Comment concevoir des ULPA ultra-fins lorsque l’espace est limité ?

Dans les projets côté équipements, l’espace laissé aux filtres est souvent déterminé lors de la phase de conception mécanique. Parfois, c'est un peu plus de 100 mm, parfois ce n'est même pas 100 mm. Pour insérer l'ULPA dans ce type d'espace et garantir le volume d'air, l'efficacité et l'étanchéité, ce n'est pas aussi simple que de « choisir un élément filtrant plus fin ».

La contradiction fondamentale de la conception ultra-mince est que l’épaisseur, la surface du filtre et la résistance sont mutuellement contraignantes. S'il est rendu plus fin, la zone de filtration sera réduite, la vitesse du vent augmentera et la résistance augmentera. Pour maintenir le volume d'air, une plus grande surface peut être nécessaire, mais l'espace ne le permet pas. Le point d’équilibre au milieu doit être déterminé lors de la phase de planification, plutôt que d’être ajusté après l’installation du prototype. Pour les caractéristiques structurelles spécifiques, veuillez vous référer aux instructions relatives à la structure sans cloisons.

Confirmez d'abord la quantité d'espace disponible

De nombreux projets disent « pas assez d'espace » mais ne parviennent pas à quantifier les contraintes. Avant de concevoir une solution ultra fine, assurez-vous que certains points sont clairs.

Limite de hauteur totale. Quelle est la hauteur maximale que l’équipement permet à l’élément filtrant d’occuper ? Cette valeur correspond-elle à la hauteur du cadre de l'élément filtrant ou inclut-elle le dégagement d'installation et l'espace de maintenance ? Les deux doivent être examinés séparément.

Profondeur et largeur d'installation. Outre les restrictions de hauteur, de longueur et de largeur doivent également être confirmées. Bien que certains équipements soient très serrés, il existe une marge dans le sens de la longueur. Vous pouvez envisager d'augmenter la longueur et la largeur et de réduire l'épaisseur pour compenser la surface.

Emplacement et direction de l’entrée d’air. La provenance de l’air entrant et la destination de l’air sortant affecteront la conception du chemin de circulation d’air à l’intérieur de l’élément filtrant. Lorsque l'espace est limité, le chemin du flux d'air peut ne pas être droit vers l'intérieur et vers l'extérieur, ce qui nécessite la coopération d'une structure de guidage.

Chemin de démontage et de montage. Une fois l’élément filtrant installé, peut-il être retiré ? Y a-t-il des bras robotiques, des câbles ou des pièces structurelles à l'intérieur de l'équipement qui bloquent l'accès au remplacement ? Certaines solutions peuvent être installées mais ne peuvent pas être retirées. Ce problème n'est pas rare dans les projets côté appareil.

Espace structurel scellé. Le joint ou le réservoir de liquide nécessite un certain espace de compression. Si l'épaisseur a été calculée de manière très précise, il se peut qu'il n'y ait pas suffisamment d'espace dans la structure d'étanchéité, ce qui entraînerait une compression insuffisante. Pour les méthodes de scellement spécifiques, veuillez vous référer aux instructions pertinentes pour le scellement du réservoir de liquide.

Rassemblez ces mesures et dressez une liste des contraintes spatiales. Cette liste constitue la base de la conception ultérieure.

Comment la surface et la résistance changent-elles après une compression d'épaisseur ?

L’impact le plus direct d’une épaisseur réduite est la réduction de la surface du filtre.

Pour les mêmes dimensions extérieures, une réduction d’épaisseur signifie une réduction de la hauteur des plis ou du nombre de plis. Si les plis sont fortement comprimés, la longueur dépliée d'un seul pli devient plus courte ; si le nombre de plis est réduit, la surface totale dépliée diminue. Les deux changements réduiront la zone de filtrage efficace.

À mesure que la superficie diminue, la vitesse du vent qui passe augmente. Sous le même volume d'air, plus la surface est petite, plus le flux d'air traverse le matériau filtrant par unité de surface et plus la vitesse du vent qui passe est élevée. Cela entraînera deux résultats : la résistance augmente et l’accumulation de poussière peut s’accélérer.

