當前位置:首頁  >  技術文章  >  影響潔(jié)淨室設計、建造成本的十個因素

影響潔淨室設(shè)計、建造(zào)成本的十個因素

更新時間:2017-05-23  |  點擊率:1858

1、換氣次數
潔淨室內的空氣分(fèn)配設(shè)備(通常是吊頂過濾器)被設計成“噴淋式”,用來提(tí)供(gòng)統(tǒng)一的、潔淨的已過濾的空氣。向房(fáng)間補給的空氣量(liàng),讓人想起與普(pǔ)通的淋浴噴頭相反的消防(fáng)。美國聯邦標準209E、日本標準JIS B9920和ISO 標準14644-1的標題是(shì):潔淨室外和相關控製環境——*部(bù)分:清潔空氣的分級。這些標準提供(gòng)了潔淨(jìng)室參數(shù)、分(fèn)級和檢測方法的指導方針,但(dàn)並未說明如何經濟有效地達(dá)到要求。這是因為每種生產過程和(hé)潔淨室外的要求是不同的(de),因(yīn)此,可以采用不(bú)同的再循環空氣量,達到預期的(de)環境要求。至少有五種不同的“可(kě)能”設計能夠達到預期的結果,然而隻有一種設計是*方案(àn)。為項目尋找*和(hé)的解決方案,是潔淨室外換氣(qì)項目的zui基本的(de)目標理念。
房間內(nèi)汙染物的比率和實際(jì)微(wēi)粒產生情況,是影響潔淨室空(kōng)氣換氣次數的主(zhǔ)要因素。在生產過程中,不對其他因素產(chǎn)生任(rèn)何影響的情況下,清除(chú)微粒的(de)速度(dù)是非常重要的。其他可能影響再循環(huán)空(kōng)氣數量(liàng)的因素(sù)是:房間的結構、設備的位置、設備表麵溫度、空氣對流、氣流類型(單向(xiàng)通過敏感區或者(zhě)通過全空間)、操作空間和規章、使用的材料(liào)和化(huà)學藥品等。
潔淨室可(kě)能需要(yào)在靜態下進行(háng)鑒定,在工況下進行鑒定,對生產過程進行確認(rèn)或者cGMP認證(zhèng)。由綜合服務管理部製定的聯邦標準209(e),建議100或90fpm。然而有可能建立一個空氣流動(dòng)速度較低,但比100級潔淨度更高的潔(jié)淨室。實(shí)際上,已經有潔淨室的空氣流(liú)動速度(dù)是45cfm/平(píng)方英尺。
2、單向的、紊流的、垂直或(huò)水(shuǐ)平氣流
在許多(duō)案例中,單向氣流隻在(zài)小空間和潔淨室的敏感區域內使用,並且(qiě)使用微環境。汙染物的源頭可能存在於(yú)手套箱、過濾模塊等地方。多數設計為整體單向氣流(liú)潔淨室外的方(fāng)案,隻有在這些區域中沒有作(zuò)業者、生產設備和排風裝置時才能實現單(dān)向氣(qì)流。垂直或水平氣流的選擇,取決於房間的結(jié)構和設備的安放位置,紊流就可以將汙染(rǎn)物帶(dài)走。
潔淨室內(nèi)的架空地板是用來掩蓋工具、設備與動力設備之間(jiān)的電線、通訊電纜、水電、管(guǎn)道的(de)連接的。後來,為了節約成本,在“bay-and-chase”式(shì)的潔淨室結構中(zhōng),這(zhè)些架(jià)空地板被當作從港灣到(dào)夾層的回內通道。在*單向氣流的潔淨室(shì)內,人們(men)希望微粒從工作區域流到帶小孔的地板下。我(wǒ)們已經成(chéng)功的建立了10級和100級的潔淨室,在這些潔淨室內沒有架空地(dì)板,采用牆下部回風係統(tǒng),而且潔(jié)淨(jìng)室的氣流被設計成紊流。另個一種辦法是用薄的空氣噴射裝置隔離超清潔區域,這(zhè)種空氣噴射的速度(dù)是每分鍾500到800英(yīng)尺。它的功能(néng)類(lèi)似於(yú)塑料門簾。
3、空(kōng)氣過濾。花費因素變(biàn)量:-0.032至0.10
采用未端HEPA過濾器對空氣進行過(guò)濾,0.3到0.5微米的去除效率為99.99%,0.12微米的去除效率為99.999%;若使用ULPA過濾(lǜ)器,0.12微米的去除效率為99.99995%。根據潔淨室外的用途,也可以選擇其他的(de)設備,例(lì)如,在循環風加(jiā)新(xīn)風處理係統中,使用HEPA過濾器用碳吸附或相(xiàng)似(sì)功能的合成過濾器處理VOC,靜(jìng)電過濾箱,等等(děng)。
