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潔（jié）淨室的氣流速度（dù）/換氣次數（shù），一直是潔（jié）淨室設計中受到關注的問題，隨著潔淨（jìng）室汙染源的控製（zhì）效（xiào）果增加（jiā）及末級過濾器效率的提高等，對有關（guān）規範、導則等提出的推薦或參考值是否偏於保守（shǒu），已有不少討論。FFU在應用中人們擔心的噪音、損壞維修等問題已在實踐中得到解決，隨著FFU的不斷改進，對是否采用FFU回風係統也是個熱點：懸浮分子汙染(AMC)的控製在微（wēi）電子及IC工業中已日益提到日程上來，受到關注。
一、氣流速度
1、有關推薦或參考值的應用
潔（jié）淨室內一定潔淨度（dù）下氣流速度的確定，隨潔淨室用途等具體情況而異，它不僅受室內發塵量及過濾器效率還受其他因素影響，就工業潔淨室而言，影（yǐng）響潔淨度及選擇（zé）氣流速度（dù）的因素主要是：
（1）室內（nèi）汙（wū）染源（yuán）：建築物組件、人員數（shù）量及操作活動、工藝設備（bèi）、工（gōng）藝材料及工藝加工本身等都是塵粒釋放源，根據具體情況而異，變化很大；
（2）室內氣流流型及（jí）分布：單向流要求均勻、平等的流線，但會受到工（gōng）藝設（shè）備布置和位置變動及人員活動情（qíng）況等的幹（gàn）擾形成局部渦流;而非單向流要求充混合，避免死角及溫度分層；
（3）自淨時間(恢複時間)的控製要求：潔淨室中事故釋放或帶入汙（wū）染物或空氣氣流的中斷或正常操作時的間歇性對流氣流或人及設備的移動（dòng）等都會造成潔淨度的惡化，恢複到原來潔淨度的自淨時（shí）間決定於氣流速度;對（duì）自淨時間（jiān）的控製要求取決於此時間框架內(惡化的潔淨度下)，對產（chǎn）品（pǐn）生產的質量及成品率影（yǐng）響的承受能力；
（4）末（mò）級過濾器的效率：在一定的室內（nèi）發塵量下，可采用較率的過濾器以降低氣（qì）流速度;為節能應考慮采用（yòng）較率的過濾器（qì），並降低氣流速度，或采用（yòng）較低效率的過濾（lǜ）器並（bìng）采（cǎi）用較高的氣流（liú）速度，以求（qiú）流量與阻力的乘積zui小（xiǎo）；
（5）經濟性考慮：過大的氣流速度造成投（tóu）資及運行費用的增加，合適的氣流（liú）速度為以上諸因素合理的（de）綜合（hé），過大往往不（bú）必要，亦（yì）不一定有效果；
（6）對潔淨度要求低（dī）的潔淨室，有時換氣次（cì）數決定於室內排熱的要求。
以（yǐ）上因素，皆很難量化，隻能分（fèn）析對（duì）比並（bìng）估（gū）計。因此在工程應用中，對潔淨室的氣流速度往往參（cān）照有關規範、導則等的（de）推薦或參考值，再按具體情況估（gū）計以上各影響因素進行綜合考（kǎo）慮後確定。
氣（qì）流（liú）速度用於單向流潔淨室；非單向流潔淨室宜用換氣次數，因為其氣流速度難於（yú）測準；亦有用（yòng）末級過濾滿布率來反映的，可用於各種氣流流型的潔淨室，一般滿布率（lǜ）100%相對於（yú）流速（sù）0.5m/s(100fpm)，25%相對（duì）於0.125m/s(25fpm)。
注：
1、ISO14644-4對於氣流速度（dù）/換氣次數是明（míng）確作為（wéi）參考資料的，表中所列僅適用於微電子及IC工廠;對製藥廠隻列ISO5級氣流速度>0.2m/s，對ISO6～8級皆未列（liè）出參考值；
2、(M)指混合流，N指非單向流，*指對汙染源已采取有效的隔離措施的潔淨區。如ISO/DIS14664-4提出的數值皆明確適用（yòng）於那類潔淨室的。IEST的推薦值亦是被一些機（jī）構認為僅適用於半導體工廠。由於具體情況變（biàn）化較大，有的經驗值可能已不適合當前的（de）室內塵源（yuán）控（kòng）製措施及過濾（lǜ）器效率提高的情況。
3、對有關推薦或參考（kǎo）值的討論
近年來不少人（rén）通過實驗認為這些推薦或參考值過於保守，其論點（diǎn）可歸（guī）納為：
（1）潔淨（jìng）室內氣流（liú）的橫向擴散隻在甚低的流（liú）速下才有可能（néng），單向流在合理的氣流（liú）組織下，流速（sù）0.05～0.1m/s就足夠帶走汙染物，在此流速下亞微米粒子的擴散性能遠低於對流性能;而（ér）大於0.36m/s的氣流速度反而易千百萬渦流，引起汙染物的再卷入。因此，潔淨室的理想自淨時間Tr=體積/流率（lǜ），到一定值後由於汙染物的再卷入，再增大氣流速度，實際的Tr並不再有明顯的減少；
