Wie entwirft man ultradünnes ULPA, wenn der Platz begrenzt ist?

Bei Projekten auf der Ausrüstungsseite wird der für Filter verbleibende Platz häufig während der mechanischen Konstruktionsphase bestimmt. Manchmal sind es knapp über 100 mm, manchmal sind es nicht einmal 100 mm. Um ULPA in einen solchen Raum zu stopfen und Luftvolumen, Effizienz und Abdichtung sicherzustellen, ist es nicht so einfach, „ein dünneres Filterelement zu wählen“.

Der Hauptwiderspruch des ultradünnen Designs besteht darin, dass Dicke, Filterfläche und Widerstand sich gegenseitig einschränken. Wenn es dünner gemacht wird, verringert sich die Filterfläche, die Windgeschwindigkeit erhöht sich und der Widerstand erhöht sich. Um das Luftvolumen aufrechtzuerhalten, ist möglicherweise eine größere Fläche erforderlich, der Platz lässt dies jedoch nicht zu. Der Gleichgewichtspunkt in der Mitte muss während der Planungsphase bestimmt werden und darf nicht nach der Installation des Prototyps angepasst werden. Die Besonderheiten des Aufbaus entnehmen Sie bitte der jeweiligen Anleitung zum Aufbau ohne Trennwände.

Überprüfen Sie zunächst, wie viel Speicherplatz verfügbar ist

Bei vielen Projekten wird von „nicht genügend Platz“ gesprochen, die Einschränkungen werden jedoch nicht quantifiziert. Bevor Sie eine ultradünne Lösung entwerfen, stellen Sie sicher, dass einige Dinge klar sind.

Gesamthöhenbegrenzung. Wie hoch darf das Filterelement maximal sein? Handelt es sich bei diesem Wert um die Höhe des Filterelementrahmens oder sind darin Einbaufreiraum und Wartungsraum enthalten? Beides sollte getrennt betrachtet werden.

Einbautiefe und -breite. Neben der Höhe müssen auch Längen- und Breitenbeschränkungen bestätigt werden. Obwohl einige Geräte sehr eng sind, gibt es in Längsrichtung Spielraum. Sie können erwägen, die Länge und Breite zu vergrößern und die Dicke zu verringern, um die Fläche auszugleichen.

Lage und Richtung des Lufteinlasses. Woher die einströmende Luft kommt und wohin die ausströmende Luft strömt, hat Einfluss auf die Gestaltung des Luftstrompfads im Filterelement. Wenn der Platz begrenzt ist, kann es sein, dass der Luftstrompfad nicht gerade ein- und ausströmt, was die Mitwirkung einer Führungsstruktur erfordert.

Demontage- und Montagepfad. Kann das Filterelement nach dem Einbau herausgenommen werden? Befinden sich Roboterarme, Kabel oder Strukturteile im Inneren der Ausrüstung, die den Zugang zum Austausch blockieren? Einige Lösungen können installiert, aber nicht entfernt werden. Dieses Problem ist bei geräteseitigen Projekten nicht ungewöhnlich.

Abgedichteter Bauraum. Die Dichtung bzw. der Flüssigkeitstank benötigt einen gewissen Kompressionsraum. Wenn die Dicke sehr knapp bemessen wurde, ist möglicherweise nicht genügend Platz in der Dichtungskonstruktion vorhanden, was zu einer unzureichenden Kompression führt. Spezifische Versiegelungsmethoden entnehmen Sie bitte den entsprechenden Anweisungen zur Versiegelung von Flüssigkeitstanks.

Sammeln Sie diese Messungen und erstellen Sie eine Liste der räumlichen Einschränkungen. Diese Liste ist die Grundlage für die spätere Gestaltung.

Wie verändern sich Fläche und Widerstand nach der Dickenkomprimierung?

Die direkteste Auswirkung einer geringeren Dicke ist die Verringerung der Filterfläche.

Bei gleichen Außenabmessungen bedeutet eine Verringerung der Dicke eine Verringerung der Faltenhöhe bzw. Faltenanzahl. Wenn die Falten stark komprimiert sind, wird die entfaltete Länge einer einzelnen Falte kürzer; Wenn die Anzahl der Falten verringert wird, verringert sich die gesamte entfaltete Fläche. Durch beide Änderungen wird die effektive Filterfläche verringert.

Mit abnehmender Fläche nimmt die vorbeiziehende Windgeschwindigkeit zu. Bei gleichem Luftvolumen gilt: Je kleiner die Fläche, desto mehr Luft strömt pro Flächeneinheit durch das Filtermaterial und desto höher ist die vorbeiziehende Windgeschwindigkeit. Dies führt zu zwei Ergebnissen: Der Widerstand steigt und die Staubansammlung kann sich beschleunigen.