在潔淨室市場上(shàng),風機過濾不再是新產品,正確(què)的應用它可以為許多高(gāo)水(shuǐ)平潔淨室提(tí)供的、經(jīng)濟的解決方案(àn),尤其是在吊頂高度有限的建築內。已證明降低(dī)成本和減小過濾器(qì)的壓降(在潔淨室壽命期內,使用低等級過濾器,長時(shí)間采用高壓降(jiàng)方式(shì)運轉,所帶來的效益並不總是十分明顯)。
4、空氣處理器。花費因素變量:-0.07至0.15
新風處理空調箱[Make-up AHU s]。典型的新風處理空調箱(xiāng)(初級AHU s)為循環風空調箱(二級AHU s)提供必需的新(xīn)風。新風由(yóu)離心排風機、軸流或plug風機加上過濾器、預熱(rè)和再熱用熱水盤管、冷卻和除(chú)濕使用的(de)冷凍水盤管、蒸汽和絕熱加濕器等組成。附件(jiàn)和差異包括靜電空氣混(hún)合器、蒸汽預熱(rè)盤管、超聲波加濕(shī)器、鹽水、除濕用的直接交換[Dx]或乙二醇(chún)低溫冷(lěng)凍盤管、VOC吸附過濾器(qì)、噪聲衰減器(qì),VFP(變頻)驅動等(děng)。
新風處理空調箱通道是將(jiāng)空氣注(zhù)入集管,再通過支管係統給循環風空調箱提供新風。在初級和二級風管上進行空氣測(cè)量(liàng),並(bìng)調節送風機、VFD或進口風閥以便恒定風量。Magnahelic講量器臨測安裝在各個空調箱內HEPA過濾器布袋過濾器和預過濾器的荷載。有吊頂風機過濾(lǜ)器的情況下,新風處理空調(diào)箱出來的空氣進入循環(huán)風空調箱再送(sòng)出。典型的(de)循環風空調箱由離心式風機、過濾(lǜ)器和濕熱(幹)冷盤(pán)管(guǎn)組成。附加和差異包括用於局(jú)部溫度控(kòng)製的再熱盤管(guǎn)、用(yòng)於局部濕度控製的蒸汽或超聲波加濕器、風量恒定控(kòng)製箱。這種采用Whisper-Air and Compac Space 風機係統的方式提供了一種節約成本和(hé)充分使用能源的選(xuǎn)擇。多重循環(huán)風空調箱通過送風管,再經過ULPA過濾器或HEPA過濾器,將空氣送入潔淨室,在潔淨度等級為10級和1級的潔淨間的(de)吊(diào)頂上,這些過濾器通常是100%覆蓋。垂直單向氣流向下通過潔淨間,穿過帶孔的架空地板(bǎn)磚進入地板下(xià)麵的回風空間,再通過垂直回風夾道向上進入吊頂回風靜壓箱。然後 ,空氣再次進入循環風空調箱(xiāng),以上的(de)空(kōng)氣(qì)循環(huán)再次重複。如(rú)果是使用吊頂風機過濾器,在風機過濾器上麵的吊頂空間時,可以安裝水或直接交換冷卻[DX-cooled]風機盤管(guǎn)實現表麵冷卻。
5、空氣壓差。花費因素變量:-0.041至0.08
潔淨室(shì)增壓是(shì)必(bì)須的,它的作用是確保潔淨室遠離其臨近區域的汙染,控製(zhì)有害汙染物(wù)的流向,防(fáng)止不同區域間的交叉汙染,並幫助保持所要(yào)求的溫度和濕度水平。潔淨室與相關走廊、設施內的其他區(qū)域的壓差應維持在0.25到0.005英(yīng)寸水柱(zhù)(in.w.g.)之間。一般製藥企業所要求的(de)壓差值比這更高,在不同區域之(zhī)間采用層疊壓差來避免交叉汙染。在不同的區域間安裝一係列的層疊式氣閘和允許空氣(qì)快速擴散的正壓門,從而產生壓差。好的微電子潔淨室設(shè)計中,通常在潔淨室的(de)入口安(ān)裝一個半密封的氣閘(zhá)來使(shǐ)壓差保持(chí)在0.02到0。005in.w.g.之間。更衣間和穿衣間用氣閘分離。入口入的機械風(fēng)淋(lín)相對於它的必(bì)要(yào)性而言,更是設施(shī)文化和潔淨室的原則(zé)問題。許多微電子和光刻潔淨室成功地采用被動氣壓控製,隻(zhī)有(yǒu)在(zài)大門全部打(dǎ)開的情況下,入口處的風量維持在每(měi)分鍾50到100英尺。一些生物製藥企業要求主動壓差控製(zhì),采用補充(chōng)新風的方式,自動(dòng)補(bǔ)足通(tōng)過門泄漏的空氣(當門打開時)。
