Η λέξη «εύκολο» μπορεί να μην σας έρχεται στο μυαλό για το σχεδιασμό τόσο ευαίσθητων περιβαλλόντων. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορείτε να δημιουργήσετε έναν αξιόπιστο σχεδιασμό καθαρού χώρου αντιμετωπίζοντας τα προβλήματα με λογική ακολουθία. Αυτό το άρθρο καλύπτει κάθε βασικό βήμα, μέχρι και χρήσιμες συμβουλές για συγκεκριμένες εφαρμογές για την προσαρμογή των υπολογισμών φορτίου, τον σχεδιασμό διαδρομών απαγωγής και την εξεύρεση επαρκούς μηχανολογικού χώρου σε σχέση με την κατηγορία του καθαρού χώρου.
Πολλές διαδικασίες παραγωγής απαιτούν τις πολύ αυστηρές περιβαλλοντικές συνθήκες που παρέχει ένα καθαρό δωμάτιο. Επειδή τα καθαρά δωμάτια έχουν πολύπλοκα μηχανικά συστήματα και υψηλό κόστος κατασκευής, λειτουργίας και ενέργειας, είναι σημαντικό να εκτελείται ο σχεδιασμός του καθαρού δωματίου με μεθοδικό τρόπο. Αυτό το άρθρο θα παρουσιάσει μια βήμα προς βήμα μέθοδο για την αξιολόγηση και τον σχεδιασμό καθαρών δωματίων, λαμβάνοντας υπόψη τη ροή ανθρώπων/υλικών, την ταξινόμηση καθαριότητας χώρου, την συμπίεση χώρου, τη ροή αέρα τροφοδοσίας χώρου, την απαγωγή αέρα χώρου, την ισορροπία αέρα χώρου, τις μεταβλητές που πρέπει να αξιολογηθούν, την επιλογή μηχανικού συστήματος, τους υπολογισμούς φορτίου θέρμανσης/ψύξης και τις απαιτήσεις χώρου υποστήριξης.
Βήμα πρώτο: Αξιολόγηση διάταξης για τη ροή ανθρώπων/υλικών
Είναι σημαντικό να αξιολογείται η ροή ανθρώπων και υλικών εντός του χώρου καθαριότητας. Οι εργαζόμενοι σε χώρους καθαριότητας αποτελούν τη μεγαλύτερη πηγή μόλυνσης σε έναν χώρο καθαριότητας και όλες οι κρίσιμες διεργασίες θα πρέπει να απομονώνονται από τις πόρτες και τα μονοπάτια πρόσβασης του προσωπικού.
Οι πιο κρίσιμοι χώροι θα πρέπει να έχουν μία μόνο πρόσβαση, ώστε να αποτρέπεται ο χώρος από το να αποτελεί δίοδο προς άλλους, λιγότερο κρίσιμους χώρους. Ορισμένες φαρμακευτικές και βιοφαρμακευτικές διεργασίες είναι ευάλωτες σε διασταυρούμενη μόλυνση από άλλες φαρμακευτικές και βιοφαρμακευτικές διεργασίες. Η διασταυρούμενη μόλυνση της διεργασίας πρέπει να αξιολογείται προσεκτικά για τις οδούς εισροής και συγκράτησης πρώτων υλών, την απομόνωση της διεργασίας υλικών και τις οδούς εκροής και συγκράτησης τελικού προϊόντος. Το Σχήμα 1 είναι ένα παράδειγμα εγκατάστασης οστικού τσιμέντου που διαθέτει τόσο κρίσιμους χώρους διεργασιών ("Συσκευασία Διαλυτών", "Συσκευασία Οστικού Τσιμέντου") με μία μόνο πρόσβαση και αεροφράκτες ως προστατευτικά καλύμματα για περιοχές υψηλής κυκλοφορίας προσωπικού ("Gown", "Ungown").
Βήμα δεύτερο: Προσδιορισμός της ταξινόμησης καθαριότητας χώρου
Για να μπορέσετε να επιλέξετε μια ταξινόμηση καθαρού χώρου, είναι σημαντικό να γνωρίζετε το κύριο πρότυπο ταξινόμησης καθαρού χώρου και ποιες είναι οι απαιτήσεις απόδοσης σωματιδίων για κάθε ταξινόμηση καθαριότητας. Το Πρότυπο 14644-1 του Ινστιτούτου Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας (IEST) παρέχει τις διαφορετικές ταξινομήσεις καθαριότητας (1, 10, 100, 1.000, 10.000 και 100.000) και τον επιτρεπόμενο αριθμό σωματιδίων σε διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων.
