Что такое воздушный фильтр для чистых помещений? Марки, руководство по выбору и замене

Контент

1 Фильтрация оценок и место каждой из них
2 Как работает фильтр внутри вентиляторного фильтрующего блока FFU
3 Сопутствующие продукты для фильтрации чистых помещений
4 Четыре сигнала, которые говорят о необходимости замены фильтра
5 Совместимость размеров и уплотнений с существующим корпусом
6 Десятиэтапная последовательность установки
7 Приемочные проверки после замены
8 Где используются воздушные фильтры для чистых помещений
9 Пять проверок перед покупкой сменных фильтров

Воздушный фильтр для чистых помещений — это компонент, который улавливает переносимые по воздуху частицы, волокна и микроорганизмы из воздуха, проходящего через вентиляторный фильтр или систему обработки воздуха, поддерживая в чистом помещении требуемый класс чистоты ISO. В большинстве воздушных фильтров для чистых помещений используется стекловолоконный материал HEPA или ULPA с эффективностью от 99,97 до 99,9995 процентов при частицах 0,3 микрона. Фильтр следует заменять, когда сопротивление возрастает в 1,5–2 раза по сравнению с первоначальным значением, когда сканирование утечек PAO показывает проникновение выше номинального предела или когда срок службы истекает от 3 до 5 лет, типичный для марок Н13 и Н14. Замена правильно подобранного сменного фильтра восстанавливает контроль частиц, может сократить потребление энергии вентилятором на 20–30 процентов и предотвращает случаи загрязнения, связанные с отказом фильтра.

Воздушные фильтры для чистых помещений расположены в центре каждого блока FFU, потолочной решетки и модульного щита для чистых помещений. Поскольку это расходные детали, командам предприятий необходима четкая основа для их классификации, определения размеров, установки и тестирования, а не рассматривать замену как догадки. В разделах ниже рассматривается эта структура, от выбора класса фильтра до приемочных испытаний после замены.

Фильтрация оценок и место каждой из них

Системы чистых помещений настолько чисты, насколько чистый фильтр самого слабого класса, установленный в них. Соответствие эффективности фильтра целевому классу ISO позволяет избежать как недостаточной фильтрации, так и ненужных затрат из-за чрезмерного использования материала.

Класс ИСО	Рекомендуемая оценка	Эффективность при 0,3 мкм	Типичное применение
ИСО 7-8	H13	99,97%	Общая электроника, упаковка, обработка пищевых продуктов
ИСО 6	H14	99,995%	Фармацевтические системы чистых помещений, помещения для инъекций
ИСО 5	H14 или U15	99,995% - 99.9995%	Полупроводниковая упаковка, панели для чистых лабораторных помещений
ISO 4–5 (расширенный)	U15 / U17	99,9995% - 99,999995%	Изготовление пластин, прецизионная оптика

Высокоэффективный фильтр для чистых помещений обычно работает в паре с блоком вентиляторного фильтра, а не работает отдельно внутри центрального агрегата, поскольку FFU распределяет фильтрованный воздух непосредственно на уровне потолка и сокращает длину воздуховода, в который могут повторно попасть частицы.

Как работает фильтр внутри вентиляторного фильтрующего блока FFU

Фильтрующий блок FFU втягивает воздух помещения или приточный воздух через ступень предварительной фильтрации, затем проталкивает его через среду HEPA или ULPA, прежде чем выпустить его вниз по ламинарной схеме. Гофрированный материал внутри воздушного фильтра для чистых помещений увеличивает площадь поверхности, что снижает скорость движения воздуха по ткани и увеличивает способность удерживать пыль до того, как сопротивление возрастет. В модульном блоке FFU обычно используется пакет мини-складок с алюминиевыми или термоплавкими сепараторами, герметизированный с рамой полиуретановым или гелевым герметиком, чтобы воздух не мог обойти среду в месте соединения рамы.