壓差臨測器用來完成(chéng)這個任務。監視器可能被安(ān)裝在潔淨室外麵,而在潔淨室內有一個LED的(de)顯示器,該顯示器帶有一個聲音報警裝(zhuāng)置和兩個指示(shì)器,可(kě)以表示氣壓的正常(cháng)與否。這(zhè)種設(shè)備在生物製藥潔淨室中有生物限製要求的(de)區域內通(tōng)常用來測負壓值,而在電子類潔淨室內,通常用來檢測負壓(yā)值,而在電子類潔淨室內,通常用來檢測正壓值。它帶有數字壓差顯示器,顯(xiǎn)示的度是0.001 in.w.c.,測量壓力值或真空(kōng)度的範圍是0.5 in.w.c。壓差通過閃亮LED和自動(dòng)報警裝(zhuāng)置來表示。當打開大(dà)門時,設備內部有一個可調整的延遲報警時間,用來避免啟動聲音報警(jǐng)裝置。
6、溫度控製。花費因素變量:-0.0321至 0.15
溫度和濕(shī)度的變化(huà)能夠引起生產設備的誤差,從而影響生產過程的可重複(fù)性(xìng),zui終導致產品合格(gé)率降(jiàng)低、增加浪費。因此,潔(jié)淨室對(duì)溫度嚴格控製要求是顯而易見的,這項花費是必須的(de)。通常情況下(xià),要求工程師在設計時降(jiàng)低施工費用,同時要求在很(hěn)大區域內對溫度進行的控製,允許的(de)溫度變(biàn)化範圍在±4到6華(huá)氏度之間(例如使用卷簾門的倉庫)。在沒有硬牆和氣閘裝置時,這將是十分苛刻的要求,並且實際上無法控製濕(shī)度的變化。人們通常認為潔(jié)淨室外的潔淨度、溫度、濕(shī)度和氣壓等項目的層疊性是非常容(róng)易達到的,並且很容易維持,但需要仔細的評估這些項目的誤差範圍。如果對潔淨室內的暖通、動力(lì)專業裝置和控製(zhì)係統有嚴格要求,例如潔淨室的溫度控製要求為正負0.1華氏(shì)度所用花費,可(kě)能比基準(zhǔn)點為70華氏度,±2.0度(即標準要求68到72華氏度)的高出(chū)20%到50%。在每個潔淨室區域內,有局部自動調溫器來控製設計溫(wēn)度。它能(néng)驅動(dòng)安裝在風管上的(de)局(jú)部再熱或再(zài)冷盤管工作,來滿足房(fáng)間內(nèi)的濕熱的要(yào)求。如果使用風機(jī)盤管裝置(zhì),局部自動調溫器控製本(běn)區域(yù)內盤管出口(kǒu)空氣的溫度。
7、溫度控製。花(huā)費因(yīn)素(sù)變量:-0.034至0.19
每個潔淨室內的相對濕度,通過局部濕度(dù)調節器來進行控(kòng)製。如果窨內的相對濕度較高(gāo),恒濕器通(tōng)過降低冷凍盤管流出空氣的溫度(dù)來加強除(chú)濕。同時,再熱盤管提供熱量來保持窨的溫(wēn)度。任何一個潔淨間的相對濕度(dù)超出了設計範圍,局(jú)部恒濕器將啟動安(ān)裝在風管上的局部濕度調(diào)節器。當必須滿足的濕度控製時,通(tōng)常利用空調箱中的新風的絕熱增(zēng)濕效果來實現(xiàn),並通過潔淨室的結露點來(lái)維持。
濕度水平的局部變動可以通過超(chāo)聲波濕度調節器進行控製,該調節器位於zui終過濾前的風管靜壓(yā)箱內。用水水質為RO/DI,水電陰(yīn)率在3到(dào)5mgm之間。如果相對濕度低於設計範圍,恒濕器將啟動濕度調節器來增加新(xīn)風的水分含量。如果相對濕度較高(gāo),恒濕器將降低新風控製冷凍盤管流出空氣的露點溫度,從而加強除濕效果。
8、排風係統。花費因素變量:-0.031至0.16
典型的工藝排風係統包括:酸、溶劑和(hé)VOC、毒性物質、熱和一般的房(fáng)間排風。如果廢氣(qì)中有氨氣出現,一些廠家會選擇使用分(fèn)開的風管係統和處理係統。使用zui多、zui普遍的酸消除(chú)方法,是水(shuǐ)平或垂直氣體(tǐ)洗滌塔。溶劑(jì)和VOC的去除通(tōng)常運用就地或當場高溫破壞(huài)的方法。需要認真選擇支隊的方式及必(bì)須支隊的(de)廢氣(qì)流(liú)量。
