FFU(风机过滤单元)的风量是洁净室设计中最基础的参数之一。风量的大小直接决定三个关键结果:
洁净度能否达标:风量不足,换气次数不够,洁净度无法保证
FFU数量如何确定:总风量需求除以单台风量,得出所需FFU台数
长期运行成本:风量设计过大,设备数量多、能耗高;设计过小,洁净度不达标
因此,掌握FFU风量的计算方法,是洁净室设计和FFU选型的第一步。
单台FFU的风量由过滤器有效面积和设计面风速共同决定。
计算公式:
风量(m³/h)= 过滤器宽度(m)× 过滤器长度(m)× 面风速(m/s)× 3600(秒)
其中,面风速是空气通过过滤器断面的速度。行业标准面风速为 0.45m/s。
以1175×575mm规格FFU为例:
该规格FFU对应的高效过滤器实际尺寸约为1170×570mm。
风量 = 1.17 × 0.57 × 0.45 × 3600 ≈ 1080 m³/h
常见规格FFU风量参考值:
FFU规格 | 对应风量(约) |
|---|---|
575×575mm | 520 m³/h |
1175×575mm | 1080 m³/h |
1175×875mm | 1650 m³/h |
1175×1175mm | 2210 m³/h |
注意:计算风量时应使用过滤器的实际尺寸(名义尺寸减去外框尺寸),而非名义尺寸。
面风速的选择取决于洁净室的类型和洁净等级。
洁净室类型 | 面风速范围 | 典型取值 |
|---|---|---|
单向流洁净室(ISO 5级/百级及以上) | 0.35-0.55 m/s | 0.45 m/s |
非单向流洁净室(ISO 6-8级/千级及以下) | 0.30-0.45 m/s | 根据换气次数确定 |
选型提示:面风速并非固定不变。洁净等级越高,对单向流的依赖越大,面风速应取较高值。同时需考虑过滤器使用后期阻力上升带来的风量衰减。
洁净室所需的总送风量由洁净室体积和换气次数决定。
计算公式:
总风量(m³/h)= 洁净室面积(m²)× 层高(m)× 换气次数(次/h)
不同洁净等级的换气次数参考:
洁净等级 | 换气次数参考 |
|---|---|
ISO 5级(百级) | ≥300次/h |
ISO 6级(千级) | ≥120次/h |
ISO 7级(万级) | ≥60次/h |
ISO 8级(十万级) | ≥30次/h |
计算示例:
一个100m²、层高2.8m的万级洁净室(ISO 7级),换气次数取60次/h:
总风量 = 100 × 2.8 × 60 = 16,800 m³/h
在得到洁净室总风量需求和单台FFU风量后,即可计算所需FFU数量。
计算公式:
FFU数量 = 洁净室总风量需求 ÷ 单台FFU风量
接上例:
总风量16,800 m³/h,选用1175×575mm FFU(单台风量约1080 m³/h):
FFU数量 = 16,800 ÷ 1080 ≈ 15.6台
实际部署时需向上取整,并考虑设备遮挡和冗余,建议部署17-18台。
另一种计算方法:对于单向流洁净室(百级),也可通过面积覆盖率和单台FFU覆盖面积计算。FFU数量 = 洁净室天花面积 × 覆盖率 ÷ 单台FFU有效覆盖面积。
1. 用实际尺寸,不用名义尺寸
计算FFU风量时,必须使用过滤器的实际尺寸(扣除外框后的滤芯净尺寸),而非名义尺寸。
2. 考虑过滤器阻力上升
高效过滤器在使用过程中逐渐积尘,阻力上升,风量会随之衰减。选型时建议预留30%以上的静压余量,确保过滤器使用后期仍能维持设计风量。
3. 区分单向流与非单向流
单向流洁净室(ISO 5级及以上) :依靠面风速保证洁净度,按面风速计算风量
非单向流洁净室(ISO 6级及以下) :依靠换气次数保证洁净度,按换气次数计算总风量
FFU出厂前或安装后需要进行风量测试,以验证是否达到设计值。行业内常用的检测方法主要有以下三种:
1. 风室法
将FFU安装于专用的检测风室或风量测试台上进行测量,是较为精准且被广泛认可的体积风量检测方法。
2. 风罩法
使用特制的风罩将FFU整个出风面完全罩住,直接测量风量。这是现场检测中最常用、最直接的风量测定方式。
3. 风速仪网格法
在FFU出风口划分网格点,逐点测量风速并计算平均值,再乘以出风面积得出风量。
步骤 | 操作 | 公式/方法 |
|---|---|---|
第一步 | 确定洁净室洁净等级 | 明确是ISO 5级(百级)还是ISO 6-8级(千/万/十万级) |
第二步 | 确定面风速或换气次数 | 百级取0.45m/s,千级取≥120次/h,万级取≥60次/h |
第三步 | 计算单台FFU风量 | 过滤器面积 × 面风速 × 3600 |
第四步 | 计算洁净室总风量需求 | 面积 × 层高 × 换气次数 |
第五步 | 计算所需FFU数量 | 总风量 ÷ 单台风量 |
第六步 | 考虑冗余和布局 | 向上取整,增加10%-15%冗余 |
艾立工业深耕洁净室设备领域近二十年,从风机绕制、箱体加工到控制系统开发,全产业链自主制造FFU风机过滤单元。产品涵盖575×575mm、1175×575mm、1175×875mm、1175×1175mm等标准规格及非标定制尺寸,单台风量覆盖520-2210m³/h及以上,支持EC/AC电机、多种控制方式和过滤等级选择。艾立工业可依据您的洁净等级、车间面积和风量需求,提供专业的FFU选型与布局方案,适配半导体、面板显示、制药、食品、数据中心等13大行业的不同洁净需求。
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