գործընթացային կամ աշխատանքային տարածքի 100%-ը ծածկելու համար՝ մաքրության մակարդակը 10-րդ դասից բարձր բարձրացնելու համար, ինչը կարող է խնայել տեղադրման և շահագործման ծախսերը:

Այս տեսակը պահանջում է, որ օպերատորի աշխատանքային տարածքը մեկուսացված լինի արտադրանքից և մեքենայի սպասարկումից՝ մեքենայի սպասարկման ընթացքում աշխատանքի և որակի վրա ազդելուց խուսափելու համար։

Մաքուր թունելներն ունեն ևս երկու առավելություն՝ Ա. Հեշտ է ճկունորեն ընդարձակվել, Բ. Սարքավորումների սպասարկումը կարող է հեշտությամբ իրականացվել սպասարկման տարածքում։

(2) Մաքուր խողովակ. Շրջապատեք և մաքրեք ավտոմատ արտադրական գիծը, որի միջով անցնում է արտադրանքի հոսքը, և բարձրացրեք մաքրության մակարդակը մինչև 100-րդ դասից բարձր: Քանի որ արտադրանքը, օպերատորը և փոշի առաջացնող միջավայրը մեկուսացված են միմյանցից, փոքր քանակությամբ օդի մատակարարումը կարող է ապահովել լավ մաքրություն, ինչը կարող է խնայել էներգիա և առավել հարմար է ավտոմատացված արտադրական գծերի համար, որոնք չեն պահանջում ձեռքի աշխատանք: Այն կիրառելի է դեղագործական, սննդի և կիսահաղորդչային արդյունաբերություններում:

(3) Մաքուր կետ. Արտադրական նպատակներով 10,000~100,000 մաքուր սենյակում արտադրանքի մշակման տարածքի մաքրության մակարդակը բարձրացվում է մինչև 10~1000 կամ ավելի բարձր։ Այս կատեգորիային են պատկանում մաքուր աշխատանքային սեղանները, մաքուր խրճիթները, նախապես պատրաստված մաքուր սենյակները և մաքուր պահարանները։

Մաքուր նստարան՝ դաս 1~100։

Մաքուր խցիկ. Փոքր տարածք, շրջապատված հակաստատիկ թափանցիկ պլաստիկե կտորով, տուրբուլենտ մաքուր սենյակի տարածքում, որն օգտագործում է անկախ HEPA կամ ULPA և օդորակման սարքեր՝ դառնալով ավելի բարձր մակարդակի մաքուր տարածք՝ 10~1000 մակարդակով, մոտ 2.5 մետր բարձրությամբ և մոտ 10 մ2 կամ պակաս ծածկույթի տարածքով: Այն ունի չորս սյուն և հագեցած է շարժական անիվներով՝ ճկուն օգտագործման համար:

5. Օդի հոսք

Օդի հոսքի կարևորությունը

Մաքուր սենյակի մաքրության վրա հաճախ ազդում է օդային հոսքը։ Այլ կերպ ասած, մարդկանց, մեքենաների խցիկների, շինությունների և այլնի կողմից առաջացող փոշու շարժը և տարածումը կարգավորվում են օդային հոսքի միջոցով։

Մաքուր սենյակում օդը զտելու համար օգտագործվում են HEPA և ULPA համակարգեր, և փոշու հավաքման մակարդակը հասնում է 99.97~99.99995%-ի, ուստի այս ֆիլտրով զտված օդը կարելի է համարել շատ մաքուր: Այնուամենայնիվ, մարդկանցից բացի, մաքուր սենյակում կան նաև փոշու աղբյուրներ, ինչպիսիք են մեքենաները: Երբ այս առաջացած փոշին տարածվում է, անհնար է մաքուր պահել տարածքը, ուստի առաջացած փոշին արագ դուրս մղելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել օդային հոսք:

Ազդեցող գործոններ

Մաքուր սենյակի օդային հոսքին ազդում են բազմաթիվ գործոններ, ինչպիսիք են տեխնոլոգիական սարքավորումները, անձնակազմը, մաքուր սենյակի հավաքման նյութերը, լուսավորության սարքավորումները և այլն: Միևնույն ժամանակ, պետք է հաշվի առնել նաև արտադրական սարքավորումների վերևում գտնվող օդային հոսքի շեղման կետը:

Ընդհանուր վիրահատական ​​սեղանի կամ արտադրական սարքավորումների մակերեսին օդի հոսքի շեղման կետը պետք է լինի մաքուր սենյակի տարածքի և միջնորմային տախտակի միջև հեռավորության 2/3-ի վրա։ Այսպիսով, երբ օպերատորն աշխատում է, օդի հոսքը կարող է հոսել գործընթացային տարածքի ներսից դեպի աշխատանքային տարածք և հեռացնել փոշին։ Եթե շեղման կետը տեղադրված է գործընթացային տարածքի առջևում, այն կդառնա անպատշաճ օդի հոսքի շեղում։ Այս դեպքում օդի հոսքի մեծ մասը կհոսի գործընթացային տարածքի հետևի մաս, և օպերատորի աշխատանքի հետևանքով առաջացած փոշին կտեղափոխվի սարքավորումների հետևի մաս, և աշխատանքային սեղանը կաղտոտվի, և արտադրողականությունը անխուսափելիորեն կնվազի։

