Čo je vzduchový filter pre čisté priestory? Sprievodca triedami, veľkosťou a výmenou

Vzduchový filter pre čisté priestory je komponent, ktorý zachytáva vzduchom prenášané častice, vlákna a mikroorganizmy zo vzduchu prechádzajúceho cez ventilátorovú filtračnú jednotku alebo vzduchotechnický systém, čím udržiava čistú miestnosť v požadovanej triede čistoty ISO. Väčšina vzduchových filtrov pre čisté priestory používa médiá zo sklenených vlákien HEPA alebo ULPA s účinnosťou 99,97 percent až 99,9995 percent pri 0,3 mikrónoch. Filter by sa mal vymeniť, keď odpor stúpne na 1,5 až 2-násobok svojej pôvodnej hodnoty, keď kontrola úniku PAO ukáže prienik nad menovitý limit, alebo keď prekročí 3 až 5-ročnú životnosť typickú pre triedy H13 a H14. Výmena správneho náhradného filtra obnoví kontrolu častíc, môže znížiť spotrebu energie ventilátora o 20 až 30 percent a zabráni kontaminácii, ktorá je spojená so zlyhaním filtra.

Vzduchové filtre pre čisté priestory sú umiestnené v strede každej jednotky FFU, stropnej mriežky a modulárneho krytu panelov čistých priestorov. Keďže ide o spotrebné diely, tímy zariadení potrebujú jasný rámec na ich triedenie, dimenzovanie, inštaláciu a testovanie, namiesto toho, aby považovali výmenu za dohady. Nižšie uvedené časti prechádzajú týmto rámcom, od výberu stupňa filtra po akceptačné testovanie po výmene.

Filtrujte stupne a kam každý patrí

Systémy pre čisté priestory sú len také čisté, ako je v nich nainštalovaný najslabší filter. Prispôsobenie účinnosti filtra cieľovej triede ISO zabraňuje nedostatočnej filtrácii a zbytočným nákladom z nadmernej špecifikácie média.

Trieda ISO	Odporúčaný stupeň	Účinnosť 0,3 um	Typická aplikácia
ISO 7-8	H13	99,97 %	Všeobecná elektronika, balenie, manipulácia s potravinami
ISO 6	H14	99,995 %	Farmaceutické systémy čistých priestorov, vstrekovacie miestnosti
ISO 5	H14 alebo U15	99,995 % - 99.9995%	Balenie polovodičov, oblasti panelov laboratórnych čistých priestorov
ISO 4-5 (pokročilé)	U15 / U17	99,9995 % – 99,999995 %	Výroba plátkov, presná optika

Vysokoúčinný filter pre čisté priestory je zvyčajne spárovaný s filtračnou jednotkou ventilátora a nie je vedený samostatne v centrálnej VZT jednotke, pretože FFU distribuuje filtrovaný vzduch priamo na úrovni stropu a skracuje vedenie potrubia, ktoré by mohlo opätovne vnášať častice.

Ako funguje filter vo filtračnej jednotke ventilátora FFU

Filtračná jednotka FFU nasáva vzduch z miestnosti alebo vzduch z komory cez predfiltračný stupeň, potom ho tlačí cez médium HEPA alebo ULPA a potom ho uvoľňuje nadol v laminárnom vzore. Skladané médium vo vnútri vzduchového filtra pre čisté priestory zväčšuje povrchovú plochu, čo znižuje rýchlosť otáčania cez tkaninu a rozširuje kapacitu zadržiavania prachu, kým odpor stúpa. Modulárna jednotka FFU zvyčajne používa balenie mini-záhybov s hliníkovými alebo tavnými separátormi, utesnené k rámu polyuretánovým alebo gélovým tmelom, takže žiadny vzduch nemôže obchádzať médium v spoji rámu.

Tri konštrukčné detaily rozhodujú o tom, ako dlho filter vydrží v prevádzke:

Hĺbka a počet záhybov, ktoré nastavujú efektívnu filtračnú plochu
Separačný materiál, kde hliníkové separátory zvládajú vlhký alebo korozívny vzduch lepšie ako papier
Plochosť rámu, pretože zdeformovaný rám poruší tesnenie a nechá nefiltrovaný vzduch prechádzať okolo média

Súvisiace produkty na filtráciu čistých priestorov

Panely a filtre uvedené nižšie sú súčasťou rovnakého radu modulárnych konštrukcií čistých priestorov, ktoré sú skonštruované tak, aby spolupracovali na stenách panelov, krytoch FFU a cykloch výmeny filtrov.