La résistance croissante affectera le point de fonctionnement du ventilateur. Si le ventilateur d'origine est sélectionné en fonction de l'élément filtrant d'épaisseur conventionnelle, après l'avoir remplacé par un élément filtrant ultra-fin, la résistance du système peut augmenter et le volume d'air peut diminuer. Justificatif Unité de filtre de ventilateur FFU ou Pour le système d'unité de filtre de ventilateur à l'extrémité de l'équipement EFU, le point de fonctionnement du ventilateur doit être revérifié.

Par conséquent, la conception ultra-mince ne consiste pas simplement à « réduire l'épaisseur », mais à trouver une combinaison réalisable entre l'épaisseur, la surface et la résistance. Certaines solutions tentent de maintenir la surface efficace dans une épaisseur limitée en passant à un média filtrant à faible résistance ou en ajustant la structure plissée ; certaines solutions acceptent une résistance plus élevée et utilisent des ventilateurs avec une pression statique plus élevée pour compenser. Pour les méthodes de sélection spécifiques, veuillez vous référer aux instructions relatives à la courbe de résistance.

Comment faire correspondre le matériau et la structure du filtre

Lorsque l’épaisseur est limitée, le choix des matériaux et des structures filtrantes sera également restreint.

Sélection des médias filtrants. La fibre de verre et le PTFE ont des caractéristiques de résistance différentes pour la même épaisseur. Certains matériaux filtrants à faible résistance peuvent maintenir des canaux de circulation d'air relativement raisonnables avec des structures plus fines. Cependant, le choix des matériaux ne doit pas uniquement tenir compte de la résistance, mais également de l'adéquation aux conditions de travail. Pour une comparaison spécifique, veuillez vous référer aux instructions pertinentes sur la sélection de la fibre de verre et du PTFE.

Conception plissée. Lorsque l'épaisseur est réduite, la distance des plis et le motif des plis doivent être repensés. Les plis trop denses s’effondreront facilement sous une structure fine, tandis que les plis trop clairsemés auront une surface insuffisante. Les paramètres de plissage doivent être déterminés ainsi que les caractéristiques du matériau filtrant et les conditions de débit d'air.

Disposition de la ligne de colle. La colle de scellement des bords prend de la place, et cette partie de l'espace occupe une plus grande proportion dans les structures ultra fines. Si la ligne de colle est trop large ou inégalement répartie, elle peut comprimer davantage le canal efficace. Pour une sélection spécifique de colloïdes, veuillez vous référer aux instructions pertinentes sur la sélection des mastics en fonction des conditions de travail.

Rigidité du cadre. Le cadre ultra fin peut être moins rigide que les produits ordinaires. Il faut évaluer si le cadre extérieur sera déformé lors de l'installation et de la compression. Si la déformation du cadre extérieur affecte la surface d'étanchéité, même si l'épaisseur est installée, l'étanchéité peut ne pas être conforme aux normes. Pour la sélection spécifique du matériau du cadre, veuillez vous référer aux instructions pertinentes sur la comparaison entre l'alliage d'aluminium et l'acier inoxydable.

structure de déjudiciarisation. Les espaces d'entrée et de sortie d'air de l'élément filtrant ultra-fin sont très compacts. Si l'entrée d'air est trop proche de l'élément filtrant, la répartition du flux d'air peut être inégale ; si le côté sortie d'air est bloqué, la vitesse du vent local peut être élevée. Si nécessaire, il doit être associé à un déflecteur ou à une structure de partage de flux.

La vérification et la maintenance ne peuvent être omises

En raison des contraintes d'espace dans les solutions ultra-minces, la vérification et la maintenance sont susceptibles d'être ignorées.

Vérification des performances du filtre. Mesurez la résistance et l'efficacité au volume d'air cible et confirmez qu'elles se situent dans la plage acceptable. Si le volume d'air sur site et les conditions de test sont cohérents, les lectures doivent se situer dans la plage correspondant à la courbe.

Installez la détection des fuites. La surface d'étanchéité des éléments filtrants ultra-minces peut être plus étroite et les exigences d'installation et de compression sont plus élevées. Après l'installation, effectuez une détection des fuites sur site conformément au plan du projet pour confirmer l'efficacité du joint. La question de savoir si le chemin d'analyse est accessible doit être confirmée lors de la phase de planification.

