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层流罩空气过滤单元FFU详细介绍

日期:2020-08-08 19:43
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摘要:
层流罩空气过滤单元FFU详细介绍详细介绍
FFU的全称叫FAN FILTER UNIT风机过滤单元,也就是风机和过滤器联结在一起,能自己提供动力的早在二十世纪六十年代,**个层流室的建立就已经开始出现FFU的应用了。
        FFU
*早出现于一些有高洁净度(≥100联邦标准209E)要求的改造项目当中,用来解决以下三方面的问题:
一、洁净室吊顶空间不够
  在一些有高洁净度要求的场合,洁净室吊顶上部的送风静压箱有一个很大的作用就是来平衡洁净室的横断面上的压力,但是当使用FFU的时侯,洁净室的吊顶被分成了若干模块,我们可以通过调节每个模块(FFU)来满足吊顶上部送风静压箱的压力平衡的要求,从而大大降低了对该静压箱高度的要求。在一些改造项目当中,当受层高限制时,FFU有效地解决了这一问题。
二、洁净室静压不足
  在一些改造项目中,由于条件限制,使得送风阻力很大,单独用空调机组的送风压力来克服有困难,由于FFU自带动力,可以很好地解决这一问题。
三、空调机房面积不够s.N#zA
  有一些改造项目,由于空调机房面积较小,不可能容纳大的空调机组,此时,用FFU的自带动力来弥补这一缺陷,从而可以减小使用的空调机组。这一优势也被应用到一些洁净度要求较低( 1000 10000联邦标准209E)的场合。
        
但直到1984年,在亚洲才出现大规模应用FFU的事例(大约有5000台)。是什么原因导致FFU在这么长的时间没有得到广泛的发展呢?有三个问题占主导地位。
**:噪声问题。各位可以想一想,在当时的生产工艺水平下,5000台风机在一起的噪声会是多大呢?
第二:压力平衡。在很大的静压箱里,每一个不同角落的风机是否能得到均衡的压力,这在当时也是不能够得到保证的。
第三:维护问题。FFU本身造价就比较高,如果它的电机寿命不能保证的话,更换又会带来附加投资
        这些都是造成当时的企业不选择使用FFU的主要原因。但是这一切,在1984年都发生了改变。首先是噪声问题得到了控制,大规模的FFU洁净厂房都可以把噪声控制在65DBA以下,这符合工业厂房的标准。其次随着自动控制的发展,监测和调节各个角落的静压也变得容易起来。*后电机的寿命随着技术的提高也得到了质的飞跃。现在,随着半导体电子技术的发展,越来越密集的集成电路也要求着越来越高的洁净等级。国家之所以大力推广FFU,正是因为它本身的优势。
        
**、灵活性。因为FFU是自带动力的,它不受区域的限制。在一个偌大的洁净厂房里,可根据需要,分区控制。而且,随着半导体生产工艺的变化,厂房布局必然要作相应调整,FFU的灵活性使得这样的调整变得轻松,而且不会带来二次投资。
        
第二、可再利用性。从理论上讲,一时不用的FFU设备,可以拆下来,密封好,妥善保管,留待下次使用。
        第三、负压通风。这是FFU的独特特点。由于它本身能够提供静压,使得送风静压箱相对于洁静厂房负压。这样,静压箱内的颗粒就不会受到压力的作用泄漏到洁净区里,使得密封变得很简单而且安全。
        
第四、缩短建设周期。使用FFU省掉了风管的制作和安装,因为风管在洁净工程中,占掉很大的建设周期,任何一个投资者都希望投资能尽快带来收益,选用FFU成为了一种可能。
        
第五、减少运行成本。虽然在选用FFU时,初期投资要比使用风管通风高,但它在后期运行中,突出的表现出节能、免维护等特点。比用常规的空调机组集中送风减少约40%的运行成本。

 