Strojovo vyrobený panel pre čisté priestory z kamennej vlny

Panely z kamennej vlny

Machine-Made Magnesium Oxysulfate Cleanroom Panel

Strojovo vyrobený panel pre čisté priestory z oxysíranu horečnatého

Oxysulfátové panely horečnaté

Machine-Made Polyurethane Cleanroom Panel

Strojovo vyrobený polyuretánový panel pre čisté priestory

PU panely

Primárny vzduchový filter

Vzduchový filter čistých priestorov

Primárny filter rámu z hliníkovej zliatiny

Náhradný filter FFU

Štyri signály, ktoré hovoria, že je potrebné vymeniť filter

Čakanie na viditeľný pokles hodnôt čistoty znamená, že filter už nejaký čas zlyhal. Tieto štyri indikátory zachytia problém skôr.

Indikátor	Normálny rozsah	Nahradiť Kedy
Počiatočný odpor (H13/H14)	180-280 Pa	Dosahuje 1,5-2x počiatočnú hodnotu
Počet častíc po prúde	Stabilné, bez driftu	Počet 0,5 um presahuje limit triedy
Skenovanie úniku PAO alebo DOP	Penetrácia pod 0,01 % pre H14	Ktorýkoľvek bod skenovania prekračuje limit
Kumulatívna doba chodu	Do 3-5 rokov životnosti dizajnu	Minulé hodiny odporúčané výrobcom

Kompatibilita veľkosti a tesnenia s existujúcim krytom

Náhradný vzduchový filter pre čisté priestory musí rozmerovo zodpovedať pôvodnému krytu FFU, inak prúd vzduchu jednoducho obíde médium cez medzery v ráme.

Vonkajšie rozmery: bežné veľkosti sú 1170 x 570 x 69 mm, 610 x 610 x 69 mm a 1220 x 610 x 69 mm s hrúbkou 69 mm pre štandardnú hĺbku alebo 90 mm, kde je potrebná väčšia kapacita zachytávania prachu. Rozmerová tolerancia by mala zostať v rozmedzí plus alebo mínus 1,5 mm.
Typ tesnenia: gélové tesnenie je vhodné pre čisté priestory vyššej triedy a pri dlhodobej vzduchotesnosti prekonáva tesnenie; štandardné tesnenie z PE, EVA alebo neoprénu by malo stlačiť 25 až 30 percent svojej pôvodnej hrúbky.
Profil príruby: príruba s ostrím noža je spárovaná s gélovým tesnením, zatiaľ čo plochá príruba je spárovaná s tesnením. Náhradný filter musí používať rovnaký profil príruby ako kryt, v ktorom je umiestnený.
Materiál separátora: hliníkové separátory odolávajú korózii a vlhkosti lepšie ako separátory papiera, ktoré sú vhodné len do suchých priestorov s nízkou vlhkosťou.
Ochranná clona: sito z nehrdzavejúcej ocele alebo práškovo lakované na spodnej strane, sieťka nie väčšia ako 5 x 5 mm, chráni médiá pred poškodením počas manipulácie.

Pred objednávkou pomáha priamo zmerať starý filter a skontrolovať ho podľa výkresu krytu, prípadne zaslať dodávateľovi vzorku jednotky a číslo dielu, aby náhrada presne zodpovedala.

Desaťkroková postupnosť inštalácie

Spôsob inštalácie ovplyvňuje integritu tesnenia rovnako ako samotný filter. Unáhlená výmena môže zrušiť výhodu správne špecifikovaného náhradného filtra.