Maintenir la vérification des canaux. Une fois l'élément filtrant installé, confirmez si l'opération de démontage et d'assemblage est réalisable. Lorsque l'espace interne de l'équipement est restreint, il peut être nécessaire de démonter d'autres pièces avant de remplacer l'élément filtrant. Ces étapes opératoires doivent être confirmées et enregistrées au préalable. Pour la séquence d'acceptation spécifique, veuillez vous référer aux instructions pertinentes pour savoir s'il faut d'abord régler le volume d'air ou vérifier d'abord les fuites.

Exécutez la trace des données. La résistance de l'élément filtrant ultra-fin peut être supérieure à celle des produits conventionnels et la vitesse d'accumulation de poussière peut également être différente. Pendant le fonctionnement, la différence de pression et le volume d'air sont enregistrés en continu pour déterminer le cycle de remplacement réel.

Exemple de jugement de projet

Certains équipements semi-conducteurs doivent installer un filtre ULPA à l'intérieur, et l'espace réservé en haut de l'équipement n'est que de 85 mm. L'épaisseur de l'ULPA conventionnel est d'environ 100 mm ou plus et ne peut pas être installée directement.

Le plan préliminaire utilise de l'ULPA ultra-mince, d'une épaisseur d'environ 70 mm, et l'espace restant est utilisé pour sceller la structure et les tolérances d'installation. Cependant, le test a révélé que la résistance de l'élément filtrant au volume d'air cible était environ 40 % supérieure au plan initial et que le point de fonctionnement du ventilateur était proche de la limite supérieure.

Après d'autres calculs, le plan a été ajusté : passage à une structure ultra-mince avec une surface effective plus grande et augmentation de l'épaisseur à 75 mm. Cependant, en optimisant la conception des plis, la surface effective a augmenté d'environ 15 % par rapport au plan ultra-mince original. Après réglage, la résistance est réduite à une plage acceptable et le point de fonctionnement du ventilateur revient à la plage normale. La structure interne de l'appareil a été légèrement ajustée pour s'adapter à l'épaisseur accrue de 5 mm.

La clé de ce cas est la suivante : la conception ultra-mince ne consiste pas simplement à choisir le modèle le plus fin, mais à trouver un équilibre entre l'épaisseur, la surface, la résistance et les capacités du système. impliquant Filtre ultra haute efficacité ULPA ou La sélection du filtre HEPA haute efficacité suit la même logique.

Liste de contrôle de sélection et d'acceptation

À propos de l'ensemble de solutions ultra-minces d'Aili Industrial

La difficulté de la conception d’ULPA ultra-mince réside dans les contraintes mutuelles d’espace, de surface et de résistance. Si les contraintes peuvent être quantifiées pendant la phase de planification, puis combinées avec les matériaux filtrants et les options structurelles pour les vérifier un par un, la probabilité de trouver une combinaison réalisable sera bien plus grande.

Aili Industry dispose de capacités de fabrication indépendantes dans les domaines des filtres, des ventilateurs, des systèmes de contrôle et du traitement de la tôle, et peut fournir Filtre ultra haute efficacité ULPA、Filtre HEPA à haute efficacité et équipement d'alimentation en air de support. Pour les projets avec un espace limité, la structure interne de l'équipement, la hauteur disponible, le volume d'air cible et le chemin d'installation peuvent être combinés pour faciliter la vérification de l'épaisseur de l'élément filtrant, de la conception des plis et du schéma d'étanchéité. Lorsque le filtre est associé à des équipements tels que FFU et EFU, la résistance de l'élément filtrant ultra-fin et le point de fonctionnement du ventilateur peuvent être calculés ensemble au stade de la planification pour réduire le volume d'air insuffisant après l'installation.

Lors de votre demande, fournissez le schéma de structure interne de l'équipement, les dimensions de l'espace disponible, le volume d'air cible et les exigences de maintenance pour aider à confirmer la solution ultra-mince appropriée. La conception spécifique est soumise aux documents techniques confirmés par le projet et aux résultats des tests sur échantillons.