Warum ist die Berechnung des FFU-Luftvolumens der Kern der Reinraumplanung?

Das Luftvolumen der FFU (Fan Filter Unit) ist einer der grundlegendsten Parameter bei der Reinraumgestaltung. Die Größe des Luftvolumens bestimmt direkt drei wesentliche Ergebnisse:

• Ob die Sauberkeit dem Standard entspricht : unzureichende Luftmenge, unzureichende Anzahl von Luftwechseln und Sauberkeit können nicht garantiert werden

• So ermitteln Sie die Anzahl der FFU : Teilen Sie den Gesamtluftvolumenbedarf durch das Luftvolumen einer einzelnen Einheit, um die erforderliche Anzahl an FFU-Einheiten zu erhalten

• Langfristige Betriebskosten : Die Luftvolumenauslegung ist zu groß, die Anzahl der Geräte ist groß und der Energieverbrauch ist hoch; Das Design ist zu klein und die Sauberkeit entspricht nicht dem Standard.

Daher ist die Beherrschung der Berechnungsmethode des FFU-Luftvolumens der erste Schritt bei der Gestaltung von Reinräumen und der FFU-Auswahl.

1. Wie berechnet man das Luftvolumen einer einzelnen FFU?

Das Luftvolumen einer einzelnen FFU wird durch die wirksame Fläche des Filters und die Auslegungsoberflächenwindgeschwindigkeit bestimmt .

Berechnungsformel:

Luftvolumen (m³/h) = Filterbreite (m) × Filterlänge (m) × Oberflächenwindgeschwindigkeit (m/s) × 3600 (Sekunden)

Dabei ist die Einströmgeschwindigkeit die Geschwindigkeit der Luft, die durch den Filterabschnitt strömt. Die branchenübliche Seitenwindgeschwindigkeit beträgt 0,45 m/s。

Nehmen Sie als Beispiel die FFU mit der Spezifikation 1175 x 575 mm:

Die tatsächliche Größe des dieser Spezifikation FFU entsprechenden Hochleistungsfilters beträgt etwa 1170 x 570 mm.

Luftmenge = 1,17 × 0,57 × 0,45 × 3600 ≈ 1080 m³/h

Gemeinsame Spezifikation des FFU-Luftvolumen-Referenzwerts:

HINWEIS: Bei der Berechnung des Luftvolumens sollte des Filters die tatsächliche Größe (Nenngröße minus Rahmengröße) verwendet werden, nicht die Nenngröße.

2. Wie groß ist die Gegenwindgeschwindigkeit?

Die Wahl der Einströmgeschwindigkeit hängt von der Art und dem Sauberkeitsgrad des Reinraums ab.

Auswahltipp : Die Gesichtswindgeschwindigkeit ist nicht festgelegt. Je höher der Reinheitsgrad, desto größer ist die Abhängigkeit von der unidirektionalen Strömung und die Gegenwindgeschwindigkeit sollte einen höheren Wert annehmen. Gleichzeitig muss die Dämpfung des Luftvolumens berücksichtigt werden, die durch die Erhöhung des Widerstands nach dem Einsatz des Filters verursacht wird.

3. Wie berechnet man den gesamten Luftvolumenbedarf eines Reinraums?

Das für einen Reinraum erforderliche Gesamtluftzufuhrvolumen wird durch das Volumen des Reinraums und die Anzahl der Luftwechsel bestimmt .

Berechnungsformel:

Gesamtluftmenge (m³/h) = Reinraumfläche (m²) × Bodenhöhe (m) × Anzahl der Luftwechsel (mal/h)

Referenz für die Anzahl der Luftwechsel bei verschiedenen Reinheitsgraden:

Berechnungsbeispiel :

Für einen Reinraum der Klasse 10.000 (ISO-Klasse 7) mit einer Fläche von 100 m² und einer Bodenhöhe von 2,8 m beträgt die Luftwechselrate 60 mal/h:

Gesamtluftmenge = 100 × 2,8 × 60 = 16.800 m³/h

4. Wie ermittelt man die Anzahl der FFU?

Nachdem der gesamte Luftvolumenbedarf des Reinraums und das Luftvolumen einer einzelnen FFU ermittelt wurden, kann die erforderliche Anzahl an FFU berechnet werden.

Berechnungsformel:

Anzahl der FFU = Gesamtluftvolumenbedarf des Reinraums ÷ Luftvolumen einer einzelnen FFU

Fortsetzung des vorherigen Beispiels :

Das Gesamtluftvolumen beträgt 16.800 m³/h, und es wird eine FFU von 1175×575 mm ausgewählt (das Luftvolumen einer einzelnen Einheit beträgt etwa 1080 m³/h):

Anzahl der FFU = 16.800 ÷ 1080 ≈ 15,6 Einheiten

Der tatsächliche Einsatz muss aufgerundet werden, und die Okklusion und Redundanz der Ausrüstung muss berücksichtigt werden. Es wird empfohlen , 17-18 Einheiten einzusetzen.。

Eine andere Berechnungsmethode : Für Reinräume mit unidirektionaler Strömung (Klasse 100) kann sie auch über die Flächenabdeckungsrate und die Abdeckungsfläche einer einzelnen FFU berechnet werden. Anzahl der FFU = Reinraumdeckenfläche × Abdeckungsrate ÷ effektive Abdeckungsfläche einer einzelnen FFU.