Για παράδειγμα, σε έναν καθαρό χώρο Κλάσης 100 επιτρέπεται μέγιστο 3.500 σωματίδια/κυβικό πόδι και 0,1 μικρόμετρα και μεγαλύτερα, 100 σωματίδια/κυβικό πόδι στα 0,5 μικρά και μεγαλύτερα, και 24 σωματίδια/κυβικό πόδι στα 1,0 μικρόμετρα και μεγαλύτερα. Αυτός ο πίνακας παρέχει την επιτρεπόμενη πυκνότητα αερομεταφερόμενων σωματιδίων ανά πίνακα ταξινόμησης καθαριότητας:
Η ταξινόμηση της καθαριότητας του χώρου έχει σημαντικό αντίκτυπο στο κόστος κατασκευής, συντήρησης και ενέργειας ενός καθαρού δωματίου. Είναι σημαντικό να αξιολογούνται προσεκτικά τα ποσοστά απόρριψης/μόλυνσης σε διαφορετικές ταξινομήσεις καθαριότητας και απαιτήσεις ρυθμιστικών φορέων, όπως ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA). Συνήθως, όσο πιο ευαίσθητη είναι η διαδικασία, τόσο πιο αυστηρή θα πρέπει να χρησιμοποιείται η ταξινόμηση καθαριότητας. Αυτός ο πίνακας παρέχει ταξινομήσεις καθαριότητας για μια ποικιλία διαδικασιών παραγωγής:
Η παραγωγική σας διαδικασία ενδέχεται να χρειάζεται μια πιο αυστηρή κατηγορία καθαριότητας ανάλογα με τις μοναδικές απαιτήσεις της. Να είστε προσεκτικοί κατά την ανάθεση κατηγοριοποιήσεων καθαριότητας σε κάθε χώρο. Δεν πρέπει να υπάρχει διαφορά μεγαλύτερη από δύο τάξεις μεγέθους στην ταξινόμηση καθαριότητας μεταξύ των συνδεόμενων χώρων. Για παράδειγμα, δεν είναι αποδεκτό ένα καθαρό δωμάτιο κατηγορίας 100.000 να ανοίγει σε ένα καθαρό δωμάτιο κατηγορίας 100, αλλά είναι αποδεκτό ένα καθαρό δωμάτιο κατηγορίας 100.000 να ανοίγει σε ένα καθαρό δωμάτιο κατηγορίας 1.000.
Εξετάζοντας την εγκατάσταση συσκευασίας οστικού τσιμέντου (Σχήμα 1), οι χώροι «Gown», «Ungown» και «Final Packaging» είναι λιγότερο κρίσιμοι χώροι και έχουν ταξινόμηση καθαριότητας Κλάσης 100.000 (ISO 8), οι χώροι «Bone Cement Airlock» και «Sterile Airlock» ανοιχτοί σε κρίσιμους χώρους έχουν ταξινόμηση καθαριότητας Κλάσης 10.000 (ISO 7). Η «Bone Cement Packaging» είναι μια διαδικασία κρίσιμης σημασίας για τη σκόνη και έχει ταξινόμηση καθαριότητας Κλάσης 10.000 (ISO 7), και η «Solvent Packaging» είναι μια πολύ κρίσιμη διαδικασία και εκτελείται σε απορροφητήρες στρωτής ροής Κλάσης 100 (ISO 5) σε καθαρό δωμάτιο Κλάσης 1.000 (ISO 6).
