2024-12-04
Em inúmeras áreas de ponta, como fabricação de chips eletrônicos, pesquisa e desenvolvimento biomédico e produção de instrumentos de precisão de alta qualidade, as salas limpas sem poeira desempenham um papel insubstituível em "fornecer proteção". O ambiente de ar constante e adequado dentro delas é a chave para garantir a qualidade do produto, a precisão do processo e a saúde do pessoal. E o volume de ar fresco e o volume de ar de suprimento são como o "pulso" deste sistema crucial, por isso é de vital importância controlar com precisão seus valores. Como a profissional Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd., hoje vamos levá-lo a ter uma compreensão aprofundada de seus métodos de cálculo.
O consumo de oxigênio para a respiração dos trabalhadores na sala limpa é um fator fundamental a ser considerado ao calcular o volume de ar fresco. Geralmente, um adulto precisa de cerca de 30 a 50 metros cúbicos de ar fresco por hora. Suponha que haja 20 trabalhadores em serviço simultaneamente em uma sala limpa diariamente. Estimando o volume de ar fresco em 40 metros cúbicos por hora por pessoa, pelo menos 20 * 40 = 800 metros cúbicos por hora de ar fresco são necessários nesta área. Isso é para dispersar o dióxido de carbono exalado pelas pessoas, odores e assim por diante, manter o ar fresco e evitar desconfortos como tonturas e fadiga causadas pela falta de oxigênio e ar sujo entre o pessoal, garantindo assim um estado de trabalho eficiente.
Para evitar que o ar não purificado de fora "entre sorrateiramente", a maioria das salas limpas sem poeira é mantida em um estado de pressão ligeiramente positiva. De acordo com a prática e os padrões da indústria, a diferença de pressão entre salas limpas de diferentes níveis e áreas adjacentes de nível inferior ou não limpas está entre 5 e 20 Pascals. Para atingir essa pressão positiva, depende do suporte de ar fresco. Tomando uma sala limpa comum Classe 100.000 como exemplo, combinada com o volume da sala e a estanqueidade da estrutura do invólucro, por meio de conversões de fórmula complexas (volume de ar = taxa de troca de ar * volume da sala, onde a taxa de troca de ar é definida de acordo com o valor empírico para manter a pressão positiva), calcule o volume adicional de ar fresco necessário para compensar o vazamento através de lacunas e manter a pressão positiva. Em seguida, adicione o volume de ar fresco para a respiração do pessoal para obter o requisito completo de ar fresco.
Alguns processos de produção emitirão poeira, ar quente e gases nocivos, como fumos de soldagem eletrônica e voláteis de síntese química. Os ventiladores de exaustão correspondentes extrairão continuamente o ar. Para equilibrar o fluxo de ar interno e a pressão do ar, o volume de ar fresco precisa ser complementado igualmente ou em excesso a esta parte da perda. Se o volume de ar de exaustão do processo for estável em 500 metros cúbicos por hora, o planejamento do volume de ar fresco deve reservar pelo menos esse valor para evitar que a pressão negativa cause o refluxo de ar impuro e contamine a área de operação limpa.
A taxa de troca de ar é um padrão comumente usado para calcular o volume de ar de suprimento. Salas limpas de diferentes níveis de purificação têm requisitos muito diferentes para a taxa de troca de ar: Classe 100 (áreas assépticas de alto padrão para produção biofarmacêutica) geralmente requer 500 a 600 vezes por hora; Salas limpas Classe 10.000 usadas para embalagens eletrônicas gerais são cerca de 25 a 35 vezes por hora; Classe 100.000 (processamento eletrônico mais comum) é geralmente 15 a 20 vezes por hora. Dada uma sala limpa Classe 100.000 para montagem de componentes eletrônicos com um comprimento de 10 metros, uma largura de 8 metros e uma altura de 3 metros e um volume de 240 metros cúbicos, de acordo com uma taxa de troca de ar de 18 vezes por hora, o volume de ar de suprimento é 240 * 18 = 4320 metros cúbicos por hora, garantindo a substituição eficiente do ar interno e a descarga oportuna de partículas de poeira.
Em salas limpas de fluxo unidirecional (como a área de litografia de chips), o controle da velocidade do vento em corte transversal é de grande importância. Para transportar a poeira de forma estável em direção à saída de ar, os regulamentos da indústria exigem que a velocidade do vento em corte transversal do fluxo unidirecional vertical seja mantida em 0,3 - 0,5 metros por segundo, e a do fluxo unidirecional horizontal seja de 0,2 - 0,4 metros por segundo. Por exemplo, em uma sala limpa de fluxo unidirecional vertical com uma largura de 5 metros e uma altura de 2,5 metros, para atingir uma velocidade do vento em corte transversal de 0,4 metros por segundo, de acordo com a fórmula do fluxo (volume de ar = velocidade do vento em corte transversal * área em corte transversal), o volume de ar de suprimento pode ser obtido como 0,4 * (5 * 2,5) * 3600 (convertendo segundos em horas) = 18.000 metros cúbicos por hora, realizando uma organização precisa do fluxo de ar e garantindo que os processos-chave não sejam interferidos por poeira.
A operação de equipamentos grandes gera calor, que é o "culpado" pelas flutuações de temperatura em salas limpas. Em áreas com gabinetes de servidores de data center intensivos e equipamentos de processamento a laser, é necessário um volume de ar de suprimento suficiente para dissipar o calor e manter uma temperatura constante. Através da potência de dissipação de calor do equipamento e da faixa de elevação de temperatura permitida, combinada com parâmetros termodinâmicos, como a capacidade de calor específico do ar, calcule a demanda por fluxo de ar de resfriamento e incorpore-o no planejamento do volume de ar de suprimento. Se um único gabinete em um data center dissipar 3 kW de calor, de acordo com a conversão de equilíbrio térmico, são necessários cerca de 1000 metros cúbicos por hora de ar frio. O volume de ar de suprimento de toda a sala limpa deve ser ajustado de acordo com o número de gabinetes para garantir a operação estável do equipamento.
Depois de dominar a essência do cálculo do volume de ar fresco e do volume de ar de suprimento, na operação real, também é necessário ajustar de acordo com as condições locais e de forma dinâmica. Com o aumento da vida útil das salas limpas, a substituição de equipamentos e a atualização dos processos, os requisitos de volume de ar geralmente mudam.Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. é equipada com uma equipe técnica profissional que é proficiente não apenas em algoritmos teóricos, mas também capaz de pesquisas no local, simulação e otimização. Nós acompanharemos seus projetos desde o planejamento até a operação e manutenção, personalizaremos soluções de ar limpo para você e ajudaremos suas salas limpas sem poeira a sempre manter sua "vitalidade" e atender aos rigorosos requisitos de atualização industrial. Se você está preparando um projeto de sala limpa ou está com problemas com problemas de volume de ar, entre em contato conosco a qualquer momento!