Co to jest filtr powietrza do pomieszczeń czystych? Przewodnik po klasach, rozmiarach i wymianach

Filtr powietrza do pomieszczeń czystych to element, który wychwytuje unoszące się w powietrzu cząsteczki, włókna i mikroorganizmy z powietrza przechodzącego przez moduł filtra wentylatora lub system uzdatniania powietrza, utrzymując pomieszczenie czyste w wymaganej klasie czystości ISO. Większość filtrów powietrza do pomieszczeń czystych wykorzystuje media z włókna szklanego HEPA lub ULPA o wydajności od 99,97% do 99,9995% przy wielkości cząstek 0,3 mikrona. Filtr należy wymienić, gdy opór wzrośnie do 1,5 do 2 razy większej wartości początkowej, gdy skan nieszczelności PAO wykaże penetrację powyżej wartości granicznej lub gdy minie okres użytkowania wynoszący od 3 do 5 lat, typowy dla gatunków H13 i H14. Wymiana na prawidłowo dobrany filtr zamienny przywraca kontrolę nad cząsteczkami, może zmniejszyć zużycie energii przez wentylator o 20 do 30 procent i zapobiega zanieczyszczeniom związanym z awarią filtra.

Filtry powietrza do pomieszczeń czystych znajdują się w centrum każdej jednostki FFU, siatki sufitowej i modułowej obudowy panelu do pomieszczeń czystych. Ponieważ są to części eksploatacyjne, zespoły zakładowe potrzebują jasnych ram dotyczących ich oceniania, wymiarowania, instalowania i testowania, zamiast traktować wymianę jako domysły. Poniższe sekcje opisują ten schemat, od wyboru klasy filtra po testy akceptacyjne po wymianie.

Filtruj oceny i miejsce każdego z nich

Systemy do pomieszczeń czystych są tak czyste, jak zainstalowany w nich najsłabszy stopień filtra. Dopasowanie wydajności filtra do docelowej klasy ISO pozwala uniknąć zarówno niedostatecznej filtracji, jak i niepotrzebnych kosztów związanych z mediami o zbyt dużej specyfikacji.

Klasa ISO	Zalecana klasa	Wydajność na poziomie 0,3um	Typowe zastosowanie
ISO 7-8	H13	99,97%	Elektronika ogólna, opakowania, obsługa żywności
ISO6	H14	99,995%	Farmaceutyczne systemy pomieszczeń czystych, pomieszczenia wtrysku
ISO5	H14 lub U15	99,995% - 99.9995%	Opakowania półprzewodników, obszary paneli laboratoryjnych do pomieszczeń czystych
ISO 4-5 (zaawansowane)	U15 / U17	99,9995% - 99,999995%	Produkcja płytek, precyzyjna optyka

Filtr o wysokiej wydajności do pomieszczeń czystych jest zwykle łączony z modułem filtra wentylatora, a nie instalowany wyłącznie w centralnej centrali AHU, ponieważ FFU rozprowadza przefiltrowane powietrze bezpośrednio na poziomie sufitu i skraca długość przewodu, który mógłby ponownie wprowadzić cząsteczki.

Jak działa filtr wewnątrz jednostki filtrującej wentylatora FFU

Jednostka filtrująca FFU przeciąga powietrze z pomieszczenia lub powietrze z komory przez stopień filtra wstępnego, następnie przepycha je przez media HEPA lub ULPA, a następnie wypuszcza w dół w sposób laminarny. Plisowane media wewnątrz filtra powietrza do pomieszczeń czystych zwiększają powierzchnię, co zmniejsza prędkość przepływu powietrza przez tkaninę i zwiększa zdolność zatrzymywania kurzu, zanim opór wzrośnie. Modułowa jednostka FFU zazwyczaj wykorzystuje mini-pliskę z aluminiowymi lub topliwymi separatorami, uszczelnioną do ramy za pomocą poliuretanu lub uszczelniacza na bazie żelu, tak aby powietrze nie mogło ominąć mediów na złączu ramy.

Trzy szczegóły konstrukcyjne decydują o tym, jak długo filtr będzie działał:

Głębokość i liczba plis, które wyznaczają efektywny obszar filtracji
Materiał separatora, w którym separatory aluminiowe lepiej radzą sobie z wilgotnym lub korozyjnym powietrzem niż papier
Płaskość ramy, ponieważ wypaczona rama przerywa uszczelkę i przepuszcza niefiltrowane powietrze wokół nośnika

Powiązane produkty do filtracji pomieszczeń czystych

Poniższe panele i filtry są częścią tej samej gamy modułowych konstrukcji pomieszczeń czystych, zbudowanych tak, aby współpracowały ze sobą w ścianach panelowych, obudowach FFU i cyklach wymiany filtrów.

