无尘车间洁净度如何确定详细分析

KLC无尘车间工程/净化设备风淋室/空气过滤器无尘车间洁净度如何确定详细分析一、净化车间的规格净化车间的规格一般适用于美国联邦规格No.209B。这个规格对净化间的环境要素即空气洁净度、温湿度、室内压等都进行了规格化规定。但是，伴随着洁净化程度的不断提高，美国联邦规格进行了改版，其内容主要是以洁净度进行分类。最新版已成为No209E，名称也进行了变更。No.209E的级别表示是把0.5um以上的颗粒数为10x个/m3，把X表示成级别，同时加上米制M的意思，表示成M3.5等等。在表7里表示的是美国联邦规格No.209B，表8表示的是美国联邦规格No.209E。在日本，相应的规格是JISB9920。JIS9920的级别表示是把0.1um以上的颗粒数规定为10X个，用Y表示级别。表9、图2表示了JISB9920的级别的主要内容。表7美国联邦规格No.209B净化间级别粒子室内压力PammH2O温度湿度气流换气次数照度粒径um累计粒子数范围（℃）推荐值（℃）差（℃）高（%）最低%误差%100100010000100000≧0.5≧0.5≧5≧0.5≧5≧0.5≧51001000101000065100000700+13（+1.3）以上19.4—2522.2±2.8特别时为±1.44530±10特别时为±5层流方式0.45m/s±0.1m/s非层流方式≧20次/h1080--1620表8,美国联邦规格No.209E的洁净度级别分类级别上限值是各级别名。上限值用指定粒径以上的浓度（单位堆积粒子数）表示。*级别名称**级别上限值粒径0.1um粒径0.2um粒径0.3um粒径0.5um粒径5umSI***EnglishUnit(m3)(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)(m3)(ft3)MIM1.5M2M2.5M3M3.5M4M4.5M5M5.5M6110100100010000350124035001200035000------------9.9135.099.1350991------------75.7265757265075702650075700--------2.147.5021.475.02147502140--------30.9106309106030901060030900--------0.8753.008.7530.087.5300875--------10.035.310035310003530100003530010000035300010000000.2831.002.8310.028.3100283100023801000028300--------------24761824706180--------------7.0017.570.0175KLC无尘车间工程/净化设备风淋室/空气过滤器*上表中表示的级别上限值仅仅是为了级别分类而定义的，并不表示实际的粒径分布值。**针对中间级别的浓度上限值，用如下的公式进行计算。粒子直径/m3=10M(0.5/d)2.2，其中，M:SI单位里的级别名称，D:粒径（um）***国际单位（SystemeInternationald’Unites的缩写）图1，209E的洁净度级别（图略）图中的●标记表示评价洁净度级别用的对象粒子。（）内数值是用Englishunit表示级别。图2，JISB9920的洁净度级别的上限浓度表9，JISB9920主要内容净化间级别标准粒径（um）累计粒子数(个/m3)123456780.10.10.10.10.10.10.10.1101102103104105106107108表10，美国航空宇宙局规格主要内容生物净化间级别粒子生物粒子室内压力PammH2O温度℃湿度%气流换气次数照度Lx粒径um累计粒子数个/ft(个/l)浮游量个/ft(个/l)沉降量10010000100000≧0.5≧0.5≧5≧0.5≧5100（3.5）10000（350）65（2.3）100000（3500）700(25)0.1（0.0035）0.5（0.0176）2.5（0.0884）1200（12900）6000（64000）30000（323000）+13（+1.3）以上推荐值40—50层流方式0.45m/s±0.1m/s非层流式≧20次/h1080—1620三、不同用途所要求的洁净度KLC无尘车间工程/净化设备风淋室/空气过滤器如前所述，净化间的级别一般分成M3.5（100）、M4.5（1000）、M5.5（10000）、M6.5（100000）4个级别。但根据各产业领域的作业工序不同，形成必要的级别是不一样的。例如，在半导体制造工厂等里边，根据作业内容，要求有M1（10）—M5.5（1000）的净化间。而且，在制药工厂里，根据产品的纯度、作业工序，需有从M3.5到M6.5（100，000）范围广泛的级别不等净化间。因此说，各种产业所需要的净化间，其要求的洁净度是不同的。就一般级别而言，表11可以作为参考。表11，各产业所要求的净化间级别一览领域和产业洁净度标准（级别）内容SIEnglishunit半导体工业（IC、LSI等）掩模板对准工艺M3.5100刻蚀工艺M3.5100腐蚀加工扩散工艺M3.5100高纯度扩散蒸着工艺M3.5100高纯度电镀涂布工艺M3.5100感光剂涂布电子设备计算器制造M5.510,000磁头阴极射线管M5.510,000,遮屏磁带M5.510,000防止杂音精密仪器陀螺、微型轴承M5.510,000提高精度导弹部件、继电器M5.510,000防止误动作钟表、小型计量仪器M5.510,000组立、封装、修理光学、印刷照相机、印刷电路板M5.510,000制作镜头、胶片M4.51,000连接电子制版M5.510,000制作、检查化学药品注射液充填M3.5100调和、充填无菌动物养育M3.5100SPF化学药品抗生物M5.510,000充填、检查一般医疗品M6.5100,000制造食品酿造、发酵M5.510,000防止酱油、大酱腐坏乳制品、生食品M6.5100,000防止酸乳酪变质食肉加工M5.510,000火腿、香肠搅拌(弄成糊状)食品M5.510,000搅拌后备烤的圆筒形、半圆形鱼肉、鱼肉山芋丸子等食品制冷时防止细菌粘附上。