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Dos características principales de una sala limpia (2)

2023-09-27

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La ventilación adecuada es necesaria para diluir y eliminar la contaminación del aire interior. Según los diferentes requisitos de limpieza, cuando la altura neta de la sala limpia es elevada, se debe aumentar adecuadamente el número de renovaciones de aire.

1. Volumen de aire suministrado o velocidad del viento


La ventilación adecuada es necesaria para diluir y eliminar la contaminación del aire interior. Según los diferentes requisitos de limpieza, cuando la altura neta del espacio Habitación limpia Si la concentración es alta, se debe aumentar adecuadamente el número de renovaciones del aire. Entre ellas, la capacidad de ventilación de una sala limpia de nivel 1 millón se considera basándose en un sistema de purificación de alta y media eficiencia, mientras que el resto se evalúa utilizando un sistema de purificación eficiente. Cuando el filtro de alta eficiencia de la sala limpia de nivel 100.000 esté dispuesto centralmente en la sala de máquinas o al final del sistema mediante filtros de subalta eficiencia, la frecuencia de renovación del aire podrá incrementarse apropiadamente entre un 10% y un 20%.
Un flujo unidireccional Habitación limpia Tiene una velocidad del viento transversal relativamente baja a través de la sala, y se recomienda un cuarto limpio de flujo turbulento con un factor de seguridad suficiente. Flujo unidireccional vertical ≥ 0,25 m/s, flujo unidireccional horizontal ≥ 0,35 m/s, y la limpieza puede verificarse en estado vacío o estático. Aunque puede cumplir con los requisitos, su capacidad de protección contra la contaminación es deficiente. Una vez que la sala entra en funcionamiento, la limpieza podría no satisfacer las exigencias, y estos casos ya no son aislados. Además, en China no existe una serie de ventiladores más adecuada para sistemas de purificación. Generalmente, los diseñadores suelen fallar al calcular con precisión la resistencia al aire del sistema o no prestan atención a si el ventilador seleccionado opera en un punto más favorable de la curva característica, lo que resulta en que, poco después de su puesta en marcha, el caudal o la velocidad del aire del sistema no alcance el valor de diseño. Antes del 27 de octubre de 1987, la Norma Federal de EE. UU. (FS209A~B) siempre había estipulado que la velocidad del flujo de aire en un cuarto limpio de flujo unidireccional que atraviesa la sección limpia generalmente se mantenía en 90 pies/min (0,45 m/s), y bajo condiciones de ausencia de interferencias en toda la sala, su uniformidad de velocidad debía estar dentro de ±20%. Cualquier disminución significativa en la velocidad del flujo de aire aumentaría la probabilidad de efectos contaminantes entre el tiempo de autolimpieza y la posición de trabajo (después de la emisión de FS209C en octubre de 1987, todos los indicadores de parámetros distintos de la concentración de partículas no fueron especificados).
Un flujo turbulento Habitación limpia Es un valor recomendado con un factor de seguridad suficiente, pero muchos diseñadores aún no se sienten seguros. Al realizar diseños específicos, aumentar la tasa de ventilación de una sala limpia de nivel 100000 a 20-25 veces/h, incrementar la tasa de ventilación de una sala limpia de nivel 10000 a 30-40 veces/h, y elevar la tasa de ventilación de una sala limpia de nivel 1000 a 60-70 veces/h no solo incrementa la capacidad del equipo y la inversión inicial, sino que también eleva los costos futuros de mantenimiento y gestión. De hecho, no es necesario hacerlo así. Durante la preparación de las medidas tecnológicas chinas para la limpieza del aire, se encuestaron y midieron más de 100 salas limpias en China, y muchas de ellas aún fueron sometidas a pruebas dinámicas. Los resultados mostraron que el volumen de ventilación en niveles 100000 ≥ 10 veces/h, 10000 ≥ 20 veces/h y 1000 ≥ 50 veces/h puede cumplir con los requisitos establecidos. Según la norma federal estadounidense (FS2O9A-B), las salas limpias de flujo no unidireccional (Clase 100000, Clase 10000) tienen una altura de 8-2 pies (2,44-3,66 m), y generalmente se considera que toda la sala debe ventilarse al menos una vez cada 3 minutos (es decir, 20 veces/h). Por lo tanto, las disposiciones de las especificaciones de diseño ya han tenido en cuenta un coeficiente de margen mayor, por lo que los diseñadores pueden elegir con confianza según los valores recomendados para la ventilación indicados en la Tabla 1.