Βήμα τρίτο: Προσδιορισμός της συμπίεσης χώρου
Η διατήρηση θετικής πίεσης στον αέρα, σε σχέση με τους γειτονικούς χώρους ταξινόμησης καθαριότητας με μεγαλύτερη βρωμιά, είναι απαραίτητη για την αποτροπή της διείσδυσης ρύπων σε ένα καθαρό δωμάτιο. Είναι πολύ δύσκολο να διατηρηθεί με συνέπεια η ταξινόμηση καθαριότητας ενός χώρου όταν έχει ουδέτερη ή αρνητική πίεση χώρου. Ποια θα πρέπει να είναι η διαφορά πίεσης χώρου μεταξύ των χώρων; Διάφορες μελέτες αξιολόγησαν τη διείσδυση ρύπων σε ένα καθαρό δωμάτιο έναντι της διαφοράς πίεσης χώρου μεταξύ του καθαρού δωματίου και του γειτονικού ανεξέλεγκτου περιβάλλοντος. Αυτές οι μελέτες διαπίστωσαν ότι μια διαφορά πίεσης από 0,03 έως 0,05 σε wg είναι αποτελεσματική στη μείωση της διείσδυσης ρύπων. Οι διαφορές πίεσης χώρου άνω των 0,05 ίντσες wg δεν παρέχουν ουσιαστικά καλύτερο έλεγχο της διείσδυσης ρύπων από τα 0,05 ίντσες wg.
Λάβετε υπόψη ότι μια υψηλότερη διαφορά πίεσης χώρου έχει υψηλότερο ενεργειακό κόστος και είναι πιο δύσκολο να ελεγχθεί. Επίσης, μια υψηλότερη διαφορά πίεσης απαιτεί περισσότερη δύναμη κατά το άνοιγμα και το κλείσιμο των θυρών. Η συνιστώμενη μέγιστη διαφορά πίεσης σε μια πόρτα είναι 0,1 ίντσες wg σε 0,1 ίντσες wg, ενώ μια πόρτα 3 επί 7 ποδιών απαιτεί 11 λίβρες δύναμης για άνοιγμα και κλείσιμο. Μια σουίτα καθαρού δωματίου μπορεί να χρειαστεί να αναδιαμορφωθεί ώστε να διατηρείται η διαφορά στατικής πίεσης στις πόρτες εντός αποδεκτών ορίων.
Η μονάδα συσκευασίας οστικού τσιμέντου κατασκευάζεται εντός μιας υπάρχουσας αποθήκης, η οποία έχει ουδέτερη πίεση χώρου (0,0 ίντσες wg). Η θυρίδα αέρα μεταξύ της αποθήκης και του "Gown/Ungown" δεν έχει ταξινόμηση καθαριότητας χώρου και δεν θα έχει καθορισμένη συμπίεση χώρου. Η "Gown/Ungown" θα έχει συμπίεση χώρου 0,03 ίντσες wg, η "Bone Cement Air Lock" και η "Sterile Air Lock" θα έχουν συμπίεση χώρου 0,06 ίντσες wg, η "Final Packaging" θα έχει συμπίεση χώρου 0,06 ίντσες wg και η "Bone Cement Packaging" θα έχει συμπίεση χώρου 0,03 ίντσες wg και χαμηλότερη πίεση χώρου από την "Bone Cement Air Lock" και την "Final Packaging", προκειμένου να συγκρατείται η σκόνη που παράγεται κατά τη συσκευασία.
Το φιλτράρισμα αέρα στη «Συσκευασία Οστικού Τσιμέντου» προέρχεται από έναν χώρο με την ίδια ταξινόμηση καθαριότητας. Η διείσδυση αέρα δεν πρέπει να μεταβαίνει από έναν χώρο ταξινόμησης πιο βρώμικου καθαριότητας σε έναν χώρο ταξινόμησης καθαριότητας καθαριότητας. Η «Συσκευασία Διαλυτών» θα έχει συμπίεση χώρου 0,11 ίντσες wg. Σημειώστε ότι η διαφορά πίεσης χώρου μεταξύ των λιγότερο κρίσιμων χώρων είναι 0,03 ίντσες wg και η διαφορά χώρου μεταξύ της πολύ κρίσιμης «Συσκευασίας Διαλυτών» και του «Αποστειρωμένου Αερόκλειδου» είναι 0,05 ίντσες wg. Η πίεση χώρου 0,11 ίντσες wg δεν θα απαιτεί ειδικές δομικές ενισχύσεις για τοίχους ή οροφές. Οι πιέσεις χώρου άνω των 0,5 ίντσες wg θα πρέπει να αξιολογούνται για πιθανή ανάγκη πρόσθετης δομικής ενίσχυσης.