Der steigende Widerstand beeinflusst den Betriebspunkt des Lüfters. Wenn der Originallüfter entsprechend dem Filterelement mit herkömmlicher Dicke ausgewählt wird, kann es nach dem Austausch durch ein ultradünnes Filterelement zu einem Anstieg des Systemwiderstands und einer Verringerung des Luftvolumens kommen. Unterstützend FFU-Lüfterfiltereinheit oder Für das Lüfterfiltereinheitssystem auf der EFU-Geräteseite muss der Lüfterarbeitspunkt erneut überprüft werden.

Daher geht es beim ultradünnen Design nicht nur darum, „die Dicke zu verringern“, sondern darum, eine praktikable Kombination zwischen Dicke, Fläche und Widerstand zu finden. Einige Lösungen versuchen, die wirksame Fläche innerhalb einer begrenzten Dicke zu halten, indem sie auf Filtermedien mit geringem Widerstand umsteigen oder die Faltenstruktur anpassen. Einige Lösungen akzeptieren einen höheren Widerstand und verwenden zum Ausgleich Lüfter mit höherem statischen Druck. Spezifische Auswahlmethoden finden Sie in den Anweisungen zur Widerstandskurve.

So passen Sie Filtermaterial und Struktur an

Wenn die Dicke begrenzt ist, wird auch die Auswahl an Filtermaterialien und -strukturen eingeschränkt.

Auswahl der Filtermedien. Glasfaser und PTFE weisen bei gleicher Dicke unterschiedliche Widerstandseigenschaften auf. Einige Filtermaterialien mit geringem Widerstand können relativ vernünftige Luftstromkanäle mit dünneren Strukturen aufrechterhalten. Bei der Materialauswahl sollte jedoch nicht nur auf die Beständigkeit geachtet werden, sondern auch auf die Eignung für die Arbeitsbedingungen. Für einen konkreten Vergleich beachten Sie bitte die entsprechenden Hinweise zur Auswahl von Glasfaser und PTFE.

Plissee-Design. Wenn die Dicke reduziert wird, müssen der Faltenabstand und das Faltenmuster neu gestaltet werden. Zu dichte Falten fallen unter einer dünnen Struktur leicht zusammen, während zu spärliche Falten nicht genügend Fläche haben. Die Faltenparameter sollten zusammen mit den Eigenschaften des Filtermaterials und den Luftströmungsbedingungen bestimmt werden.

Leimlinienlayout. Der Randversiegelungskleber nimmt Platz ein, und dieser Teil des Platzes nimmt bei ultradünnen Strukturen einen größeren Anteil ein. Wenn die Klebefuge zu breit oder ungleichmäßig verteilt ist, kann es sein, dass der wirksame Kanal noch weiter komprimiert wird. Informationen zur spezifischen Kolloidauswahl finden Sie in den entsprechenden Anweisungen zur Auswahl von Dichtstoffen entsprechend den Arbeitsbedingungen.

Rahmensteifigkeit. Der ultradünne Rahmen ist möglicherweise weniger steif als herkömmliche Produkte. Es muss beurteilt werden, ob sich der Außenrahmen beim Einbau und beim Zusammendrücken verformt. Wenn sich die Verformung des Außenrahmens auf die Dichtungsfläche auswirkt, entspricht die Dichtung möglicherweise nicht dem Standard, auch wenn die Dicke installiert ist. Informationen zur spezifischen Auswahl des Rahmenmaterials finden Sie in den entsprechenden Anweisungen zum Vergleich zwischen Aluminiumlegierung und Edelstahl.

Umleitungsstruktur. Die Lufteinlass- und -auslassräume des ultradünnen Filterelements sind sehr kompakt. Wenn der Lufteinlass zu nahe am Filterelement liegt, kann die Luftstromverteilung ungleichmäßig sein; Wenn die Luftauslassseite blockiert ist, kann die lokale Windgeschwindigkeit hoch sein. Bei Bedarf muss es mit einem Deflektor oder einer Strömungsteilungsstruktur kombiniert werden.

Auf Überprüfung und Wartung kann nicht verzichtet werden

Aufgrund von Platzbeschränkungen bei ultradünnen Lösungen werden Überprüfung und Wartung eher vernachlässigt.

Überprüfung der Filterleistung. Messen Sie den Widerstand und die Effizienz beim Zielluftvolumen und stellen Sie sicher, dass sie im akzeptablen Bereich liegen. Wenn das Luftvolumen und die Testbedingungen vor Ort konsistent sind, sollten die Messwerte innerhalb des der Kurve entsprechenden Bereichs liegen.

Installieren Sie eine Leckerkennung. Die Dichtfläche ultradünner Filterelemente kann schmaler sein und die Installations- und Kompressionsanforderungen sind höher. Führen Sie nach der Installation eine Lecksuche vor Ort gemäß dem Projektplan durch, um die Wirksamkeit der Dichtung zu bestätigen. Ob der Scanpfad erreichbar ist, muss während der Planungsphase bestätigt werden.