（2）末級過（guò）濾器的效率（lǜ）對潔淨度的影響是（shì）值得起注意的。有的氣（qì）流（liú）速度/換氣次數推薦或參考值對末級過濾器效率提高（gāo）的因素往往沒作考慮。當前（qián）HEPA/ULPA的效（xiào）率從99.67%、99.99%、99.999%、99.9995%直至（zhì）8個9以上都（dōu）可（kě）選擇。其效率對氣流速度的影響除（chú）以上已（yǐ）提及外，以下方麵亦值得引（yǐn）起注意，在非單（dān）向流情況下，按衡釋原理（lǐ）的潔淨室（shì）內含塵濃度穩定公式（shì）可以得出：
（a）室內（nèi）發塵量較高時，末級過濾器效率的變化對潔淨度（dù）影響甚微，因此在這種情況下，過高的過濾效率是無必要的；
（b）室內發生塵量較低的情況下，采用低的氣流速度下，末級過濾器效率的變速器變化，對潔淨度的影響增大。
有關數據：
新風進（jìn）末過濾器（qì）前的含塵濃度1.75×106個/m3
室內發生量：G1=350個/m3.min G2=3500個/m3.min G3=35000個/m3.min G4=350000個/m3.min
新風量對於全空氣量的比率0.03。
當前（qián）有的IC工廠其ISO5級(0.3μm)的潔淨室（shì），采用FFU係統,帶ULPA(99.9995%,0.12μm)，出口風（fēng）速為0.38m/s，其滿布率為25%，這樣室內平均氣流（liú）速度為0.095m/s，在各（gè）有關推薦或參考值的下限下。此潔淨室（shì）的工藝（yì）加工在微環境內潔淨室內（nèi）的人員亦較少，可以認為潔淨（jìng）室內發生較低，這種情（qíng）況下采（cǎi）用低的氣流速度可能（néng）是可取的。
據報道，目前IEST對潔淨室內氣流速度（dù）推（tuī）薦值的下限有所降低，如：≤ISO5級：氣（qì）流速度0.2～0.5m/s; ISO6級或5級(非（fēi）單向流);換氣次數>200次/h; ISO7級：換氣次數20～200次/h; ISO8級：換氣（qì）次數2～20次/h。
二、FFU係（xì）統的應用
1、當前FFU的情況（kuàng）
FFU在使用壽命及維護上已（yǐ）經（jīng）實（shí）踐證明無可擔心。當前其改進主要是：
（1）采取均流及減少噪音的措（cuò）施，噪音可在50db以內（nèi）；
（2）電動（dòng）機采用DC/EC(電（diàn）子整流電機)，以耗較原交流電機節約（yuē）近50%，因為小風機（jī）所用小容量(功（gōng）率<1/2HP)的交（jiāo）流電機，一般皆為電容分相式或隱極式，其效率僅40%左右，而DC/EC電機的效率可達75～80%;在調（diào）速控製上可每台單獨的以過濾器降壓進行控製以節約能耗，但目前投（tóu）資回收期尚長而未廣泛（fàn）采用，一般常用分組群控（kòng）或全部群控；
（3）但FF瓣出口靜壓不能過大（dà），一般采用出口風速成0.38m/s，此時其靜壓一（yī）般在250Pa以內。
2、FFU回風係統與其他方式相比的優點
2.1一般評價
優點：
（1）靈活性大，便於改造（zào）；
（2）占用（yòng）建築物空間較少；
（3）潔淨室內空氣壓力（lì）大於回風靜壓室，排除靜壓室對潔淨室汙染的（de）可能性。
缺點：
（1）要求回風道全部阻力(包括多孔地板、格柵及風道)、幹表冷器（qì）阻力及末級過濾器的阻力(在初阻力（lì）時)，總共應控製在165Pa左（zuǒ）右，以滿足運行時zui大（dà）阻（zǔ）力在250Pa以內。因此幹表冷器的傳熱麵積要較大，回（huí）風道尺寸亦要較大，多孔地板及格柵等的阻力要小，一般作法是：控製幹（gàn）表冷器阻力在（zài）50Pa左右，回風道阻力在15Pa以內，否則就需要再增設加壓風（fēng）機係統，這就是降低了FFU係統的綜合優點；
（2）采用DC/EC電機後，單位風（fēng）量的能耗可能比當前一般大型離（lí）心風機的集中係統為低，但（dàn）已有研究指出，比采用改進後的大型軸流風機的回（huí）風係統（tǒng）的能耗還（hái）是要高。因此需（xū）要注意大型軸流風機的效（xiào）率提高及其係統的阻力降低的因素；
（3）一般FFU係統由於單位風量的能耗（hào）較大，因（yīn）此潔淨室的冷負荷亦相應增（zēng）加。
2.2具體情況下的評價
（1）FFU用於老建築（zhù）物改造成潔淨室時，其綜合經濟性一般往往可取；
（2）潔淨度要（yào）求嚴的（de）潔淨室，末級過濾器滿布率100%時，對大的係統采用FFU，當前還是不經濟（jì）的（de）；對小係（xì）統有意義作具體比較；
（3）對潔淨度要求不甚嚴的潔淨室，末級過濾（lǜ）器滿布率≤40%時對大係統綜合經濟性往往相差不多，但（dàn）對IC工廠而言FFU係統（tǒng）的（de）靈活性是（shì）重要的，因（yīn）此當前IC工廠對過濾器滿（mǎn）布（bù）率≤40%時（shí），采用FFU係統已經普遍（biàn）。
當前位置：