FFU
的组成及性能分析
一、FFU的外观
目前,全世界所有厂家生产的FFU,从外观上可这样划分:
1、从形状上分两种,一种是长方体,一种上部为坡形;FFU的上部做成坡形,起到了一种导流的作用,有利于气流的流动和均匀分布。长方形的FFU则一般依靠另外的途径来均衡气流。
2、从结构上分两种,一种为整体,一种为分体。
分体形状的FFU有如下优势:
使过滤器的更换变得方便
减小了安装过程中的劳动强度。
不会产生泄露

 

 

二、层流罩空气过滤单元FFU详细介绍的组成部件
目前,各种FFU*多由以下几部分组成(按从上到下、从内到外的顺序),视不同厂家组成部分可能有所减少。
  1、初效过滤器   6、气流均衡装置
   2、外壳体     7、高效过滤器
   3、风管连接部件   8、金属防护网
   4、电机      9、刀缘
   5、叶轮      10、控制元件
下面,我们对各个部件进行分析介绍:
一、初效过滤器
主要防止因施工、检修或其它意外情况产生杂物而可能造成的对高效过滤器的伤害,起到保护高效、延长使用寿命。
二、外壳体
组成材料大致有钢板、铝板、铝合金、硬塑、不锈钢等几种,不同厂家和不同的使用环境有不同的选择,厚度大约为1.2~2.0,视厚度情况有些可以载人。
三、风管连接部件
在洁净级别较低(≤1000联邦标准209E)的场合,此时吊顶上部没有静压箱,带有风管连接部件的FFU使得风管和FFU的连接十分方便。
四、电机
目前,交流电机和直流电机在FFU中都有使用,直流电机的体积大,造价高,控制容易实现,能耗较高。交流电机的体积小,造价低,控制需要相应的技术,能耗较低。现在FFU所使用的电机的寿命大约为4~10万小时不等。一些优良的电机会有相应的技术,如无油润滑,密封轴承,带过热保护,换向器寿命得到显著提高等。
五、叶轮
叶轮有两种形式,前倾和后倾,前倾有利于增加气流组织的矢向流动,增强去除尘埃的能力。后倾有利于降低能耗,减小噪音。
六、气流均衡装置
随着FFU的不断普及,绝大部分厂家都开始装配气流均衡装置,用来调整FFU的出口气流,从而改善洁净室的气流分布。目前,这种均衡装置大约分为三种:一种为孔板,主要通过板上的孔的疏密分布来调节FFU的出口气流。一种为格栅,主要通过格栅的疏密来调节FFU的出口气流。另外一种为动力曲线,主要通过曲线的形状来诱导气流的流动,同时也通过曲线上的孔的疏密分布来调节气流。
七、高效过滤器
FFU所使用的过滤器和洁净厂房所用的其它过滤器一样,这里不再赘述。
八、金属防护网
金属防护网主要起到对过滤器的保护作用,大部分都防静电。
九、刀缘
FFU使用在一些特别的场合时,带刀缘的FFU可使用液槽密封,从而能满足高密封性的要求。
十、控制单元
层流罩空气过滤单元FFU详细介绍FFU的控制可大致分为多档开关、连续调节、计算机控制等几种,同时实现的功能有单台控制、分区控制、报警、运行状态显示等。
然而是什么原因导致FFU在这么长的时间没有得到广泛的应用呢?有三个问题占主导地位。
**:噪声问题。各位可以想一想,在当时的生产工艺水平下,上千台风机在一起的噪声会是多大呢?
第二:压力平衡。在很大的静压箱里,每一个不同角落的风机是否能得到均衡的压力,这在当时也是不能够得到保证的。

第三:维护问题。FFU本身造价就比较高,如果它的电机寿命不能保证的话,更换又会带来附加投资。这些都是造成当时的企业不选择使用FFU的主要原因。
随着科技的发展,这些问题都变得容易起来。
一、首先降低了风机本身的噪声,再加上独特的风道设计,提高了风机的效率,也大大降低了噪声
二、计算机的发展,先进的电脑控制系统,解决了大批量FFU压力不均衡的问题
三、生产工艺水平的提高,延长了风机的使用寿命;德国EBM高质量离心风机,具有长寿命、免维护、震动小等特性,工作寿命长达50000小时以上。