Behalten Sie die Kanalüberprüfung bei. Überprüfen Sie nach der Installation des Filterelements, ob die Demontage und Montage durchführbar ist. Wenn der Innenraum des Geräts eng ist, kann es erforderlich sein, vor dem Austausch des Filterelements andere Teile zu demontieren. Diese Bedienschritte sollten vorab bestätigt und protokolliert werden. Den konkreten Abnahmeablauf entnehmen Sie bitte der entsprechenden Anleitung, ob Sie zuerst die Luftmenge anpassen oder zuerst auf Undichtigkeiten prüfen müssen.

Führen Sie einen Datentrace aus. Der Widerstand des ultradünnen Filterelements kann höher sein als bei herkömmlichen Produkten, und auch die Geschwindigkeit der Staubansammlung kann unterschiedlich sein. Während des Betriebs werden Druckdifferenz und Luftmenge kontinuierlich erfasst, um den tatsächlichen Austauschzyklus zu ermitteln.

Beispiel für eine Projektbeurteilung

Bei bestimmten Halbleitergeräten muss im Inneren ein ULPA-Filter installiert werden, und der reservierte Raum an der Oberseite des Geräts beträgt nur 85 mm. Die Dicke von herkömmlichem ULPA beträgt etwa 100 mm oder mehr und kann nicht direkt installiert werden.

Der vorläufige Plan verwendet ultradünnes ULPA mit einer Dicke von etwa 70 mm, und der verbleibende Raum wird zum Abdichten von Struktur- und Installationstoleranzen verwendet. Der Test ergab jedoch, dass der Widerstand des Filterelements bei der Zielluftmenge etwa 40 % höher war als ursprünglich geplant und der Betriebspunkt des Ventilators nahe der Obergrenze lag.

Nach weiteren Berechnungen wurde der Plan angepasst: Umstellung auf eine ultradünne Struktur mit größerer Nutzfläche und Erhöhung der Dicke auf 75 mm. Durch die Optimierung des Faltendesigns vergrößerte sich die effektive Fläche jedoch um etwa 15 % im Vergleich zum ursprünglichen ultradünnen Plan. Nach der Einstellung wird der Widerstand auf einen akzeptablen Bereich reduziert und der Betriebspunkt des Ventilators kehrt in den Normalbereich zurück. Die innere Struktur des Geräts wurde leicht angepasst, um der erhöhten Dicke von 5 mm Rechnung zu tragen.

Der Schlüssel zu diesem Fall ist: Beim ultradünnen Design geht es nicht einfach darum, das dünnste Modell auszuwählen, sondern ein Gleichgewicht zwischen Dicke, Fläche, Widerstand und Systemfähigkeiten zu finden. involvierend Ultrahocheffizienter ULPA-Filter oder Die Auswahl des HEPA-Hocheffizienzfilters folgt der gleichen Logik.

Checkliste für Auswahl und Annahme

Über das ultradünne Lösungspaket von Aili Industrial

Die Schwierigkeit beim Design von ultradünnem ULPA liegt in den gegenseitigen Einschränkungen von Platz, Fläche und Widerstand. Wenn die Einschränkungen in der Planungsphase quantifiziert und dann mit den Filtermaterialien und Strukturoptionen kombiniert werden können, um sie einzeln zu überprüfen, ist die Wahrscheinlichkeit, eine realisierbare Kombination zu finden, viel größer.

Aili Industry verfügt über unabhängige Fertigungskapazitäten für Filter, Ventilatoren, Steuerungssysteme und Blechbearbeitung und kann diese bereitstellen Ultrahocheffizienter ULPA-Filter、HEPA-Hochleistungsfilter und unterstützende Luftversorgungsausrüstung. Bei Projekten mit begrenztem Platzangebot können die interne Struktur der Ausrüstung, die verfügbare Höhe, das Zielluftvolumen und der Installationspfad kombiniert werden, um die Überprüfung der Filterelementdicke, des Faltendesigns und des Dichtungsschemas zu erleichtern. Wenn der Filter mit Geräten wie FFU und EFU kombiniert wird, können der Widerstand des ultradünnen Filterelements und der Arbeitspunkt des Lüfters bereits in der Planungsphase gemeinsam berechnet werden, um nach der Installation ein unzureichendes Luftvolumen zu reduzieren.

Geben Sie bei Ihrer Anfrage das interne Strukturdiagramm der Ausrüstung, die verfügbaren Raumabmessungen, das Zielluftvolumen und die Wartungsanforderungen an, um die geeignete ultradünne Lösung zu bestätigen. Die konkrete Auslegung unterliegt den durch das Projekt bestätigten technischen Unterlagen und den Beispieltestergebnissen.