Βήμα τέσσερα: Προσδιορίστε τη ροή αέρα τροφοδοσίας χώρου
Η ταξινόμηση καθαριότητας χώρου είναι η κύρια μεταβλητή για τον προσδιορισμό της ροής αέρα τροφοδοσίας ενός καθαρού δωματίου. Εξετάζοντας τον πίνακα 3, κάθε ταξινόμηση καθαριότητας έχει έναν ρυθμό αλλαγής αέρα. Για παράδειγμα, ένας καθαρός χώρος Κλάσης 100.000 έχει εύρος 15 έως 30 ach. Ο ρυθμός αλλαγής αέρα του καθαρού δωματίου θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την αναμενόμενη δραστηριότητα εντός του καθαρού δωματίου. Ένας καθαρός χώρος Κλάσης 100.000 (ISO 8) με χαμηλό ρυθμό πληρότητας, χαμηλή διαδικασία παραγωγής σωματιδίων και θετική συμπίεση χώρου σε σχέση με γειτονικούς πιο βρώμικους χώρους καθαριότητας μπορεί να χρησιμοποιεί 15 ach, ενώ ο ίδιος καθαρός χώρος με υψηλή πληρότητα, συχνή κυκλοφορία εισόδου/εξόδου, υψηλή διαδικασία παραγωγής σωματιδίων ή ουδέτερη συμπίεση χώρου πιθανότατα θα χρειαστεί 30 ach.
Ο σχεδιαστής πρέπει να αξιολογήσει την συγκεκριμένη εφαρμογή του και να καθορίσει τον ρυθμό εναλλαγής αέρα που θα χρησιμοποιηθεί. Άλλες μεταβλητές που επηρεάζουν τη ροή αέρα τροφοδοσίας χώρου είναι οι ροές αέρα των καυσαερίων της διεργασίας, ο αέρας που διεισδύει μέσω θυρών/ανοιγμάτων και ο αέρας που εξέρχεται μέσω θυρών/ανοιγμάτων. Το IEST έχει δημοσιεύσει τους συνιστώμενους ρυθμούς εναλλαγής αέρα στο Πρότυπο 14644-4.
Εξετάζοντας το Σχήμα 1, το «Gown/Ungown» είχε τη μεγαλύτερη κίνηση εισόδου/εξόδου, αλλά δεν είναι ένας κρίσιμος χώρος για τη διεργασία, με αποτέλεσμα 20 ch., το «Sterile Air Lock» και το «Bone Cement Packaging Air Lock» βρίσκονται δίπλα σε κρίσιμους χώρους παραγωγής και στην περίπτωση του «Bone Cement Packaging Air Lock», ο αέρας ρέει από το αεροθάλαμο στον χώρο συσκευασίας. Αν και αυτά τα αεροθάλαμα έχουν περιορισμένη κίνηση εισόδου/εξόδου και δεν παράγουν σωματίδια, η κρίσιμη σημασία τους ως ρυθμιστικό μεταξύ του «Gown/Ungown» και των διαδικασιών παραγωγής έχει ως αποτέλεσμα να έχουν 40 ch.
Η «Τελική Συσκευασία» τοποθετεί τους σάκους οστικού τσιμέντου/διαλύτη σε μια δευτερεύουσα συσκευασία, η οποία δεν είναι κρίσιμη και έχει ως αποτέλεσμα ρυθμό 20 ωρών. Η «Συσκευασία Οστικού Τσιμέντου» είναι μια κρίσιμη διαδικασία και έχει ρυθμό 40 ωρών. Η «Συσκευασία Διαλύτη» είναι μια πολύ κρίσιμη διαδικασία που εκτελείται σε απορροφητήρες στρωτής ροής Κλάσης 100 (ISO 5) εντός ενός καθαρού δωματίου Κλάσης 1.000 (ISO 6). Η «Συσκευασία Διαλύτη» έχει πολύ περιορισμένη κίνηση εισόδου/εξόδου και χαμηλή παραγωγή σωματιδίων διεργασίας, με αποτέλεσμα ρυθμό 150 ωρών.
