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Differenzdruckregelungsverfahren und Regelungsanforderungen für Reinräume

Nov 08, 2019
Einführung
Ein Reinraum ist ein Raum, in dem die Konzentration der Schwebeteilchen geregelt wird. Für Reinräume ist die Einhaltung der Sauberkeitsniveaus unerlässlich und eine Voraussetzung für reinraumbezogene Produktionsaktivitäten. Im Allgemeinen sollten Konstruktion, Bau und Betrieb des Reinraums die Beeinflussung und den Einfluss der Umgebung auf den Reinraumraum auf ein Mindestmaß beschränken, und die Differenzdruckregelung ist die wichtigste Voraussetzung für die Aufrechterhaltung des Reinraumsauberkeitsniveaus, die Verringerung der Umweltverschmutzung und die Vermeidung von Umweltschäden Kreuzkontamination verhindern. das effektivste Mittel. Der statische Druckunterschied im Reinraum hat folgende Auswirkungen:
(1) Wenn die Türen und Fenster des Reinraums geschlossen sind, wird durch den Spalt zwischen Türen und Fenstern verhindert, dass die Umweltverschmutzung in den Reinraum eindringt.
(2) wenn der Reinraumtüren und -fenster geöffnet sind, eine ausreichende Luftströmungsgeschwindigkeit gewährleisten, den Luftstrom von Türen und Fenstern sowie von Personen, die den Reinraum betreten, minimieren und die Luftströmungsrichtung sicherstellen, um die Eintrittsverschmutzung zu minimieren.
Wenn bei der Herstellung von Reinraumprozessen oder bei Aktivitäten, bei denen die Raumluft stark gefährdete Substanzen wie hochempfindliche Medikamente wie Penicillin, hochinfektiöse Hochrisikoviren, Bakterien usw. enthält, sollte der Druckunterschied im Reinraum relativ gering sein. In- und ausländische Normen, Normen [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9] haben die äußere Druckdifferenz des Reinraums festgelegt oder geben die Differenzdruckregelung vor Anforderungen und Richtlinien.

In diesem Dokument werden die Anforderungen der Differenzdruckregelung für Reinräume und die Methode der Differenzdruckregelung für Reinräume erörtert.