Krok	Akcia
1	Zablokujte napájanie FFU, oblečte si odevy do čistých priestorov a pripravte nový filter na kontrolu
2	Uvoľnite svorky alebo skrutky a vyberte starý filter bez toho, aby ste narazili na vnútro krytu
3	Utrite steny krytu, povrchy prírub a utesnite drážky izopropylalkoholom, pracujte naruby
4	Skontrolujte, či príruba nie je zdeformovaná, hrdzavá alebo poškriabaná a opravte čokoľvek s odchýlkou nad 1 mm
5	Vložte nový filter na miesto tak, aby šípka prúdenia vzduchu smerovala do miestnosti
6	Svorky uťahujte striedavo uhlopriečne, krútiacim momentom približne 2-4 N.m
7	Rovnomerne nainštalujte dosku difúzora alebo distribučnú fóliu
8	Zapnite a skontrolujte hluk ventilátora a smerovú rýchlosť minimálne v piatich bodoch
9	Spustite kontrolu úniku PAO cez čelo média a tesnenie rámu
10	Zapíšte si dátum, sériové číslo filtra a štartovací odpor a potom označte rám

Akceptačné kontroly po výmene

Výmena nie je dokončená, kým tieto kontroly nepotvrdia, že sa miestnosť vrátila k špecifikácii.

Skontrolujte	Kritériá úspešnosti	Ak sa to nepodarí
Rýchlosť tváre	Do 15 % menovitej rýchlosti, rovnomernosť do 20 %	Upravte rýchlosť ventilátora alebo skontrolujte, či nie sú prekážky
Skenovanie úniku PAO	Menej ako 0,01 % pre H14, menej ako 0,03 % pre H13	Znovu utesnite rám alebo vymeňte filter
Počiatočný odpor	Zodpovedá špecifikácii výrobcu	Skontrolujte gauge calibration and tubing
Úroveň hluku	58 dB(A) alebo menej	Skontrolujte vyváženie a upevnenie obežného kolesa ventilátora

Kde sa používajú vzduchové filtre pre čisté priestory

Rovnaký filter a kombinácia FFU sa škáluje naprieč veľmi odlišnými odvetviami, keď sa trieda médií a kryt zhodujú s úrovňou rizika:

Farmaceutické výrobné a dokončovacie linky, spárované so systémami farmaceutických čistých priestorov a lekárskymi panelmi pre čisté priestory
Polovodičová a elektronická zostava, často vyrobená z nerezových panelov pre čisté priestory alebo hliníkových voštinových panelov pre čisté priestory
Nemocničné operačné sály a izolačné oddelenia, často kombinované so vzduchovou sprchou vo vstupnom bode
Linky na spracovanie potravín vyžadujúce konfigurácie FFU ventilátorovej filtračnej jednotky v blízkosti zdrojov prachu odolné voči výbuchu
Výskumné zariadenia využívajúce laboratórne panely pre čisté priestory spolu s prechodovým oknom pre čisté priestory na prenos vzoriek

Päť kontrol pred kúpou náhradných filtrov

Kvalita filtra sa medzi dodávateľmi značne líši, dokonca aj pri rovnakom uvedenom stupni, takže krátky kontrolný zoznam pred nákupom ušetrí neskoršie prepracovanie.

Kvalita médií: jemné médiá zo sklenených vlákien si zachovávajú účinnosť a odolnosť počas svojej životnosti; Médiá nízkej kvality sa rýchlo degradujú a pri normálnom prúdení vzduchu sa môžu roztrhnúť.
Testovacia dokumentácia: každý filter by sa mal dodávať s individuálnou správou o skenovaní, ktorá ukazuje účinnosť, odpor a umiestnenie najvyššieho bodu úniku v súlade s normami EN 1822 alebo IEST.
Stav tmelu: Spoj medzi balíkom médií a rámom by mal byť polyuretánový alebo epoxidový, dokonca aj vo farbe, bez bublín alebo prasklín a mal by držať 50 Pa bez úniku.
Presnosť rámu: rovinnosť do 1 mm a diagonálny rozdiel do 2 mm; Rámy z hliníkovej zliatiny 6063-T5 odolávajú korózii lepšie ako pozinkovaná oceľ.
Certifikácia a záruka: hľadajte certifikáciu ISO 9001 alebo podobnú certifikáciu a 1-2 ročnú záruku na účinnosť a štrukturálnu integritu.

Vlastné panely pre čisté priestory, nástenné panely pre čisté priestory a dvere pre čisté priestory sa všetky pripájajú k rovnakej stratégii filtrácie vzduchu, takže zvyčajne je jednoduchšie získať komponenty filtra, panelov a FFU od jedného dodávateľa, ktorý môže presne zodpovedať číslam dielov, a nie miešať značky v zostave sendvičového panela pre čisté priestory.