Ταξινόμηση καθαρού χώρου και αλλαγές αέρα ανά ώρα
Η καθαριότητα του αέρα επιτυγχάνεται με τη διέλευση του αέρα από φίλτρα HEPA. Όσο πιο συχνά περνάει ο αέρας από τα φίλτρα HEPA, τόσο λιγότερα σωματίδια μένουν στον αέρα του δωματίου. Ο όγκος του αέρα που φιλτράρεται σε μία ώρα διαιρούμενος με τον όγκο του δωματίου δίνει τον αριθμό των αλλαγών αέρα ανά ώρα.
Οι παραπάνω προτεινόμενες αλλαγές αέρα ανά ώρα είναι απλώς ένας εμπειρικός κανόνας σχεδιασμού. Θα πρέπει να υπολογίζονται από έναν ειδικό σε καθαρούς χώρους HVAC, καθώς πρέπει να λαμβάνονται υπόψη πολλές παράμετροι, όπως το μέγεθος του δωματίου, ο αριθμός των ατόμων στο δωμάτιο, ο εξοπλισμός στο δωμάτιο, οι διαδικασίες που εμπλέκονται, το κέρδος θερμότητας κ.λπ.
Βήμα Πέμπτο: Προσδιορισμός Ροής Εκτόνωσης Αέρα στο Διάστημα
Η πλειονότητα των καθαρών δωματίων βρίσκεται υπό θετική πίεση, με αποτέλεσμα την προγραμματισμένη απαγωγή αέρα σε παρακείμενους χώρους που έχουν χαμηλότερη στατική πίεση και την μη προγραμματισμένη απαγωγή αέρα μέσω ηλεκτρικών πριζών, φωτιστικών, κουφωμάτων παραθύρων, κουφωμάτων θυρών, διεπαφής τοίχου/δαπέδου, διεπαφής τοίχου/οροφής και θυρών πρόσβασης. Είναι σημαντικό να κατανοήσετε ότι τα δωμάτια δεν είναι ερμητικά σφραγισμένα και παρουσιάζουν διαρροές. Ένα καλά σφραγισμένο καθαρό δωμάτιο θα έχει ποσοστό διαρροής 1% έως 2% κατ' όγκο. Είναι αυτή η διαρροή κακή; Όχι απαραίτητα.
Πρώτον, είναι αδύνατο να υπάρχει μηδενική διαρροή. Δεύτερον, εάν χρησιμοποιείτε ενεργές συσκευές ελέγχου προσαγωγής, επιστροφής και εξαγωγής αέρα, πρέπει να υπάρχει διαφορά τουλάχιστον 10% μεταξύ της ροής αέρα προσαγωγής και επιστροφής για την στατική αποσύνδεση των βαλβίδων προσαγωγής, επιστροφής και εξαγωγής αέρα μεταξύ τους. Η ποσότητα αέρα που διηθείται μέσω των θυρών εξαρτάται από το μέγεθος της πόρτας, τη διαφορά πίεσης στην πόρτα και το πόσο καλά είναι σφραγισμένη η πόρτα (φλάντζες, πτώσεις πόρτας, κλείσιμο).
Γνωρίζουμε ότι ο προγραμματισμένος αέρας διήθησης/εξάτμισης πηγαίνει από τον έναν χώρο στον άλλο. Πού πηγαίνει η μη προγραμματισμένη εξάτμιση; Ο αέρας ανακουφίζεται εντός του χώρου των δοκών και προς τα πάνω. Εξετάζοντας το παράδειγμα του έργου μας (Σχήμα 1), η εξάτμιση αέρα μέσω της πόρτας 3 επί 7 ποδιών είναι 190 cfm με διαφορική στατική πίεση 0,03 in wg και 270 cfm με διαφορική στατική πίεση 0,05 in wg.