Panel do pomieszczeń czystych wykonany maszynowo z wełny skalnej

Panele z wełny skalnej

Machine-Made Magnesium Oxysulfate Cleanroom Panel

Wykonany maszynowo panel do pomieszczeń czystych z oksysiarczanem magnezu

Panele z tlenosiarczanu magnezu

Machine-Made Polyurethane Cleanroom Panel

Wykonany maszynowo panel z poliuretanu do pomieszczeń czystych

Panele PU

Główny filtr powietrza

Filtr powietrza do pomieszczeń czystych

Filtr główny z ramą ze stopu aluminium

Filtr zamienny FFU

Cztery sygnały wskazujące, że filtr wymaga wymiany

Oczekiwanie na widoczny spadek odczytów czystości oznacza, że filtr już od jakiegoś czasu szwankuje. Te cztery wskaźniki pozwalają wykryć problem wcześniej.

Wskaźnik	Normalny zakres	Zamień kiedy
Rezystancja początkowa (H13/H14)	180-280 Pa	Osiąga 1,5-2x wartość początkową
Liczba cząstek w dole strumienia	Stabilny, bez dryfu	Liczba 0,5 um przekracza limit klasy
Skanowanie nieszczelności PAO lub DOP	Penetracja poniżej 0,01% dla H14	Dowolny punkt skanowania przekracza limit
Łączny czas pracy	W ciągu 3-5 lat życia projektowego	Godziny zalecane przez producenta w przeszłości

Kompatybilność wymiarów i uszczelek z istniejącą obudową

Zamienny filtr powietrza do pomieszczeń czystych musi odpowiadać wymiarom oryginalnej obudowy FFU, w przeciwnym razie przepływ powietrza będzie po prostu omijał media przez szczeliny w ramie.

Wymiary zewnętrzne: popularne rozmiary to 1170 x 570 x 69 mm, 610 x 610 x 69 mm i 1220 x 610 x 69 mm, o grubości 69 mm dla standardowej głębokości lub 90 mm, gdzie wymagana jest większa zdolność zatrzymywania kurzu. Tolerancja wymiarowa powinna mieścić się w granicach plus minus 1,5 mm.
Typ uszczelnienia: uszczelka żelowa pasuje do pomieszczeń czystych wyższej klasy i przewyższa uszczelkę pod względem długoterminowej szczelności; standardowa uszczelka z PE, EVA lub neoprenu powinna ściskać od 25 do 30 procent swojej pierwotnej grubości.
Profil kołnierza: kołnierz z krawędzią noża łączy się z uszczelką żelową, natomiast kołnierz płaski łączy się z uszczelką. Filtr zamienny musi mieć ten sam profil kołnierza, co obudowa, w której jest osadzony.
Materiał separatora: Separatory aluminiowe są bardziej odporne na korozję i wilgoć niż separatory papierowe, które nadają się tylko do suchych pomieszczeń o niskiej wilgotności.
Ekran ochronny: ekran ze stali nierdzewnej lub malowany proszkowo od strony wylotowej o oczkach nie większych niż 5x5mm, chroni media przed uszkodzeniami podczas manipulacji.

Przed złożeniem zamówienia warto zmierzyć bezpośrednio stary filtr i porównać go z rysunkiem obudowy lub wysłać dostawcy próbkę i numer części, aby zamiennik był dokładnie dopasowany.

Sekwencja instalacji w dziesięciu krokach

Sposób montażu wpływa na integralność uszczelnienia w takim samym stopniu, jak sam filtr. Pośpieszna wymiana może zniweczyć korzyści płynące z prawidłowo określonego filtra zamiennego.