a) Ermittlung der Druckdifferenz im Reinraum

Die Prüfung und Inspektion des Reinraums erfolgt anhand der Konstruktions- und Konstruktionszeichnungen des Bauteils gemäß der Konstruktionseinheit. Nachdem alle Lüftungs- und Klimaanlagen installiert und installiert wurden, werden die Unterelemente für einige Projekte separat getestet und gemessen. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Luftmengen- und Differenzdruckprüfungen, Sauberkeitsprüfungen sowie Messungen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Reinraum.
(1) Inbetriebnahme des Luftvolumens: Entsprechend dem Entwurf und der Konstruktionszeichnung werden die Sende- und Rückführleitungen ausgelegt. Die Größe des Auslegungsluftvolumens wird bestimmt, der Öffnungszustand jedes Rohrrückluftventils wird bestimmt und das Luftvolumen jedes Zweigs wird getestet. Dieser Artikel wird hier nicht behandelt.
(2) Sauberkeitstest: Es wird in einen Test unter Luftbedingungen, einen Test unter statischen Bedingungen und einen Test unter dynamischen Bedingungen unterteilt, und der Staubgehalt im Reinraum wird separat getestet.
Test unter leeren Bedingungen bedeutet, dass sich das System (Reinraum) im normalen Betrieb befindet, die Prozessausrüstung und das Produktionspersonal jedoch nicht getestet wurden.
Test unter statischen Bedingungen bedeutet, dass sich die Anlage (Reinraum) im Normalbetrieb befindet, die Prozessausrüstung installiert ist, aber nicht läuft und der Test ohne Produktionspersonal im Raum durchgeführt wird.
Test unter dynamischen Bedingungen bedeutet, dass die Anlage (Reinraum) im Normalbetrieb war und die Prozessausrüstung und das Produktionspersonal gearbeitet haben.
Nach den vorstehenden Prüfergebnissen prüft das Bauteil die Staubkonzentration unter verschiedenen Bedingungen der Produktionsumgebung, um das vom Konstrukteur und vom Bauteil geforderte Sauberkeitsniveau zu erreichen, und stellt sicher, dass die Staubkonzentration immer niedriger als dieses ist Wert und qualifizierte Lieferung an das Bauteil zur Verwendung.
(3) das differenzielle Debuggen: um die äußere Verschmutzung in den Reinraum zu verhindern und die Raumsauberkeit zu erhöhen, muss der Innendruck höher bleiben als der Außendruck, der in den Reinraumanforderungen eines anderen Reinraums herrscht ein gewisser Druckgradient, der einen bestimmten Innenraum unter dem Druckunterschied benachbarter Raumverschmutzungen oder Verschmutzungen benachbarter Räume wirkungsvoll meiden kann. im Rahmen der Differenzdruckprüfung, um die Anzahl der Luftwechsel im Reinraum und zu gewährleisten Versuchen Sie, die Luftzufuhrmenge und die Luftmenge von Geräteabluftventilator und Staubentfernungsventilator nicht zu verändern. Die Druckdifferenz wird hauptsächlich durch Einstellen der Rückluftmenge und der Systemabluftmenge eingestellt. Die Reinraumspezifikation besagt eindeutig, dass der Druck im Reinraum höher ist als der Außendruck genannt Überdruck-Reinraum und Unterdruck-Reinraum. Positiv gegenüber Unterdruck ist ein Raum ein Überdruckraum für die Atmosphäre, aber ein anderer Raum kann ein Unterdruckraum sein. Es ist auch festgelegt, dass die Druckdifferenz zwischen dem Reinraum und Der saubere Bereich und der nicht saubere Bereich müssen mindestens 5 Pa betragen, und der Druckunterschied zwischen dem sauberen Bereich und dem Außenbereich muss mindestens 10 Pa betragen.
Betrieb des Reinigungssystems. Durch das Debuggen können wir die Probleme verstehen, die beim Betrieb des Systems auftreten, so dass das Entwurfsschema verbessert werden kann, der Konstruktionsvorgang standardisiert werden kann und die obigen Probleme vermieden werden können. Inbetriebnahmearbeiten sind ein wichtiger und notwendiger Schritt, um sicherzustellen, dass der Druckunterschied und die Sauberkeit des Reinraums dem Standard entsprechen. Der normale Betrieb des Systems ist eine normale Nutzung der Produktion.

2. Auswahl und Diskussion der Druckdifferenzregelungsmethode im Reinraum

Gegenwärtig gibt es grundsätzlich zwei Arten von Differenzdruckregelungsverfahren, die üblicherweise in Reinräumen verwendet werden. Eine wird als statische Regelung, konstante Luftmengenregelung und die andere als dynamische Regelung bezeichnet.

2.1 Luftmengenregelungsprinzip

Klimaanlage durch das System der Luftzufuhr, Rückführung und Abluftmenge vernünftige Auslegung und Regelung, um unterschiedliche Reinheitsgrade und Anforderungen an die Druckdifferenz im Innen- und Außenbereich zu erreichen.

Die Druckdifferenz stellt sich ein, wenn das Gleichgewicht zwischen dem Zuluftvolumen und dem Abluftvolumen + dem Differenzdruckluftvolumen (Restluftvolumen) im Reinraum erreicht ist. hier umfasst das Abluftvolumen: das nach außen abzulassende Abluftvolumen und das Rückluftvolumen.

für Gleichstromanlage Frischluft = Abluft + Gleichstrom

für das Kreislaufsystem die Frischluft + die Rückluft = die Rückluft + die Abluft + die Differenzdruckluft

