Wie wählt man die FFU-Windgeschwindigkeit?

Warum ist die FFU-Windgeschwindigkeit ein Schlüsselparameter bei der Gestaltung von Reinräumen?

Die Kernfunktion der FFU (Fan Filter Unit) besteht darin, die Luft durch einen hocheffizienten Filter zu filtern und mit gleichmäßiger Windgeschwindigkeit auszusenden, um die Sauberkeit des Reinraums aufrechtzuerhalten. Die Windgeschwindigkeit ist einer der wichtigsten Leistungsparameter der FFU。

Die Größe der Windgeschwindigkeit bestimmt direkt die drei Kernindikatoren des Reinraums:

• Ob die Sauberkeit dem Standard entsprechen kann : Die Windgeschwindigkeit ist zu niedrig, der Luftstromschub ist unzureichend und die Schadstoffe können nicht effektiv entfernt werden; Ist die Windgeschwindigkeit zu hoch, können Turbulenzen entstehen und Partikel werden aufgewirbelt

• Höhe des Energieverbrauchs : Jedes Mal, wenn die Windgeschwindigkeit um 0,1 m/s zunimmt, erhöht sich der Stromverbrauch des Ventilators um etwa 15–20 %.

• Betriebsgeräuschpegel : Je höher die Windgeschwindigkeit, desto lauter

Daher ist eine vernünftige Auswahl der FFU-Windgeschwindigkeit der Schlüssel zum Finden eines Gleichgewichts zwischen Sauberkeitsstandards und Energieeinsparung sowie Lärmreduzierung.

1. Kernstandards der FFU-Windgeschwindigkeit

Die branchenweit anerkannte FFU-Standard-Oberflächenwindgeschwindigkeit beträgt 0,45 m/s。

Die gefilterte saubere Luft wird bei einer Windgeschwindigkeit von 0,45 m/s ±20 % gleichmäßig über die gesamte Luftaustrittsfläche verteilt . Mit anderen Worten: Der zulässige Schwankungsbereich der Windgeschwindigkeit am FFU-Auslass beträgt 0,36–0,54 m/s。

Die typische Windgeschwindigkeitskonfiguration der FFU-Fünfgang-Geschwindigkeitsregelung beträgt: 0,3–0,35–0,4–0,45–0,5 m/s. 0,45 m/s ist der „Basiswert“ der FFU-Windgeschwindigkeit und wird als Ausgangspunkt für die meisten Reinraumkonstruktionen verwendet.

2. Wie wählt man die Windgeschwindigkeit für verschiedene Reinheitsgrade?

Unterschiedliche Reinheitsgrade stellen unterschiedliche Anforderungen an die FFU-Windgeschwindigkeit. Im Folgenden sind die Windgeschwindigkeits-Referenzbereiche für jede ISO-Stufe aufgeführt:

Auswahllogik :

• Reinraum der ISO-Klasse 5 (Klasse 100) : Es handelt sich um einen Reinraum mit unidirektionaler Strömung, der zur Entfernung von Schadstoffen auf einen kontinuierlichen laminaren Luftstrom angewiesen ist. Die Windgeschwindigkeit beträgt üblicherweise 0,45 m/s als Bemessungswert. Ist die Windgeschwindigkeit zu gering, kann der Luftstrom die Schadstoffe nicht verdrängen, ist die Windgeschwindigkeit jedoch zu hoch, entstehen Turbulenzen und Partikel werden aufgewirbelt.

• Reinraum der ISO-Klasse 6–8 (Klasse 1.000/Klasse 10.000/Klasse 100.000) : Es handelt sich um einen Reinraum mit nicht unidirektionaler Strömung (turbulente Strömung), der zur Aufrechterhaltung der Sauberkeit auf Verdünnungslüftung angewiesen ist. Der Windgeschwindigkeitsbereich kann auf 0,30–0,45 m/s gelockert werden . Ist die Windgeschwindigkeit zu niedrig (<0,30 m/s), wirkt sich dies auf die Anzahl der Luftwechsel und die Sauberkeit aus, ist sie zu hoch, erhöht sich der Energieverbrauch.

3. Umrechnungsmethode für Windgeschwindigkeit und Luftmenge

Die Luftmenge FFU (m³/h) wird durch die Luftaustrittsfläche und die Windgeschwindigkeit bestimmt:

Luftvolumen (m³/h) = Luftaustrittsfläche (m²) × Oberflächenwindgeschwindigkeit (m/s) × 3600

Luftvolumenreferenz für allgemeine Spezifikationen :

Am Beispiel der 1175×575 mm großen FFU beträgt das Luftvolumen einer einzelnen Einheit bei einer Bodenwindgeschwindigkeit von 0,45 m/s etwa 0,65×0,45×3600≈1053 m³/h.

4. Gleichmäßigkeit der Windgeschwindigkeit: wichtiger als die Windgeschwindigkeit

Ein oft übersehener, aber äußerst wichtiger Indikator bei der FFU-Auswahl ist die Gleichmäßigkeit der Windgeschwindigkeit.。

Selbst wenn die durchschnittliche Windgeschwindigkeit den Standard erreicht, werden lokale Wirbel erzeugt, wenn die Windgeschwindigkeitsdifferenz an jedem Punkt der Luftauslassoberfläche zu groß ist, was die Sauberkeit beeinträchtigt.

Prüfnormen :

• Wählen Sie gleichmäßig auf der FFU-Luftauslassoberfläche aus 6–12 Punkte , um die Windgeschwindigkeit an der Oberfläche zu testen.

• Der Durchschnittswert zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert darf ±20 % nicht überschreiten.

