ULPAファンの終端抵抗に応じた残圧を確認するにはどうすればよいですか?

ファンを選択するとき、多くの人は、新しいフィルターエレメントが取り付けられている、システムがクリーンである、風量が標準に達しているという 1 つの点だけを考慮します。この点が正しければ回転しますが、数ヶ月稼働させた後に風量が足りるかどうかは別問題です。

ファンの残圧をチェックするとき、実際に答えるべき質問は、新しいフィルタエレメントから最終抵抗まで、ファンが安定した風量を維持できるかどうかです。 抵抗が高まるプロセスがありますが、これは無視されることがよくあります。

ULPA の抵抗特性により、通常のフィルターよりも感度が高くなります。濾材が緻密で抵抗が大きいため、塵埃が堆積すると圧力差が大きく増加します。初期抵抗値のみでファンを選定すると、運転途中で風量が不足し、端部保護効果が低下する場合があります。

システムの圧力損失を分解して計算する必要がある

残留圧力をチェックする最初のステップは、一般的な数値を推定するのではなく、システムの合計抵抗をいくつかの部分に分割することです。

フィルターエレメント本体の抵抗。 これは最も変化する領域です。初期抵抗から最終抵抗までは2倍、あるいはそれ以上になる場合があります。特定の値は、選択した ULPA モデルの抵抗曲線に基づいており、サンプル上の 1 点だけを使用することはできません。

プレフィルターセクションの抵抗。 一次効果、中間効果、および化学濾過セクション (存在する場合) には、それぞれ独自の初期抵抗と最終抵抗があります。これらのセグメントにはほこりが溜まる可能性もあり、メンテナンスのサイクルとメンテナンスのタイミングがずれてしまいます。

ボックスとエアダクトの抵抗。 FFU ボックスの内部チャネル、エアダクト、エルボ、バルブ、ディフューザーが含まれます。この部分は比較的固定されていますが、風量が変化すると変化します。

端子接続とプレナム抵抗。 高効率空気供給入口、ディフューザ構造、および装置の内部エアダクトにおける圧力損失は、見落とされがちです。

これらの要素を合計すると、ファンが実際に克服しなければならない合計の抵抗になります。 フィルター要素のみを計算したり、初期抵抗状態のみを計算したりすると、ファンの需要が過小評価されます。関与する HEPA/ULPAエアフィルター品 も圧力損失分解方法は同じです。

初期抵抗の動作状態と最終抵抗の動作状態は個別に確認する必要があります。

これが残圧チェックの核となる動作です。

初期抵抗の動作条件: 新しいフィルターエレメント、クリーンなシステム、およびすべてのフィルターセクションが新品です。この状態では、全抵抗は最も低く、ファンの動作点は右端にあり、風量は最も大きくなります。検証の目的は、ファンの風量が過度に吹き飛ばされないか、初期消費電力が妥当な範囲内であることを確認することです。

最終抵抗使用条件：エンドULPAは合意された最終抵抗までダストが蓄積しており、他のフィルタセクションも交換時期に近いと考えられます。この状態では総合抵抗が最も大きくなり、ファンの動作点が左に移動し、風量が減少します。キャリブレーションの目的は、ファンが目標風量を維持できるかどうかを確認することです。

どちらの動作条件もファン曲線の動作範囲内に収まる必要があります。 初期抵抗条件での風量が基準を超え、最終抵抗条件での風量が不足する場合は、ファンの選定範囲が狭すぎるため調整が必要です。特定の曲線の読み取り方法については、抵抗曲線に関する関連説明を参照してください。

実際の動作では、2 つの動作条件で同時に極端な値が現れることはありません。 ただし、キャリブレーション中に最も不利な組み合わせに基づいて計算した場合、残されたマージンは信頼できます。

ファンカーブの読み方

残圧を確認するには、システム抵抗曲線とファン曲線を同じグラフに置く必要があります。

システム抵抗曲線：横軸風量、縦軸圧力損失。初期抵抗状態から最終抵抗状態まで、曲線は上向きに移動します。動きの量は、フィルターの抵抗の変化とシステムの他の部分の抵抗の変化によって異なります。

ファン曲線: メーカーが提供する PQ 曲線は、さまざまな風量下でファンが提供できる静圧を表します。

2 つの曲線の交点が作業点です。 初期抵抗条件は 1 つの交点に対応し、最終抵抗条件はもう 1 つの交点に対応します。 2 つの交点に相当する風量は設計の許容範囲内である必要があります。

最終抵抗条件の交点が左に遠すぎる場合は、ファンがこの抵抗下で十分な風量を維持できないことを意味します。治療の方向性としては、静圧の高いファンを選択する、フィルターエレメントの有効面積を増やして抵抗を減らす、システムの他の部分の圧力損失を最適化する、または最終的な抵抗設定値を調整するなどが挙げられます。