Die Essenz der Druckdifferenz lautet also letztendlich: Neues Luftvolumen = Abluftvolumen + Druckdifferenzluftvolumen

Daher sollte die Einstellung der Einrichtung von pdc im Reinraum das Gleichgewicht zwischen Frischluftvolumen und Abluftvolumen + pdc widerspiegeln:

(1) eine bestimmte Luftmenge in das Gleichstromsystem einspeisen und die Abluftmenge so einstellen, dass sich ein Differenzdruck einstellt;

(2) Für das Kreislaufsystem wird eine bestimmte Menge Luft zugeführt. Im Allgemeinen kann das Abluftvolumen nach Bedarf angepasst werden, und dann kann das Rückluftvolumen angepasst werden, um die Druckdifferenz herzustellen.

(3) Wenn in einigen Reinräumen kein separates Abluftvolumen vorhanden ist, stellen Sie das Abluftvolumen ein, um die Druckdifferenz zu ermitteln. Das Zuluftvolumen des Reinraums muss sicher sein und kann daher nicht als Regelgröße verwendet werden. Durch vernünftiges Design und Debugging kann der Druckunterschied erreicht werden.


2.2 Steuermodus

Es gibt zwei Systeme zur konstanten Luftmengenregelung:

(1) manuelle Steuerung

Nach dem manuellen Einstellen des Differenzdrucks sind die Zuluft-, Rückluft- und Abluftventile zu sperren und neu einzustellen, wenn sich der Systemwiderstand ändert. Das System ist einfach und leicht zu bedienen und zu warten. Oft wird es zur Einschränkung des werksseitigen Reinraums verwendet.

Die Vor- und Rücklaufventilatoren (Einzel- oder Doppelventilatoren) des huac-Systems sind nicht mit einer automatischen Luftmengenregulierung ausgestattet. Wenn die automatische Luftmengenregulierung eingestellt ist (z. B. muss der statische Druck in der Hauptleitung der Luftversorgung geregelt werden) Einzelventilator oder Auslasssteuerventil des Vor- und Rücklaufventilators) kann der Druckunterschied im Reinraum stabiler sein, die automatische Luftmengenregulierung ist jedoch in der Regel nicht eingestellt.

(2) Ventilsteuerung für konstantes Luftvolumen

Grund ist im Reinraum Luftschlauch senden, Rückluftschlauch und Abluftschlauch auf jeder Einstellung Luftvolumenventil, müssen auch nur Luftschlauch senden, Abluftschlauch auf Einstellung sein, und Rückluftschlauch nicht gesetzt, mit ersteren Besser natürlich, aber die Investition ist etwas größer.

Ventil mit konstantem Luftvolumen wie in Feder und Ventilkörper aus mechanischem Material, kann die Änderung des statischen Drucks innerhalb des Kanals durch federbelasteten Körperverschiebungsausgleich bewirken, dass das Luftvolumen seine Widerstandsänderungen beibehält, über das das huac-System automatisch das Luftvolumen aufrechterhalten kann, muss sein (Ein Ventil mit konstantem Luftvolumen ist die Rolle des Widerstands, einige sind 105 ~ 750 pa, andere 20 ~ 1000 pa) und die Luftmengenregelung ist genau. Daher ist es nicht erforderlich, automatische Luftmengenanpassungsmaßnahmen für die Lüfter einzurichten , die in Isolierstationen, Operationssälen und Laboratorien weit verbreitet sind.


2.3 Energiesparmaßnahmen für die Regelungsart der konstanten Luftmenge

(1) zur Energieeinsparung konstantes Luftvolumen Ventil kann bistabil sein, das heißt, der Reinraum in der Arbeit mit Nennluftvolumen Betrieb, wenn nicht funktioniert, mit geringem Luftvolumen Betrieb, um Energie zu sparen, kann der Lüfter doppelte Geschwindigkeit oder verwendet werden Ventilator mit variabler Frequenz und variabler Drehzahl. Der bistabile Zustand kann manuell (im Betrieb) eingestellt oder durch Licht gesteuert werden. Wird häufig im Operationssaal und in einigen Labors verwendet.