Три структурные детали определяют, как долго фильтр прослужит:

Глубина и количество складок, определяющие эффективную площадь фильтрации.
Материал сепаратора: алюминиевые сепараторы справляются с влажным или агрессивным воздухом лучше, чем бумага.
Плоскостность рамы, поскольку деформированная рама нарушает герметичность и позволяет нефильтрованному воздуху проходить вокруг носителя.

Сопутствующие продукты для фильтрации чистых помещений

Панели и фильтры, представленные ниже, являются частью одной и той же линейки модульных конструкций для чистых помещений, предназначенных для совместной работы с панельными стенами, корпусами FFU и циклами замены фильтров.

Машинная панель из минеральной ваты для чистых помещений

Панели из минеральной ваты

Machine-Made Magnesium Oxysulfate Cleanroom Panel

Машинная панель для чистых помещений из оксисульфата магния

Панели из оксисульфата магния

Machine-Made Polyurethane Cleanroom Panel

Машинная полиуретановая панель для чистых помещений

ПУ панели

Первичный воздушный фильтр

Воздушный фильтр для чистых помещений

Первичный фильтр с рамой из алюминиевого сплава

Сменный фильтр ФФУ

Четыре сигнала, которые говорят о необходимости замены фильтра

Ожидание видимого снижения показателей чистоты означает, что фильтр уже некоторое время вышел из строя. Эти четыре индикатора обнаруживают проблему раньше.

Индикатор	Нормальный диапазон	Заменить, когда
Начальное сопротивление (H13/H14)	180-280 Па	Достигает начального значения в 1,5-2 раза.
Количество частиц на выходе	Стабильный, без дрейфа	Количество 0,5 мкм превышает предел класса
Сканирование утечек PAO или DOP	Проникновение ниже 0,01% за 14 полугодие	Любая точка сканирования превышает лимит
Совокупное время работы	В течение 3-5 лет расчетного срока службы	Прошлые часы, рекомендованные производителем

Совместимость размеров и уплотнений с существующим корпусом

Сменный воздушный фильтр для чистых помещений должен соответствовать размерам исходного корпуса FFU, иначе поток воздуха будет просто обходить среду через зазоры в раме.

Внешние размеры: распространенные размеры составляют 1170x570x69 мм, 610x610x69 мм и 1220x610x69 мм с толщиной 69 мм для стандартной глубины или 90 мм, если требуется большая пылеемкость. Допуск на размер должен оставаться в пределах плюс-минус 1,5 мм.
Тип уплотнения: гелевое уплотнение подходит для чистых помещений более высокого класса и превосходит прокладку по долгосрочной воздухонепроницаемости; стандартная прокладка из полиэтилена, этиленвинилацетата или неопрена должна сжиматься на 25–30 процентов от своей первоначальной толщины.
Профиль фланца: фланец с острой кромкой сочетается с гелевым уплотнением, а плоский фланец – с уплотнительной прокладкой. Сменный фильтр должен иметь тот же профиль фланца, что и корпус, в котором он установлен.
Материал сепаратора: алюминиевые сепараторы устойчивы к коррозии и влажности лучше, чем бумажные сепараторы, которые подходят только для сухих помещений с низкой влажностью.
Защитный экран: сито из нержавеющей стали или с порошковым покрытием на задней стороне, размер ячеек не более 5x5 мм, защищает среду от повреждений во время работы.

Перед заказом полезно непосредственно измерить старый фильтр и сравнить его с чертежом корпуса или отправить поставщику образец и номер детали, чтобы замена точно соответствовала.

Десятиэтапная последовательность установки

Способ установки влияет на целостность уплотнения так же, как и сам фильтр. Спешная замена может свести на нет преимущества правильно выбранного сменного фильтра.

