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设计洁净室时要问自己的 5 大问题

  • 作者:彭建军

  • 得创坤灵公司洁净室工程技术经理。

    GDC公司洁净室设备制造公司产品研发经理。

    中国广东省洁净室行业协会执行理事。

    从事相关洁净室工程项目规划、设计、施工工作15年,具备丰富的相关技术经验。

  • 2025-04-02  |  Visits:

如何为您的应用选择合适的洁净室

考虑到无数的设计和操作规定,为您的应用选择合适的洁净室并不是一个简单的过程。本文将从关键问题清单入手,帮助您做出明智决策。

洁净室将如何使用?

在洁净室中进行的过程决定了功能特性。例如,静电敏感性或化学加工决定了特定类型的建筑材料。也许您的需求可以通过具有全视野塑料板的软壁洁净室来满足,或者您可能需要一个全钢模块化洁净室以获得终极清洁度。人员数量、访问频率、批准的装箱协议和必要的应用设备也对洁净室设计有重大影响。

有多少可用空间?

在设计洁净室时,工作空间可能是一个重要的限制因素。例如,可用的天花板高度将影响通风、空调成本和更换空气过滤器的难易程度。此外,一些操作需要在工人进入洁净室之前穿上防护服;空间限制可能决定了内部或外部的防护服室。甚至可能需要风淋室,具体取决于环境需要的清洁程度。

对于较大的项目,工程注意事项变得更加明显。地震分析可以评估您的设计可能需要进行哪些更改,以确保整体稳定运行。最后,跨度超过 20 英尺的超大型模块化房间通常需要内部支撑柱或外部支撑,这需要承包商和正式的许可程序。较小的房间通常不需要这些规定,因此上线要快得多,也更经济。

应用程序需要哪种清洁度等级?

尽管每个洁净室操作通常都涉及其独特的协议,但国际标准组织 (ISO) 已将全球分类作为清洁度级别的标准基准。ISO 要求规定了每立方米空气的颗粒数量,该数量由一定的气流速度和每小时换气量来维持。

这些标准允许您计算洁净室内 FFU 的数量和位置。清洁度要求越严格,风机/过滤器单元的数量就越多,初始和持续的运营费用就越高。确定需要多少个 FFU 后,请务必将它们均匀分布在天花板上,而不是将它们聚集在一起。不均匀的气流会破坏层流的均匀性,从而导致不必要的湍流。

FFU 数量 =(换气次数/小时 ÷60) x(房间内立方英尺÷ 650)

*650 表示加载的 FFU 在中速下的平均每分钟立方英尺 (CFM) 输出。四舍五入分数以避免性能不佳。

需要什么类型的气压?

决定洁净室气压类型的主要变量是是否要保护样品免受周围环境的影响(需要正压隔离),或者是否要保护人员和周围环境免受有害样品(需要负压密封)的伤害。

正压洁净室保持均匀的层流,其中空气被迫通过位于天花板上的过滤器,并从洁净室壁底部的通风口排出。负压洁净室通过天花板或沿墙壁底部排出室内空气来去除有害化学品或粉末。

空气流量和压力很重要,因为它们会影响洁净室的物理空间和能源消耗。您可能需要遵守建筑许可证或法规,特别是如果洁净室设计改变了您的设施结构或有将有害烟雾释放到环境中的风险。

其他设计注意事项

正如装配线有特定的任务顺序一样,洁净室协议将影响门、出口、通道和其他公用设施的定位。例如,平开门或通道可能会被设备挡住,那么是移动设备还是重新定位门?

如果您预计将大型设备移入和移出洁净室,您可能需要考虑使用可拆卸墙。某些应用最适合使用卷帘门或滑动门或超大推车通道。同样,某些型号的灯具可能会中断气流均匀性。考虑在 FFU 之间的天花板格栅上安装泪滴荧光灯或 LED 灯条,以保持层流气流。

您设施的整体能耗和成本可以从这些设计选项中受益。可能需要在靠近现有实验室或指定制造/测试区域的地方组装您的模块化房间。由于洁净室有自己的电源模块,因此只需要一个天花板下降的电气连接;从中央电力系统布线并不困难。但是,如果洁净室包含需要水源的设备,例如洗手站,则需要考虑管道。PVC 管也可以架空并下降到房间位置,但应在建造房间之前规划排水(可能是现有的管道系统)。

洁净室设计常见问题

1. 如何确定我的应用需要什么级别的洁净室?

洁净室级别取决于您的工艺要求的颗粒物控制水平。国际标准组织(ISO)的分类是标准基准,您需要根据工艺要求确定每立方米空气允许的颗粒数量,从而选择相应的ISO等级。

2. 正压和负压洁净室有什么区别?

正压洁净室保持内部压力高于外部环境,防止外部污染物进入,用于保护产品或工艺。负压洁净室保持内部压力低于外部环境,防止内部有害物质外泄,用于保护人员和环境。

3. 洁净室建设需要考虑哪些基础设施?

需要考虑电力供应、 HVAC系统、照明、地面材料、墙壁和天花板材料、进出口设计以及必要的管道系统(如果工艺需要水源或排水)。模块化洁净室通常只需要天花板下降的电气连接。

4. 如何计算洁净室所需的FFU数量?

可以使用公式:FFU数量 = (换气次数/小时 ÷ 60) × (房间立方英尺 ÷ 650)。其中650表示加载的FFU在中速下的平均CFM输出。计算结果应四舍五入以确保性能。

5. 小型和大型洁净室设计有什么主要区别?

小型洁净室通常更简单、经济,上线更快。大型洁净室(跨度超过20英尺)通常需要内部支撑柱或外部支撑,可能需要承包商和正式许可程序,还需要考虑地震分析等工程因素。

结论

在仔细研究了影响洁净室使用方式的主要因素之后,您可能会面临更紧迫的问题。您可以从我们的模块化洁净室设计和配置中找到有用的信息。Terra 拥有产品专家和工程师,他们可以回答您特定于应用的问题。

Cleanroom Insiders Expert Team

Deiiang's expert team specializes in designing and constructing state-of-the-art cleanrooms tailored to meet diverse industry needs. With a focus on innovation and compliance, we deliver pristine environments that ensure operational excellence and product integrity.

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