的空氣處理(lǐ)設(shè)備能夠將廢氣量降至zui低,因(yīn)此,在實施過程中可降低工程費用和能源浪費。保持排風量增加(jiā)的潛在需求、擴大生產和安裝這些備用品(pǐn)所需的(de)經濟價值之間的平衡是十(shí)分重要(yào)的。通常情(qíng)況下,考慮到潔淨室將來的擴展,當其它動力設(shè)備和暖通、動力專業係統(tǒng)(例如新風和冷卻)不能滿(mǎn)足這種擴充的需求時,超(chāo)大的昂貴的、不鏽鋼(gāng)襯裏的(de)或FRP排(pái)風係統就已經建立了。沒有考慮將來的需求而建立的酸排隊係統也是十分普遍(biàn)的。增加風量和新的風管支管,,就會使風管係(xì)統中的風速超過每分鍾4000英尺。這樣的係統保持平衡是十分困難的或不可能的,並(bìng)且運行的費(fèi)用昂貴。
9、振動和噪聲控製。花費因素變量:-0.027至0.10
設(shè)備的大小和重量影響振動的傳(chuán)播及控製。潔淨室地板下麵的“華夫(waffle)”混凝土板層,能夠很好地避免將設備的振動傳送到其他生產區域或(huò)度量衡工具上。即使為了安裝(zhuāng)管道而在潔淨室的(de)地麵上鑽洞,Waffle混凝土板(bǎn)層仍能保持其風性。因為地板的強度在於它的柵格係統,並可進行重(chóng)新整理。因此可在地板上(shàng)衝壓額外的孔洞,而不會對振動(dòng)因素有任何副作用。
所有(yǒu)的暖通、動力專業設備應使(shǐ)用(yòng)彈簧、軟件接和隔離安裝等隔絕振動的方式(shì),將振(zhèn)動效應降到zui低。低噪音的節能風機和馬達,可以用來維持潔淨室(shì)NC水平。振動和噪聲方麵的(de)專家應是評估小組的成(chéng)員,他們來用於(yú)振動和噪聲方麵的專家應是評(píng)估小組的成(chéng)員,他們(men)來核實用於振動和(hé)噪聲控(kòng)製中的機械和建(jiàn)築學(xué)原理(lǐ)。完工後的(de)再處理可能是十(shí)分(fèn)昂(áng)貴的。如果建築(zhù)師、暖通、動力專業工程(chéng)師(shī)、業主(zhǔ)和顧問從(cóng)設計的開始就考慮這些因素,可以免(miǎn)去許多潛在的昂貴的檢測,或用更經濟的辦法取代。
10、磁通量和電磁通量。花費(fèi)因素變量:0.037至(zhì)0.15
磁通量被(bèi)認為是銀河係(xì)中海洋微粒背景的流量。銀河係的放置也被認為是自然界的電磁(cí)循環。“通(tōng)量”這(zhè)個詞(cí)代表流量(liàng),我們可以(yǐ)認為磁力線就象某種液體流動的路線那樣穿過一個假想的表麵。磁場的大小代(dài)表流動的速度,它的方向就是流動的方向。磁通量就是流過這個表麵的所有的容量。為了更好地(dì)理解,我們可以認為(wéi)磁通量(liàng)就是穿過這個表麵(miàn)的(de)磁力線的數量。對於給定的速度,當(dāng)微粒移動的方(fāng)向垂直於磁場方向時,磁力是zui大的,當與磁場方向平等運動時,磁場力為零。在大多數基(jī)本水平,移動電荷之間的相互作(zuò)用產生磁力,就象靜電產生於導電電荷與其(qí)他導電電(diàn)荷(不(bú)論(lùn)他們是否運(yùn)動)之(zhī)間的(de)相互作用。
通過對行星的拍照研究表明,由於地球的放置(zhì)和它(tā)熔(róng)化的金屬(shǔ)內核使得它有一個強大的磁(cí)場。磁通量的密度(替代“牛頓的每安培米”)有它自(zì)己的單位(wèi)---特斯拉。地球表(biǎo)麵的磁場近似代表值是二分之一(yī)高斯,大約是200,000特斯拉。在對公眾開放的(de)區域內,職業安全和(hé)健康要求(qiú)磁(cí)場強度不(bú)能大於5個高(gāo)斯。
潔淨室的磁場防護是十分昂貴(guì)的。例如,潔淨室使用4到5毫米厚的磁性(鐵--矽(guī))鋼板(M15型)作為(wéi)屏蔽材料(liào)仍不能(néng)滿足要求(qiú)。當(dāng)前的半導體、度量衡和通訊實驗室區域內要求磁(cí)通量的強度限製在0.05高(gāo)斯(sī)或更低(dī)。

网站地图 快手成人版-快手9.1免费版-快手大人版app下载-快手大人版破解版下载