Krok	Akcja
1	Odłącz zasilanie FFU, załóż ubranie przeznaczone do pomieszczeń czystych i przygotuj nowy filtr do kontroli
2	Poluzuj zaciski lub śruby i wyjmij stary filtr, nie uderzając w wnętrze obudowy
3	Przetrzeć ścianki obudowy, powierzchnie kołnierzy i rowki uszczelek alkoholem izopropylowym, kierując je na lewą stronę
4	Sprawdź kołnierz pod kątem wypaczeń, rdzy lub zarysowań i napraw wszelkie odchylenia przekraczające 1 mm
5	Załóż nowy filtr tak, aby strzałka przepływu powietrza skierowana była do pomieszczenia
6	Dokręcaj zaciski naprzemiennie po przekątnej, momentem obrotowym około 2-4 Nm
7	Zamontuj równomiernie płytkę dyfuzora lub folię dystrybucyjną
8	Włącz zasilanie i sprawdź hałas wentylatora oraz prędkość obrotową w co najmniej pięciu punktach
9	Przeprowadź skanowanie wycieków PAO na powierzchni nośnika i uszczelce ramy
10	Zapisz datę, numer seryjny filtra i rezystancję początkową, a następnie oznacz ramę

Kontrola akceptacji po wymianie

Zamiana nie jest zakończona, dopóki te kontrole nie potwierdzą, że pokój powrócił do stanu zgodnego ze specyfikacją.

Sprawdź	Kryteria zaliczenia	Jeśli to się nie powiedzie
Prędkość twarzy	W granicach 15% prędkości znamionowej, jednorodność w granicach 20%	Dostosuj prędkość wentylatora lub sprawdź, czy nie ma przeszkód
Skanowanie wycieków PAO	Poniżej 0,01% dla H14, poniżej 0,03% dla H13	Ponownie uszczelnij ramę lub wymień filtr
Początkowy opór	Odpowiada zakresowi specyfikacji producenta	Sprawdź gauge calibration and tubing
Poziom hałasu	Na poziomie lub poniżej 58 dB(A)	Sprawdź wyważenie i montaż wirnika wentylatora

Gdzie używane są filtry powietrza do pomieszczeń czystych

Ta sama kombinacja filtra i FFU sprawdza się w bardzo różnych branżach, gdy klasa materiału i obudowa zostaną dopasowane do poziomu ryzyka:

Linie do produkcji farmaceutycznej i wykończenia, w połączeniu z farmaceutycznymi systemami pomieszczeń czystych i panelami medycznymi do pomieszczeń czystych
Zespół półprzewodników i elektroniki, często zbudowany z paneli do pomieszczeń czystych ze stali nierdzewnej lub aluminiowych ścian paneli do pomieszczeń czystych o strukturze plastra miodu
Szpitalne sale operacyjne i izolatki, często połączone z natryskiem powietrznym w punkcie wejścia
Linie do przetwarzania żywności wymagające konfiguracji przeciwwybuchowych filtrów wentylatorowych FFU w pobliżu źródeł pyłu
Ośrodki badawcze wykorzystujące panele laboratoryjne do pomieszczeń czystych wraz z oknem przejściowym do pomieszczeń czystych do przenoszenia próbek

Pięć kontroli przed zakupem filtrów zamiennych

Jakość filtrów jest bardzo zróżnicowana u różnych dostawców, nawet jeśli filtry mają tę samą podaną klasę, więc krótka lista kontrolna przed zakupem pozwala uniknąć późniejszych poprawek.

Jakość multimediów: drobne włókna szklane utrzymują stałą wydajność i odporność przez cały okres użytkowania; Nośniki niskiej jakości szybko ulegają degradacji i mogą się rozerwać przy normalnym przepływie powietrza.
Dokumentacja testowa: do każdego filtra powinien być dostarczony indywidualny raport ze skanowania pokazujący wydajność, odporność i lokalizację najwyższego punktu wycieku, zgodnie z normami EN 1822 lub IEST.
Stan uszczelniacza: połączenie między pakietem nośników a ramą powinno być wykonane z poliuretanu lub żywicy epoksydowej, nawet w kolorze, bez pęcherzyków i pęknięć, i powinno wytrzymywać ciśnienie 50 Pa bez wycieków.
Precyzja ramy: płaskość w granicach 1mm i różnica przekątnej w granicach 2mm; Ramy ze stopu aluminium 6063-T5 są odporne na korozję lepiej niż stal ocynkowana.
Certyfikacja i gwarancja: szukaj certyfikatu ISO 9001 lub podobnego oraz gwarancji obejmującej 1-2 lata na wydajność i integralność strukturalną.

Niestandardowe panele do pomieszczeń czystych, panele ścienne do pomieszczeń czystych i drzwi do pomieszczeń czystych łączą się z tą samą strategią filtracji powietrza, więc zwykle łatwiej jest pozyskać filtr, panel i komponenty FFU od jednego dostawcy, który może dokładnie dopasować numery części, zamiast mieszać marki w ramach kompilacji panelu warstwowego do pomieszczeń czystych.