• Die relative Standardabweichung der Windgeschwindigkeit an jedem Punkt beträgt nicht mehr als 15 %

Auswahltipp : Bitten Sie den Lieferanten, tatsächlich gemessene Daten zur Gleichmäßigkeit der Windgeschwindigkeit bereitzustellen, anstatt nur die durchschnittliche Windgeschwindigkeit zu betrachten.

5. Fünf Überlegungen zur Auswahl der Windgeschwindigkeit

1. Anforderungen an den Sauberkeitsgrad

Je höher der Sauberkeitsgrad, desto größer ist die Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit. ISO-Stufe 5 (Stufe 100) setzt auf unidirektionale Strömung und muss eine ausreichende Gegenwindgeschwindigkeit gewährleisten; ISO-Stufe 7-8 sorgt durch die Anzahl der Luftwechsel für Sauberkeit und die Windgeschwindigkeit kann entsprechend reduziert werden.

2. Filterwiderstand

Wenn sich Staub auf dem Hochleistungsfilter ansammelt, erhöht sich der Widerstand allmählich und die Luftmenge nimmt ab. Bei der Auswahl muss sichergestellt werden, dass die FFU die Zielwindgeschwindigkeit unter dem endgültigen Widerstandszustand des Filters noch aufrechterhalten kann.

3. Einbauhöhe und Platzbedarf

Je höher die FFU-Installationshöhe, desto größer ist die Störung im Innenbereich, wenn der Luftstrom die Arbeitsfläche erreicht. Reinräume mit höheren Bodenhöhen erfordern möglicherweise höhere anfängliche Luftgeschwindigkeiten, um die Dämpfung auf dem Weg auszugleichen.

4. Prozessempfindlichkeit

Prozesse, die empfindlich auf Luftströmungsstörungen reagieren, wie etwa Fotolithographie und Beschichtung, erfordern eine stabile und gleichmäßige Windgeschwindigkeit, und Schwankungen sollten innerhalb eines kleinen Bereichs kontrolliert werden.

5. Energieverbrauch und Lärmbeschränkungen

Jedes Mal, wenn die Windgeschwindigkeit um 0,1 m/s zunimmt, erhöht sich der Stromverbrauch um 15–20 % und auch der Lärm nimmt zu. Unter der Prämisse, den Sauberkeitsanforderungen gerecht zu werden, sollte die Windgeschwindigkeit möglichst niedrig gewählt werden, um die Betriebskosten zu senken.

6. Häufige Missverständnisse bei der Auswahl der FFU-Windgeschwindigkeit

Mythos 1: Je höher die Windgeschwindigkeit, desto sauberer ist es. Eine zu hohe Windgeschwindigkeit führt zu Turbulenzen, die Partikel auf dem Boden und den Geräteoberflächen aufwirbeln. Sauberkeit hängt von der Rationalität der Luftströmungsorganisation ab, nicht nur von der hohen Windgeschwindigkeit.

Missverständnis 2: Alle Reinräume verbrauchen 0,45 m/s. 0,45 m/s ist ein typischer Wert für einen Reinraum mit unidirektionaler Strömung (Klasse 100). Reinräume der Klassen 1.000 und 10.000 haben eine nicht unidirektionale Strömung und sind zur Gewährleistung der Sauberkeit auf die Anzahl der Luftwechsel angewiesen. Die Windgeschwindigkeit kann bis zu 0,30 m/s betragen.

Missverständnis 3: Betrachten Sie nur die durchschnittliche Windgeschwindigkeit und ignorieren Sie die Gleichmäßigkeit. Auch wenn die durchschnittliche Windgeschwindigkeit den Standard erreicht und die Windgeschwindigkeitsabweichung an jedem Punkt ±20 % überschreitet, werden immer noch lokale Wirbelströme erzeugt, die die Sauberkeit beeinträchtigen.

Missverständnis 4: Sprechen Sie nur über die Windgeschwindigkeit, ohne den statischen Druck zu berücksichtigen. Es besteht ein passender Zusammenhang zwischen dem Luftvolumen der FFU und dem statischen Druck außerhalb der Maschine. Wenn der Lieferant nur die Windgeschwindigkeit, aber keinen statischen Druck angibt, kann es sein, dass die Windgeschwindigkeit nach der tatsächlichen Installation erheblich unzureichend ist.

Zusammenfassung: FFU-Spickzettel zur Auswahl der Windgeschwindigkeit

Das Grundprinzip der Auswahl : Wählen Sie unter der Prämisse, den Sauberkeitsgrad und die Prozessanforderungen zu erfüllen, die niedrigstmögliche Windgeschwindigkeit – was nicht nur Sauberkeit gewährleisten, sondern auch Energieverbrauch und Lärm reduzieren kann.

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. Das Produkt unterstützt die stufenlose Einstellung der Windgeschwindigkeit von 0–0,6 m/s mit fünf Geschwindigkeitsanpassungsoptionen von 0,3–0,5 m/s. Die Gleichmäßigkeit der Windgeschwindigkeit ist besser als die Industriestandardanforderungen (relative Standardabweichung ≤15 %), und der äußere statische Druck kann mehr als 100 Pa erreichen, wenn die Bodenwindgeschwindigkeit 0,45 m/s beträgt. Aili Industrial kann maßgeschneiderte FFU-Windgeschwindigkeitslösungen anbieten, die auf Ihrem Sauberkeitsgrad, Ihren Prozessanforderungen und Ihren Energieverbrauchszielen basieren und sich an die unterschiedlichen Reinigungsanforderungen von 13 großen Branchen anpassen, darunter Halbleiter, Paneldisplays, Pharmazie, Lebensmittel und Rechenzentren.

Wenn Sie Vorschläge zur Auswahl der FFU-Windgeschwindigkeit oder maßgeschneiderte Lösungen benötigen, wenden Sie sich bitte an das professionelle technische Team von Aili Industry.