Βήμα έκτο: Προσδιορίστε την ισορροπία του αέρα στο διάστημα
Η ισορροπία αέρα χώρου συνίσταται στην άθροιση όλης της ροής αέρα που εισέρχεται στον χώρο (παροχή, διήθηση) και όλης της ροής αέρα που εξέρχεται από τον χώρο (εξαγωγή, απαγωγή, επιστροφή) ίσες. Εξετάζοντας την ισορροπία αέρα χώρου της εγκατάστασης οστικού τσιμέντου (Σχήμα 2), η «Συσκευασία Διαλυτών» έχει 2.250 cfm ροής αέρα τροφοδοσίας και 270 cfm απαγωγής αέρα στο «Sterile Air Lock», με αποτέλεσμα ροή αέρα επιστροφής 1.980 cfm. Η «Sterile Air Lock» έχει 290 cfm αέρα τροφοδοσίας, 270 cfm διείσδυσης από το «Solvent Packaging» και 190 cfm απαγωγής στο «Gown/Ungown», με αποτέλεσμα ροή αέρα επιστροφής 370 cfm.
Η «Συσκευασία Οστικού Τσιμέντου» έχει 600 cfm ροή αέρα τροφοδοσίας, 190 cfm φιλτραρίσματος αέρα από το «Bone Cement Air Lock», 300 cfm εξαγωγής σκόνης και 490 cfm αέρα επιστροφής. Η «Συσκευασία Οστικού Τσιμέντου» έχει 380 cfm αέρα τροφοδοσίας, 190 cfm εξαγωγής προς το «Bone Cement Packaging» έχει 670 cfm αέρα τροφοδοσίας, 190 cfm εξαγωγής προς το «Gown/Ungown». Η «Τελική Συσκευασία» έχει 670 cfm αέρα τροφοδοσίας, 190 cfm εξαγωγής προς το «Gown/Ungown» και 480 cfm αέρα επιστροφής. Η «Gown/Ungown» έχει 480 cfm αέρα τροφοδοσίας, 570 cfm διείσδυσης, 190 cfm εξαγωγής και 860 cfm αέρα επιστροφής.
Έχουμε πλέον προσδιορίσει τις ροές αέρα τροφοδοσίας, διήθησης, απαγωγής, απαγωγής και επιστροφής στον καθαρό χώρο. Η τελική ροή αέρα επιστροφής στον χώρο θα ρυθμιστεί κατά την εκκίνηση για μη προγραμματισμένη απαγωγή αέρα.
Βήμα Έβδομο: Αξιολόγηση των Υπόλοιπων Μεταβλητών
Άλλες μεταβλητές που πρέπει να αξιολογηθούν περιλαμβάνουν:
Θερμοκρασία: Οι εργαζόμενοι σε καθαρούς χώρους φορούν μπλούζες ή ολόσωμες στολές λαγουδάκι πάνω από τα κανονικά τους ρούχα για να μειώσουν την παραγωγή σωματιδίων και την πιθανή μόλυνση. Λόγω των επιπλέον ρούχων τους, είναι σημαντικό να διατηρείται χαμηλότερη θερμοκρασία χώρου για την άνεση των εργαζομένων. Ένα εύρος θερμοκρασίας χώρου μεταξύ 20°C και 24°C θα παρέχει άνετες συνθήκες.
Υγρασία: Λόγω της υψηλής ροής αέρα σε έναν καθαρό χώρο, αναπτύσσεται ένα μεγάλο ηλεκτροστατικό φορτίο. Όταν η οροφή και οι τοίχοι έχουν υψηλό ηλεκτροστατικό φορτίο και ο χώρος έχει χαμηλή σχετική υγρασία, τα αερομεταφερόμενα σωματίδια προσκολλώνται στην επιφάνεια. Όταν η σχετική υγρασία του χώρου αυξάνεται, το ηλεκτροστατικό φορτίο εκκενώνεται και όλα τα δεσμευμένα σωματίδια απελευθερώνονται σε σύντομο χρονικό διάστημα, με αποτέλεσμα ο καθαρός χώρος να μην πληροί τις προδιαγραφές. Το υψηλό ηλεκτροστατικό φορτίο μπορεί επίσης να προκαλέσει ζημιά σε υλικά ευαίσθητα στην ηλεκτροστατική εκκένωση. Είναι σημαντικό να διατηρείται η σχετική υγρασία του χώρου αρκετά υψηλή ώστε να μειώνεται η συσσώρευση ηλεκτροστατικού φορτίου. Η σχετική υγρασία ή 45% + 5% θεωρείται το βέλτιστο επίπεδο υγρασίας.