医疗手术室M3.5100股关节手术、脏器移植特殊治疗室M3.5100白血病、烫伤恢复、新生儿室M3.510,000早产儿、术后防止感染临床检查M5.510,000菌类培植、检查农林畜产蘑菇栽培M5.510,000防止蘑菇种菌被杂菌感染植物M6.5100,000兰花栽培（试验用无菌植物、强势培植植物）养殖M5.510,000防止鱼、蚕类因菌侵袭致死微生物工程一般病原体M3.5100马尔堡病毒、拉萨氏热、艾伯拉出血热（排出空气）基因转换M3.5100大肠菌（排出空气）KLC无尘车间工程/净化设备风淋室/空气过滤器三、净化间的形式分类作为净化间的分类方法，一般都是根据室内气流形状来划分的。按这个方法，净化间可大致分为如下三大类。1，垂直层流型（降下流方式）这是一种将HEPA或ULPA过滤器安装在天花板上，从顶板上往下直对地面，能以同样的速度向净化间提供洁净空气的方式。这种设备体积庞大，造价也很昂贵，但作为净化间的性能，无论是从什么方面讲，它都是最好的。2，水平层流型（交叉流方式）这是将HEPA或ULPA过滤器安装在壁板上，从墙壁上向对面墙壁以同样的速度提供洁净空气的一种方式。由于是水平层流，所以，与气流的上流侧相比，下流侧的洁净程度要低一些。但它与垂直层流方式相比的话，具有设备较小，费用较低的特点。3，非层流型（常规型）与上述几种层流形式相比，其设备费用要低廉很多，但由于出现了非层流部分，室内气流发生紊乱，微粒子浮游在空中，很难保证高的洁净度。M3.5级（100）及M4.5级（1000）的场合在洁净度要求达到M3.5级及M4.5级的场合，其大部分都能达到层流型。垂直层流型（降下气流方式）范例图3HEPA过滤器热交换器HEPA过滤器档粗大尘埃过滤器外气预过滤器加湿器活性炭过滤器2，水平层流型（交叉流方式）范例图4热交换器HEPA过滤器档粗尘过滤器外气KLC无尘车间工程/净化设备风淋室/空气过滤器过滤器预过滤器加湿器活性炭过滤器图注：活性炭过滤器在外气被气体污染的场合下使用。在净化间里湿度的控制也非常重要。建议使用可实施严格控制的阿姆斯特龙公司产的干蒸汽式加湿器。表12垂直层流型的概要及特点概要特点吹出口、过滤器位置天花板（80以上）（图3）优点：●不会被室内的作业人数、作业状态左右，能保证高度的洁净度。●由于是垂直层流，换气次数多，所以，在短时间内得到高水准的洁净度。●几乎不会发生尘埃堆积，即便是被污染，也能很快恢复。缺点●设备费高●运转成本高●净化间面积很难扩建吹入口位置筛条或孔板（图3）气流状态垂直层流换气次数（气流速度）250—650次/h0.25m/s左右温度范围22℃±1—3℃湿度范围RH45%±5-10%室内外压力差5-25Pa(0.5—2.5mmH2O)所需机械室大建筑内装材料有规定工程的难易程度需要很高的技术水平房间大小的限制没有特别的要求房间有效作业面积能得到很大的面积作业性好运转经费高管理实施高水平的管理表13，水平层流型概要及特征概要特点吹出口、过滤器位置房间一侧的墙壁上（图4）优点●因涡流、死角等引起的粉尘的堆积、再游离现象很少●室内的洁净度不大被作业人员数、作业状态左右。缺点●在距吹出层面较近的地方可以保证有高水平的洁净度，但在距吸引层面较近的地方，洁净度会有所降低。●净化间扩建很困难●设备费用虽不像垂直吹入口位置吹出口对面的墙壁（图4）气流状态虽是水平层流，但下侧风流处会逐渐被污染。换气次数（气流速度）30—650次/H(0.45m/s)温度范围22℃±1—3℃湿度范围RH45%±5-10%室内外压力差5--25Pa(0.5—2.5mmH2O)所需机械室中等建筑内装材料有相当部分受限制工程的难易程度需水平稍高的技术房间大小的限制受限制房间有效作业面积受到限制作业性人员的移动受到限制运转经费中等KLC无尘车间工程/净化设备风淋室/空气过滤器管理稍微需要高水平的管理型那么高，但仍很贵。●柜子、更衣室、风淋等准备室的完善及清扫作业服等要予以充分的注意。5.5级（10，000）及6.5级（100，000）的场合对于5.5级（10，000）及6.5级（100，000）的净化间，从设备费的角度上考虑，不大使用完全的层流型，而大部分是非层流型。无论是M5.5级（10，000）还是M6.5级（100，000），在设计上没有根本变化，而是根据单位时间内的换气次数，使其发生变化的。非层流型（常规型）范例图5HEPA过滤器热交换器活性炭过滤器*档粗尘过滤器外气加湿器**图6HEPA过滤器HEPA用预过滤器热交换器活性炭过滤器*档粗尘用过滤器外气加湿器**图中注解：*活性炭过滤器在受到别的气体污染的时候使用。**在净化间里，温度控制也非常重要。建议使用可实施严格控制的阿姆斯特龙公司的干蒸汽式加湿器。表14，非层流行型概要及特征概要特征吹出口、过滤器位置空调风管前端（图5）优点：●过滤器及空气处理简单且容易吹入口位置地板上侧面（图5）气流状态产生乱流KLC无尘车间工程/净化设备风淋室/空气过滤器换气次数（气流速度）20—50次/h●设备费用便宜●规模扩张方便●通过使用净化台，可以得到级