Шаг	Действие
1	Отключите питание FFU, наденьте одежду для чистых помещений и отправьте новый фильтр на проверку.
2	Ослабьте хомуты или винты и снимите старый фильтр, не задевая внутреннюю часть корпуса.
3	Протрите стенки корпуса, поверхности фланцев и канавки уплотнителей изопропиловым спиртом, работая наизнанку.
4	Проверьте фланец на предмет деформации, ржавчины или царапин и устраните все отклонения, превышающие 1 мм.
5	Установите новый фильтр на место так, чтобы стрелка воздушного потока была направлена в сторону комнаты.
6	Затягивайте хомуты попеременно по диагонали, момент затяжки около 2–4 Нм.
7	Равномерно установите на место рассеивающую пластину или распределительную пленку.
8	Включите питание и проверьте шум вентилятора, а также скорость вращения не менее чем в пяти точках.
9	Выполните сканирование утечки PAO на лицевой стороне носителя и уплотнении рамы.
10	Запишите дату, серийный номер фильтра и пусковое сопротивление, затем промаркируйте корпус.

Приемочные проверки после замены

Обмен не будет завершен до тех пор, пока эти проверки не подтвердят, что комната вернулась к техническим характеристикам.

Проверить	Критерии прохождения	Если это не удалось
Скорость лица	В пределах 15 % от номинальной скорости, однородность в пределах 20 %	Отрегулируйте скорость вентилятора или проверьте наличие препятствий.
Сканирование утечек ПАО	Менее 0,01% для H14, ниже 0,03% для H13	Закройте раму или замените фильтр.
Начальное сопротивление	Соответствует спецификации производителя	Проверить gauge calibration and tubing
Уровень шума	На уровне или ниже 58 дБ(А)	Проверьте балансировку и крепление крыльчатки вентилятора.

Где используются воздушные фильтры для чистых помещений

Одна и та же комбинация фильтра и FFU может применяться в самых разных отраслях, если класс среды и корпус соответствуют уровню риска:

Линии фармацевтического производства и фасовки в сочетании с системами для фармацевтических чистых помещений и панелями для медицинских чистых помещений.
Сборка полупроводников и электроники, часто построенная из панелей для чистых помещений из нержавеющей стали или стенок из сотовых алюминиевых панелей для чистых помещений.
Больничные операционные и изоляторы, часто объединенные с воздушной душевой на входе.
Линии пищевой промышленности, требующие установки взрывозащищенного вентиляторного фильтрующего блока FFU вблизи источников пыли
Исследовательские учреждения, использующие лабораторные панели для чистых помещений вместе с проходным окном для чистых помещений для передачи проб

Пять проверок перед покупкой сменных фильтров

Качество фильтров сильно различается у разных поставщиков даже при одном и том же заявленном классе, поэтому краткий контрольный список перед покупкой позволяет избежать доработок в дальнейшем.

Качество мультимедиа: материал из тонкого стекловолокна сохраняет эффективность и устойчивость на протяжении всего срока службы; Низкосортный носитель быстро портится и может порваться при нормальном потоке воздуха.
Тестовая документация: Каждый фильтр должен поставляться с отдельным отчетом о сканировании, показывающим эффективность, сопротивление и расположение самой высокой точки утечки в соответствии со стандартами EN 1822 или IEST.
Состояние герметика: Соединение между пакетом носителя и рамкой должно быть полиуретановым или эпоксидным, равномерным по цвету, без пузырей и трещин, и должно выдерживать давление 50 Па без утечек.
Точность кадра: плоскостность в пределах 1 мм и разница по диагонали в пределах 2 мм; Рамы из алюминиевого сплава 6063-T5 устойчивы к коррозии лучше, чем оцинкованная сталь.
Сертификация и гарантия: ищите сертификат ISO 9001 или аналогичный, а также гарантию на эффективность и структурную целостность сроком на 1–2 года.

Изготовленные на заказ панели для чистых помещений, стеновые панели для чистых помещений и двери для чистых помещений подключаются к одной и той же стратегии фильтрации воздуха, поэтому обычно оказывается проще получить фильтр, панель и компоненты FFU от одного поставщика, который может точно соответствовать номерам деталей, а не смешивать бренды в сборке сэндвич-панелей для чистых помещений.