 

 

2. Diferencia de presión estática


Mantener una cierta presión positiva en un Habitación limpia es es una de las condiciones esenciales para garantizar que la sala blanca no se contamine o lo haga en menor medida, y para mantener el nivel de limpieza diseñado. Incluso en una sala blanca de presión negativa, debe mantener una cierta presión positiva en las salas o suites adyacentes que no sea inferior a su nivel de limpieza, con el fin de preservar la limpieza de la sala blanca de presión negativa.
El valor de presión positiva de la sala limpia se refiere al nivel en el que la presión estática interior es mayor que la presión estática exterior cuando todas las puertas y ventanas están cerradas. Este valor se logra mediante la purificación del volumen de aire de suministro del sistema, superando así los volúmenes de aire de retorno y de extracción. Para garantizar el valor de presión positiva en la sala limpia, es recomendable implementar un interbloqueo entre los ventiladores de suministro, retorno y extracción. Al iniciar el sistema, primero se debe encender el ventilador de suministro, seguido por los ventiladores de retorno y de extracción; al apagar el sistema, primero se debe desconectar el ventilador de extracción, luego el de retorno y finalmente el de suministro, con el fin de evitar la contaminación de la sala limpia durante el arranque y el paro del sistema.
El volumen de aire necesario para mantener la presión positiva en el Habitación limpia se determina principalmente en función de la estanqueidad de la estructura de mantenimiento. En la etapa inicial de construcción de salas limpias en China, debido a la escasa estanqueidad de la estructura del recinto, mantener una presión positiva ≥ 5 Pa requiere un suministro de aire de 2 a 6 veces/h; actualmente, la estanqueidad de la estructura de mantenimiento se ha mejorado considerablemente, y para mantener la misma presión positiva solo se necesita un suministro de aire de 1 a 2 veces/h; además, mantener ≥ 1 Pa también requiere un suministro de aire de 2 a 3 veces/h.
De acuerdo con el código de diseño de China [6], la diferencia de presión estática entre salas limpias de diferentes niveles y entre áreas limpias y no limpias no debe ser inferior a 0,5 mmH2O (~5 Pa), mientras que la diferencia de presión estática entre áreas limpias y áreas exteriores no debe ser inferior a 1,0 mmH2O (~10 Pa). Este valor parece ser bajo por tres razones:
1) La presión positiva se refiere a la capacidad de un Habitación limpia Para suprimir la contaminación del aire interior a través de las brechas en puertas y ventanas, o para minimizar la infiltración de contaminantes en la habitación cuando se abren brevemente las puertas y ventanas. El tamaño de la presión positiva indica la capacidad de supresión de la contaminación, aunque, por supuesto, cuanto mayor sea la presión positiva, mejor (como se discutirá más adelante).
2) El volumen de aire requerido para la presión positiva es limitado, y la diferencia en el volumen de aire entre una presión positiva de 5 Pa y una de 10 Pa es de solo aproximadamente 1 hora. Obviamente, es mejor establecer el límite inferior del valor de presión positiva en 10 Pa.
3) La Norma Federal de los Estados Unidos (FS209A-B) establece que la diferencia mínima de presión positiva entre una sala limpia y cualquier área adyacente de menor limpieza es de 0,05 pulgadas de columna de agua (12,5 Pa) cuando todas las entradas y salidas están cerradas, norma que ha sido adoptada por muchos países.