Σπειροειδής ροή: Πολύ κρίσιμες διεργασίες ενδέχεται να απαιτούν στρωτή ροή για να μειωθεί η πιθανότητα εισχώρησης μολυσματικών ουσιών στη ροή αέρα μεταξύ του φίλτρου HEPA και της διεργασίας. Το πρότυπο IEST #IEST-WG-CC006 παρέχει απαιτήσεις στρωματικότητας ροής αέρα.
Ηλεκτροστατική εκκένωση: Πέρα από την υγραντική ικανότητα του χώρου, ορισμένες διεργασίες είναι πολύ ευαίσθητες σε βλάβες από ηλεκτροστατική εκκένωση και είναι απαραίτητη η εγκατάσταση γειωμένου αγώγιμου δαπέδου.
Επίπεδα θορύβου και κραδασμοί: Ορισμένες διαδικασίες ακριβείας είναι πολύ ευαίσθητες στον θόρυβο και τους κραδασμούς.
Βήμα Όγδοο: Προσδιορισμός Διάταξης Μηχανικού Συστήματος
Μια σειρά από μεταβλητές επηρεάζουν τη διάταξη του μηχανικού συστήματος ενός καθαρού δωματίου: η διαθεσιμότητα χώρου, η διαθέσιμη χρηματοδότηση, οι απαιτήσεις διεργασίας, η ταξινόμηση καθαριότητας, η απαιτούμενη αξιοπιστία, το ενεργειακό κόστος, οι οικοδομικοί κανονισμοί και το τοπικό κλίμα. Σε αντίθεση με τα κανονικά συστήματα κλιματισμού, τα συστήματα κλιματισμού καθαρών δωματίων έχουν σημαντικά περισσότερο αέρα τροφοδοσίας από ό,τι χρειάζεται για την κάλυψη των φορτίων ψύξης και θέρμανσης.
Οι καθαροί χώροι κατηγορίας 100.000 (ISO 8) και κατώτερου επιπέδου μπορούν να έχουν όλο τον αέρα να διέρχεται από την ΚΜΚ. Εξετάζοντας το Σχήμα 3, ο αέρας επιστροφής και ο εξωτερικός αέρας αναμειγνύονται, φιλτράρονται, ψύχονται, θερμαίνονται ξανά και υγραίνονται πριν διοχετευθούν στα τερματικά φίλτρα HEPA στην οροφή. Για να αποφευχθεί η ανακυκλοφορία ρύπων στον καθαρό χώρο, ο αέρας επιστροφής αναρροφάται από επιστροφές χαμηλού τοίχου. Για τους καθαρούς χώρους υψηλότερης κατηγορίας 10.000 (ISO 7) και καθαρότερους, οι ροές αέρα είναι πολύ υψηλές για να περάσει όλος ο αέρας από την ΚΜΚ. Εξετάζοντας το Σχήμα 4, ένα μικρό μέρος του αέρα επιστροφής στέλνεται πίσω στην ΚΜΚ για κλιματισμό. Ο υπόλοιπος αέρας επιστρέφει στον ανεμιστήρα κυκλοφορίας.
Εναλλακτικές λύσεις στις παραδοσιακές μονάδες διαχείρισης αέρα
Οι μονάδες φίλτρου ανεμιστήρα, γνωστές και ως ενσωματωμένες μονάδες φυσητήρα, αποτελούν μια αρθρωτή λύση φιλτραρίσματος καθαρού χώρου με ορισμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά συστήματα διαχείρισης αέρα. Εφαρμόζονται τόσο σε μικρούς όσο και σε μεγάλους χώρους με βαθμολογία καθαριότητας τόσο χαμηλή όσο και η Κλάση ISO 3. Οι ρυθμοί εναλλαγής αέρα και οι απαιτήσεις καθαριότητας καθορίζουν τον αριθμό των φίλτρων ανεμιστήρα που απαιτούνται. Μια οροφή καθαρού χώρου ISO Κλάσης 8 μπορεί να απαιτεί μόνο 5-15% κάλυψη οροφής, ενώ ένας καθαρός χώρος ISO Κλάσης 3 ή καθαρότερος χώρος μπορεί να απαιτεί κάλυψη 60-100%.