サポートする FFU ファン フィルター ユニット システムでは、風量とファンが一体的に設計されており、曲線の一致は比較的簡単です。 デバイス側アプリケーションなど EFU装置側ファンフィルターユニットは内部空間がコンパクトでオプションファンの種類も少ないため、校正の余地を残す必要があります。

最終的な抵抗値自体も適切でなければなりません

残圧チェックと最終抵抗設定は相互に影響します。

最終抵抗の設定が高すぎる場合、ファンはより大きな静圧を提供する必要があり、能力を超える可能性があります。または、ファンはかろうじて耐えられるが、エネルギー消費と騒音が増加しています。

最終抵抗の設定が低すぎると、完全に使用する前にフィルターエレメントを交換する必要があり、運用コストが増加します。

適切な最終抵抗は、ファンの容量、システムのエネルギー消費、メンテナンスコストのバランスをとる必要があります。 この点に対する統一された答えはなく、プロジェクトの状況と運用戦略によって異なります。具体的な設定方法については、最終抵抗に関する説明書を参照してください。

キャリブレーション中に変数として最終抵抗を使用することをお勧めします。 たとえば、450 Pa、550 Pa、および 650 Pa に従って、ファンの動作点が妥当な範囲内にあり、メンテナンス サイクルが許容できる値を確認します。これは、数値を直接取得するよりも信頼性が高くなります。

粉塵の蓄積プロセスは直線的ではありません

初期抵抗値から最終抵抗値まで、抵抗値は一定の速度で上昇しません。粉塵の蓄積は動作の開始時に急速に進み、後には横ばいになる場合があります。逆に、上流で突然の汚染が発生した場合、抵抗は短期間で跳ね上がる可能性があります。

確認の際は線形推定を行っても構いませんが、余裕を持たせる必要があります。 特に、上流負荷が不安定なシステムや、信頼性の高い前段保護がないシステムの場合、実際の抵抗は予想よりも早く上昇する可能性があります。

運転中の圧力差と風量を継続的に記録することは、実際の粉塵の堆積速度を判断するのに役立ちます。 抵抗が予想よりも早く上昇することが判明した場合は、事前に交換を手配したり、上流の原因をシステムレベルで調査したりできます。関与する ULPA超高性能フィルター または HEPA 高効率フィルターを選択する場合は 、その後の校正の参考として動作データを使用することをお勧めします。

プロジェクトの判断例

クリーンルーム改修プロジェクトでは、元のシステムは H14 を使用していましたが、それを U15 にアップグレードする予定でした。ファンは変更されず、フィルターエレメントのみが変更されます。

試算：目標風量におけるU15の初期抵抗値は、オリジナルのH14に比べて約25％増加します。オリジナルのファンカーブによれば、初期抵抗条件下でも風量を設計値近くに維持できます。プロジェクトチームはそれが実現できると信じている。

最終抵抗の動作条件に基づいてさらに検証すると、U15 の最終抵抗は初期抵抗より約 80% 高くなります。前濾過やその他のセクションの抵抗が増加するため、最終的な抵抗動作条件下でのシステムの合計抵抗は、初期抵抗動作条件よりも約 60% 高くなります。ファンカーブによれば、この動作条件では風量が約 20% 低下します。

この結果から、初期は運転できるものの、後期になると風量が不足することがわかります。処理の方向性は 2 つあります。抵抗の増加を抑えるために有効濾過面積が大きい U15 構造を選択します。または静圧の高いファンを交換してください。プロジェクトチームは、設備スペースに余裕があり、変更の量が少ないという理由で、最終的に前者を選択しました。

このケースの重要な点は、最初の抵抗に基づいて結論を導くのは非常に危険であるということです。 最終的な抵抗条件の確認は省略できません。

選択と承認のチェックリスト

アイリ工業のファン残圧パッケージについて

ファン残圧チェックは基本的に、同じ動作点でのフィルタエレメント抵抗、システム圧力損失、およびファン容量をチェックすることです。この作業を計画段階で完了できれば、その後の運用がより安定します。

Aili Industrial は、ファン、モーター、制御システム、フィルターの独立した製造能力を持っています。 ULPA プロジェクトを行う場合、フィルターエレメントの抵抗曲線、システムの圧力損失、ファンの PQ 曲線を一緒に評価できます。 FFU、EFUなどの空気供給機器とフィルタを同一システム内でマッチングさせると、初期抵抗と終止抵抗の状態を一括して確認することができ、設置後の風量の設計値からのずれを軽減できます。改修プロジェクトの場合は、元のシステム パラメータと新しいフィルタ エレメントの仕様に基づいてファンの調整が必要かどうかを確認することもできます。

お問い合わせの際は、適切な構成を確認するために、設計風量、システムの圧力損失条件、予想最終抵抗、設置スペースをお知らせください。具体的な選択は、プロジェクトによって確認された技術文書とテスト結果に基づいて行われます。