5. Drei wichtige Überlegungen zur Luftvolumenberechnung

1. Verwenden Sie tatsächliche Abmessungen, keine nominalen Abmessungen

Bei der Berechnung des FFU-Luftvolumens muss anstelle der Nenngröße die tatsächliche Größe des Filters (die Nettogröße des Filterelements nach Abzug des Außenrahmens) verwendet werden.

2. Berücksichtigen Sie die Erhöhung des Filterwiderstands

Der hocheffiziente Filter sammelt während des Gebrauchs nach und nach Staub an, der Widerstand erhöht sich und die Luftmenge verringert sich entsprechend. Es wird empfohlen, bei der Auswahl eines Filters einen statischen Druckspielraum von mehr als 30 % einzuplanen , um sicherzustellen, dass das vorgesehene Luftvolumen auch nach der Verwendung des Filters aufrechterhalten werden kann.

3. Unterscheiden Sie zwischen unidirektionalem Fluss und nicht unidirektionalem Fluss

• Reinraum mit unidirektionaler Strömung (ISO-Stufe 5 und höher) : Verlassen Sie sich auf die Windgeschwindigkeit , um Sauberkeit zu gewährleisten, und berechnen Sie das Luftvolumen basierend auf der Windgeschwindigkeit

• Reinraum mit nicht unidirektionaler Strömung (ISO-Stufe 6 und niedriger) : Verlassen Sie sich auf die Anzahl der Luftwechsel , um die Sauberkeit sicherzustellen, und berechnen Sie das Gesamtluftvolumen basierend auf der Anzahl der Luftwechsel

6. FFU-Luftvolumentestmethode

Der Luftvolumentest muss durchgeführt werden, bevor die FFU das Werk verlässt oder nach der Installation, um zu überprüfen, ob sie den Auslegungswert erreicht. Es gibt drei Haupterkennungsmethoden, die in der Branche häufig verwendet werden:

1. Windkammermethode

Die Installation des FFU in einer speziellen Detektionsluftkammer oder einem Luftvolumenprüfstand zur Messung ist eine genauere und weithin anerkannte Methode zur volumetrischen Luftvolumendetektion.

2. Windmaskenmethode

Decken Sie mit einer speziellen Lufthaube die gesamte Luftaustrittsfläche der FFU vollständig ab und messen Sie das Luftvolumen direkt. Dies ist die am häufigsten verwendete und direkteste Methode zur Luftmengenmessung bei Vor-Ort-Tests.

3. Anemometer-Gittermethode

Teilen Sie die Gitterpunkte am FFU-Luftauslass, messen Sie die Windgeschwindigkeit Punkt für Punkt, berechnen Sie den Durchschnittswert und multiplizieren Sie ihn dann mit der Luftauslassfläche, um das Luftvolumen zu erhalten.

Kurzer Überblick über den gesamten Prozess der FFU-Luftvolumenberechnung

Aili Industry – FFU-Hersteller der gesamten Industriekette

Aili Industrial beschäftigt sich seit fast zwei Jahrzehnten intensiv mit der Reinraumausrüstung. Von der Lüfterwicklung über die Gehäuseverarbeitung bis hin zur Steuerungssystementwicklung stellt die gesamte Industriekette unabhängig voneinander FFU-Lüfterfiltereinheiten her. Die Produkte decken Standardspezifikationen wie 575 × 575 mm, 1175 × 575 mm, 1175 × 875 mm, 1175 × 1175 mm und nicht standardmäßige kundenspezifische Größen ab. Die Luftmenge eines einzelnen Gerätes beträgt 520-2210m³/h und mehr. Es unterstützt EC/AC-Motoren, mehrere Steuerungsmethoden und die Auswahl von Filterstufen. Aili Industrial kann professionelle FFU-Auswahl- und Layoutlösungen anbieten, die auf Ihrem Sauberkeitsgrad, Werkstattbereich und Luftvolumenanforderungen basieren und sich an die unterschiedlichen Reinigungsanforderungen von 13 großen Branchen anpassen, darunter Halbleiter, Paneldisplays, Pharmazie, Lebensmittel und Rechenzentren.

Wenn Sie eine Berechnung des FFU-Luftvolumens oder einen Auswahlplan benötigen, wenden Sie sich bitte an das professionelle technische Team von Aili Industry.