Βήμα εννέα: Εκτέλεση υπολογισμών θέρμανσης/ψύξης
Κατά την εκτέλεση των υπολογισμών θέρμανσης/ψύξης καθαρού χώρου, λάβετε υπόψη τα ακόλουθα:
Χρησιμοποιήστε τις πιο συντηρητικές κλιματικές συνθήκες (δεδομένα σχεδιασμού θέρμανσης 99,6%, σχεδιασμού ψύξης με ξηρό βολβό/μέση υγρή λάμπα 0,4% και σχεδιασμού ψύξης με υγρό βολβό/μέση ξηρή λάμπα 0,4%).
Συμπεριλάβετε φιλτράρισμα στους υπολογισμούς.
Συμπεριλάβετε τη θερμότητα του πολλαπλού υγραντήρα στους υπολογισμούς.
Συμπεριλάβετε το φορτίο διεργασίας στους υπολογισμούς.
Συμπεριλάβετε τη θερμότητα του ανεμιστήρα ανακυκλοφορίας στους υπολογισμούς.
Βήμα δέκατο: Αγώνας για χώρο στο μηχανολογικό δωμάτιο
Τα καθαρά δωμάτια απαιτούν μηχανική και ηλεκτρική ενέργεια. Καθώς η κατηγορία καθαριότητας του καθαρού δωματίου γίνεται καθαρότερη, απαιτείται περισσότερος χώρος μηχανολογικής υποδομής για την παροχή επαρκούς υποστήριξης στο καθαρό δωμάτιο. Χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα ένα καθαρό δωμάτιο 1.000 τετραγωνικών ποδιών, ένα καθαρό δωμάτιο κατηγορίας 100.000 (ISO 8) θα χρειαστεί 250 έως 400 τετραγωνικά πόδια χώρου υποστήριξης, ένα καθαρό δωμάτιο κατηγορίας 10.000 (ISO 7) θα χρειαστεί 250 έως 750 τετραγωνικά πόδια χώρου υποστήριξης, ένα καθαρό δωμάτιο κατηγορίας 1.000 (ISO 6) θα χρειαστεί 500 έως 1.000 τετραγωνικά πόδια χώρου υποστήριξης και ένα καθαρό δωμάτιο κατηγορίας 100 (ISO 5) θα χρειαστεί 750 έως 1.500 τετραγωνικά πόδια χώρου υποστήριξης.
Τα πραγματικά τετραγωνικά μέτρα υποστήριξης θα ποικίλλουν ανάλογα με τη ροή αέρα και την πολυπλοκότητα της AHU (Απλό: φίλτρο, θερμαντικό στοιχείο, ψυκτικό στοιχείο και ανεμιστήρας· Σύνθετο: ηχοαπορροφητής, ανεμιστήρας επιστροφής, τμήμα αέρα εκτόνωσης, εισαγωγή εξωτερικού αέρα, τμήμα φίλτρου, τμήμα θέρμανσης, τμήμα ψύξης, υγραντήρας, ανεμιστήρας τροφοδοσίας και θάλαμος εκκένωσης) και τον αριθμό των ειδικών συστημάτων υποστήριξης καθαρού χώρου (εξαγωγή, μονάδες ανακυκλοφορίας αέρα, κρύο νερό, ζεστό νερό, ατμός και νερό DI/RO). Είναι σημαντικό να γνωστοποιήσετε τα απαιτούμενα τετραγωνικά μέτρα χώρου μηχανολογικού εξοπλισμού στον αρχιτέκτονα του έργου νωρίς στη διαδικασία σχεδιασμού.
Τελικές Σκέψεις
Τα καθαρά δωμάτια είναι σαν αγωνιστικά αυτοκίνητα. Όταν σχεδιάζονται και κατασκευάζονται σωστά, είναι μηχανήματα υψηλής απόδοσης. Όταν σχεδιάζονται και κατασκευάζονται λανθασμένα, λειτουργούν κακώς και είναι αναξιόπιστα. Τα καθαρά δωμάτια ενέχουν πολλές πιθανές παγίδες και συνιστάται η επίβλεψη από μηχανικό με εκτεταμένη εμπειρία σε καθαρά δωμάτια για τα πρώτα σας έργα σε καθαρά δωμάτια.
Πηγή: gotopac
Ώρα δημοσίευσης: 14 Απριλίου 2020