Մաքուր սենյակներում աշխատանքային սեղանների նման խոչընդոտները հանգույցներում կունենան պտտահոսանքներ, և դրանց մոտակայքում մաքրությունը կլինի համեմատաբար վատ։ Աշխատանքային սեղանի վրա վերադարձի օդի անցքի փորումը կնվազեցնի պտտահոսանքի երևույթը։ Հավաքման նյութերի ճիշտ ընտրությունը և սարքավորումների կատարյալ դասավորությունը նույնպես կարևոր գործոններ են այն բանի համար, թե արդյոք օդի հոսքը վերածվի պտտահոսանքի երևույթի։

6. Մաքուր սենյակի կազմը

Մաքուր սենյակի կազմը բաղկացած է հետևյալ համակարգերից (որոնցից ոչ մեկը համակարգի մոլեկուլների անփոխարինելի չէ), հակառակ դեպքում հնարավոր չի լինի ձևավորել ամբողջական և բարձրորակ մաքուր սենյակ.

(1) Առաստաղի համակարգ՝ ներառյալ առաստաղի ձող, I-աձև ճառագայթ կամ U-աձև ճառագայթ, առաստաղի ցանց կամ առաստաղի շրջանակ։

(2) Օդորակման համակարգ՝ ներառյալ օդային խցիկ, ֆիլտրի համակարգ, հողմաղաց և այլն:

(3) Միջնապատ՝ ներառյալ պատուհաններն ու դռները։

(4) Հատակ. ներառյալ բարձրացված հատակ կամ հակաստատիկ հատակ։

(5) Լուսավորության սարքեր՝ LED մաքրող հարթ լամպ։

Մաքուր սենյակի հիմնական կառուցվածքը սովորաբար պատրաստված է պողպատե ձողերից կամ ոսկրային ցեմենտից, բայց անկախ նրանից, թե ինչ տեսակի կառուցվածք է այն, այն պետք է համապատասխանի հետևյալ պայմաններին.

Ա. Ջերմաստիճանի փոփոխությունների և տատանումների պատճառով ճաքեր չեն առաջանա։

Բ. Փոշու մասնիկներ առաջացնելը հեշտ չէ, և մասնիկների համար դժվար է կպչել։

Գ. Ցածր հիգրոսկոպիկություն;

Դ. Մաքուր սենյակում խոնավության պայմանները պահպանելու համար ջերմամեկուսացումը պետք է լինի բարձր։

7. Դասակարգում ըստ օգտագործման

Արդյունաբերական մաքուր սենյակ

Անկենդան մասնիկների վերահսկումը օբյեկտն է: Այն հիմնականում վերահսկում է օդի աղտոտվածությունը աշխատանքային օբյեկտին հասցվող փոշու մասնիկներով, և ներքին մասը ընդհանուր առմամբ պահպանում է դրական ճնշման վիճակը: Այն հարմար է ճշգրիտ մեքենաշինության, էլեկտրոնիկայի (կիսահաղորդիչներ, ինտեգրալ սխեմաներ և այլն), ավիատիեզերական արդյունաբերության, բարձր մաքրության քիմիական արդյունաբերության, ատոմային էներգիայի արդյունաբերության, օպտիկական և մագնիսական արտադրանքի (CD, ժապավենի, ժապավենի արտադրություն), LCD (հեղուկ բյուրեղային ապակի), համակարգչային կոշտ սկավառակների, համակարգչային գլխիկների արտադրության և այլ ոլորտներում:

Կենսաբանական մաքուր սենյակ

Հիմնականում վերահսկում է աշխատող օբյեկտի կենդանի մասնիկների (բակտերիաների) և անկենդան մասնիկների (փոշու) աղտոտումը։ Այն կարելի է բաժանել հետևյալի.

Ա. Ընդհանուր կենսաբանական մաքուր սենյակ. հիմնականում վերահսկում է մանրէային (բակտերիալ) առարկաների աղտոտումը: Միևնույն ժամանակ, դրա ներքին նյութերը պետք է կարողանան դիմակայել տարբեր ստերիլիզացնող նյութերի քայքայմանը, և ներքին մասը, ընդհանուր առմամբ, երաշխավորում է դրական ճնշում: Ըստ էության, ներքին նյութերը պետք է կարողանան դիմակայել արդյունաբերական մաքուր սենյակի տարբեր ստերիլիզացման գործընթացներին: Օրինակներ՝ դեղագործական արդյունաբերություն, հիվանդանոցներ (վիրահատարաններ, ստերիլ բաժանմունքներ), սննդի, կոսմետիկայի, ըմպելիքների արտադրություն, կենդանիների լաբորատորիաներ, ֆիզիկական և քիմիական փորձարկման լաբորատորիաներ, արյան կայաններ և այլն:

Բ. Կենսաբանական անվտանգություն մաքուր սենյակում. հիմնականում վերահսկում է աշխատանքային օբյեկտի կենդանի մասնիկների աղտոտումը արտաքին աշխարհի և մարդկանց համար: Ներքին ճնշումը պետք է պահպանվի բացասական մթնոլորտի հետ: Օրինակներ՝ մանրէաբանություն, կենսաբանություն, մաքուր լաբորատորիաներ, ֆիզիկական ճարտարագիտություն (ռեկոմբինանտ գեներ, պատվաստանյութերի պատրաստում):