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空气净化工程无尘室的等级分类及其应用标准

无尘室的适用范围很广,只要洁净要求比较高的都会用到。同时在上一次的文章中我们简单地介绍了《无尘车间对模切生产有哪些影响?》,今天我们更进一步地为大家讲述一下无尘室等级分类及应用标准。
 
01、无尘室的等级说明
 
依据美国联邦政府颁布的标准【Federal Atandard(FS)209E,1992】,可将无尘室分为六级。分别是1级、10级、100级、1000级、10000级、100000级,如果无尘室的等级只用尘粒数目来叙述,则可假设尘粒的尺寸是0.5um,无尘室等级应以特定尘粒尺寸的级数来表示。例如:10级在0.2um(尘粒尺寸在0.2um或更大下,密度不大于75颗/立方英尺),1级在0.1um(尘粒尺寸在0.1um或更大下,密度不大于35颗/立方英尺)。
 
02、无尘室等级标准
 
据查询空气净化工程行业中无尘室等级标准的版本较多,于是小编就整理两个较常用的划分标准,分别是国际标准 IOS14644-1、中国标准 GB/T16292-1996,具体详情请看下表:
 
空气洁净度分级标准:IOS14644-1(国际标准)

空气洁净度等级(N)

大于或等于所标粒径的粒子最大浓度限值(个/每立方米空气粒子)

0.1um

0.2um

0.3um

0.5um

1um

5um

ISO Class 1

10

2

       

ISO Class 2

100

24

10

4

ISO Class 3

1000

237

102

35

8

ISO Class 4

10000

2370

1020

352

83

ISO Class 5

100000

23700

10200

3520

832

29

ISO Class 6

1000000

237000

102000

35200

8320

293

ISO Class 7

     

352000

83200

2930

ISO Class 8

     

3520000

832000

29300

ISO Class 9

     

35200000

8320000

293000

注:由于涉及测量过程的不确定性,故要求用不超过三个有效的浓度数字来确定等级水平

空气洁净度分级标准:GB/T16292-1996(中国标准)

粒径、数值洁净度级别

尘埃最大允许数/立方米

微生物最大允许数

≥0.5um

≥5um

浮游菌/立方米

沉降菌/皿

100级

3500

0

5

1

10000级

350000

2000

100

3

100000级

3500000

20000

500

10

300000级

10500000

60000

-

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03、无尘室标准分类
 
乱流式(Turbulent Flow):
 
空气由空调箱经风管与无尘车间内的空气过滤器(HEPA)进入无尘室,并由无尘车间两侧隔间墙板或高架地板回风。气流非直线型运动呈不规则之乱流或涡流状态。此型式适用于无尘室等级为1,000-100,000级的。
 
优点:构造简单、系统建造成本低,无尘室扩充比较容易,在某些特殊用途场所可并用无尘工作台,提高无尘车间等级。
 
缺点:乱流造成的微尘粒子于室内空间飘浮不易排出,易污染产品。另外若系统停止运转再激活,欲达要求的洁净度,需耗时相当长一段时间。
 
层流式(Laminar):
 
层流式空气气流运动成均匀的直线形,空气由覆盖率100%的过滤器进入室内,并由高架地板或两侧隔墙板回风,此型式适用于无尘室等级需求较高的环境使用,一般其无尘室等级为Class 1~100。
 
其型式可分为二种:
▶无尘车间水平层流式:水平式空气自过滤器单方向吹出,由对边墙壁的回风系统回风,尘埃随风向排出室外,一般下流侧污染较严重。
 
优点:构造简单,运转后短时间内即可变稳定。
 
缺点:建造费用比乱流式高,室内空间不易扩充。
 
▶无尘车间垂直层流式:房间天花板完全用ULPA过滤器覆盖,空气由上往下吹,可获得较高的洁净度,在生产中或工作人员所产生的尘埃可快速排出室外并不会影响其它工作区域。
 
优点:管理容易,运转开始短时间内即可达稳定状态,不易受作业状态或作业人员所影响。
  
缺点:构造费用较高,弹性运用空间困难,天花板的吊架相当占空间,维修更换过滤器较麻烦。
 
复合式(Mixed Type):
 
复合式是将乱流式及层流式予以复合并用,可提供局部超洁净空气。
 
无尘车间洁净隧道(Clean Tunnel):以HEPA或ULPA过滤器将生产区域或工作区域100%覆盖使洁净度等级提高至10级以上,可节省安装运转费用。此型式需将作业人员的工作区与产品和机器维修予以隔离,以避免机器维修时影响了工作及品质,超大规模集成电路生产大都采用此种型式。
洁净隧道另有二项优点:弹性扩充容易、维修设备时可在维修区轻易执行。
 
无尘车间洁净管道(Clean Tube):将产品流程经过的自动生产线包围并净化处理,将洁净度等级提至100级以上。因产品和作业员及发尘环境相互隔离,少量的送风即可得到良好的洁净度,可节省能源,不需人工的自动化生产线最适宜使用。药品、食品及半导体均适用。
 
无尘车间并装局部无尘室(Clean Spot):将乱流无尘室内的产品生产区的洁净度等级提高为10~1000级以上,为生产用。  
 
04、无尘室的应用标准
 
若想检验无尘室是否达到应用标准,大家可以先从遮蔽率;风速、温湿度;压差、构成要求这四个方面考虑:
 
遮蔽率

无尘等级

Air Change(次/hr)

HEPA遮蔽率

Class 100

240-480

50%-100%

Class 1000

17-240

10%-35%

Class 10000

10

8%-10%

Air Change:FFU的表面积*风速*FFU数量/无尘室体积
HEPA遮蔽率:FFU的表面积*FFU数量/无尘室面积
 
风速、温湿度
 
气流速度为:0.3-0.5m/s(60-100ft/min)
一般温度控制范围:T=(21±2)℃
一般湿度控制范围:(45±5)%RH
 
压差
 
在两个无尘室间合理的设计压力差应为10Pa,而在无尘室和未确认洁净等级的区域应保持有15Pa的压力差。当产生这些压力差有实际困难时,维持5Pa的最小压力差是可以接受的。
 
构成要求
 
A.不会因温度变化与振动而发生裂痕
B.不易产生微尘粒子,且很难附着粒子
C.吸湿性小
D.为了维持室内之湿度条件,热绝缘性要高

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