(2) Um Energie zu sparen, haben einige Pharmafabriken den Verbindungsstift aus Rückluft und Teilabluft (eine Öffnung und eine Schließung) eingeführt, um die Innendruckdifferenz beizubehalten, wenn die Teilabluft der Abzugshaube oder des Geräts im Innenraum vorhanden ist funktioniert nicht, muss das Auslassventil geschlossen und das Rückluftventil des Gestänges geöffnet werden, um eine Verriegelungsumschaltung bei gleichem Luftvolumen durchzuführen, um die Innendruckdifferenz aufrechtzuerhalten Lüfter und variabler Drehzahl, Abluftventilator ist auch geeignet, variable Drehzahl zu sein, kann in Übereinstimmung mit dem statischen Druck ihres jeweiligen Luftkanals, um die Drehzahl des Lüfters zu steuern.


2.4 Anpassungsfähigkeit der Methode zur Regelung des konstanten Luftvolumens an das Öffnen und Schließen der Tür

Wie oben erwähnt, kann die Regelungsmethode für konstantes Luftvolumen den Rückluftstrom nicht vermeiden, wenn die Tür geöffnet und geschlossen ist. In einigen Operationssälen wird die Verriegelung von Türöffnung, -schließung und Abluftventilator verwendet, um die niedrige Druckdifferenz ohne Rückströmung aufrechtzuerhalten .es sollte beachtet werden, dass: wenn das Reinraum-Abluftvolumen selbst ≥ die Tür geöffnet ist, um die Luftdruckdifferenz aufrechtzuerhalten, der Effekt positiv ist, andernfalls ist es schwierig, keine Rückströmung zu erscheinen, insbesondere wenn die Tür ein wenig länger geöffnet ist.

Darüber hinaus verwenden derzeit viele Operationssäle das Differenzdruckregelungsverfahren eines Ventils mit konstantem Luftvolumen, das hauptsächlich auf der zentralisierten gleichmäßigen Luftzufuhr über dem Operationstisch im Operationssaal basiert, wodurch das Eindringen von Schadstoffen in den Operationssaal besser verhindert werden kann Umgebung, und die mikrobielle Konzentration in der Umgebung ist nicht so gut wie der saubere Korridor.

2.2 Konstante Luftmengenregelung

2.2.1 Eigenschaften und Anwendungsanforderungen

seine Eigenschaften sind wie folgt: wenn das Reinraumtür geschlossen ist, Luftzufuhr (Frischluft * Abluft) + Abluft * Abluft * Differenzdruckluftmenge herstellen und Differenzdruckwert ermitteln, alle Luftmengen außer Differenzdruckluftmenge bleiben erhalten.

Konstante Luftvolumenregelungsmethode kann den Prozess Abluftvolumenänderung und das Öffnen und Schließen der Tür der Störung auf die Druckdifferenz nicht lösen, das heißt, in diesen Fällen, um Gegenströmung zu erscheinen. Deshalb ist die Voraussetzung für seine Annahme:

(1) es wird eine bestimmte Menge Abluft benötigt oder es wird mindestens eine bestimmte Menge Luft für einen bestimmten Zeitraum benötigt, und sie sollte angepasst werden, wenn sie sich später ändert;

(2) gute Luftdichtheit der Gehäusestruktur und der Türen;

(3) Die Pufferkammer oder Luftschleuse muss eingerichtet und die Anzahl der Luftwechsel erforderlichenfalls erhöht werden, um die Luftschleuse schnell wieder herzustellen und die erforderliche Sauberkeit zu gewährleisten, auch wenn im angrenzenden Raum ohne Pufferraum eine Gegenströmung auftritt wird die Bearbeitung oder das Bearbeitungsobjekt nicht wesentlich beeinträchtigt.

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