Почему расчет объема воздуха FFU является основой проектирования чистых помещений?
Объем воздуха FFU (вентиляторного фильтра) является одним из основных параметров при проектировании чистых помещений. Размер объема воздуха напрямую определяет три ключевых результата:
Соответствует ли чистота стандарту : недостаточный объем воздуха, недостаточное количество замен воздуха, чистота не может быть гарантирована.
Как определить количество FFU : разделите общую потребность в объеме воздуха на объем воздуха одного блока, чтобы получить необходимое количество блоков FFU.
Долгосрочные эксплуатационные затраты : слишком большой объем воздуха, большое количество оборудования и высокое энергопотребление; дизайн слишком мал, а чистота не на должном уровне.
Поэтому освоение метода расчета объема воздуха ФФУ является первым шагом при проектировании чистых помещений и выборе ФФУ.
1. Как рассчитать объем воздуха одного ФФУ?
Объем воздуха одного ФФУ определяется эффективной площадью фильтра и расчетной скоростью приземного ветра .
Формула расчета:
Объем воздуха (м³/ч) = ширина фильтра (м) × длина фильтра (м) × скорость приземного ветра (м/с) × 3600 (секунды)
Среди них лицевая скорость — это скорость воздуха, проходящего через секцию фильтра. Стандартная скорость ветра на лицевой стороне составляет 0,45 м/с.。
В качестве примера возьмем FFU со спецификацией 1175×575 мм:
Фактический размер высокоэффективного фильтра, соответствующего данной спецификации FFU, составляет примерно 1170×570 мм.
Объем воздуха = 1,17 × 0,57 × 0,45 × 3600 ≈ 1080 м³/ч
Базовое значение объема воздуха FFU общей спецификации:
Характеристики ФФУ |
Соответствующий объем воздуха (прибл.) |
575×575 мм |
520 м³/ч |
1175×575 мм |
1080м³/ч |
1175×875 мм |
1650м³/ч |
1175×1175 мм |
2210м³/ч |
ПРИМЕЧАНИЕ. При расчете объема воздуха следует использовать фильтра фактический размер (номинальный размер минус размер корпуса), а не номинальный размер.
2. Какова скорость встречного ветра?
Выбор скорости движения зависит от типа и уровня чистоты чистого помещения.
Тип чистого помещения |
Диапазон скоростей встречного ветра |
Типичные значения |
Чистая комната с односторонним потоком (класс 5/100 по ISO и выше) |
0,35-0,55 м/с |
0,45 м/с |
Чистые помещения с неоднонаправленным потоком воздуха (классы ISO 6–8/класс 1000 и ниже) |
0,30-0,45 м/с |
Определяем исходя из количества воздухообменов |
Совет по выбору : Скорость встречного ветра не фиксирована. Чем выше уровень чистоты, тем больше зависимость от однонаправленного потока, и скорость встречного ветра должна принимать большее значение. В то же время необходимо учитывать уменьшение объема воздуха, вызванное увеличением сопротивления после использования фильтра.
3. Как рассчитать общий объем воздуха, необходимый для чистого помещения?
Общий объем подачи воздуха, необходимый для чистого помещения, определяется объемом чистого помещения и количеством воздухообменов .
Формула расчета:
Общий объем воздуха (м³/ч) = площадь чистого помещения (м²) × высота пола (м) × количество воздухообменов (раз/ч)
Ориентир для количества воздухообменов при различных уровнях чистоты:
Уровень чистоты |
Справочный курс воздухообмена |
Уровень ISO 5 (уровень 100) |
≥300 раз/ч |
Уровень ISO 6 (уровень 1000) |
≥120 раз/ч |
Уровень ISO 7 (уровень 10 000) |
≥60 раз/ч |
Уровень ISO 8 (уровень 100 000) |
≥30 раз/ч |
Пример расчета :
Для чистого помещения класса 10 000 (класс 7 по ISO) площадью 100 м² и высотой пола 2,8 м скорость воздухообмена составляет 60 раз/ч:
Общий объем воздуха = 100 × 2,8 × 60 = 16 800 м³/ч.
4. Как определить количество ФФУ?
После получения общего объема потребности в воздухе чистого помещения и объема воздуха одного FFU можно рассчитать необходимое количество FFU.
Формула расчета:
Количество FFU = Общая потребность в воздухе чистого помещения ÷ Объем воздуха одного FFU
Продолжая предыдущий пример :
Общий объем воздуха составляет 16 800 м³/ч, выбран ФФУ 1175×575 мм (объем воздуха одного агрегата около 1080 м³/ч):
Количество БФУ = 16 800 ÷ 1080 ≈ 15,6 единиц
Фактическое развертывание должно быть округлено, а также необходимо принять во внимание перекрытие и избыточность оборудования. Рекомендуется развернуть 17-18 единиц.。
Другой метод расчета : для чистых помещений с однонаправленным потоком (класс 100) его также можно рассчитать через коэффициент покрытия площади и площадь покрытия одного FFU. Количество FFU = площадь потолка чистого помещения × степень покрытия ÷ эффективная площадь покрытия одного FFU.
5. Три ключевых фактора при расчете объема воздуха
1. Используйте фактические размеры, а не номинальные размеры.
При расчете объема воздуха FFU вместо номинального размера необходимо использовать фактический размер фильтра (чистый размер фильтрующего элемента после вычета внешней рамы).
2. Учитывайте увеличение сопротивления фильтра.
Высокоэффективный фильтр в процессе использования постепенно накапливает пыль, сопротивление увеличивается, и соответственно уменьшается объем воздуха. При выборе фильтра рекомендуется зарезервировать запас по статическому давлению более 30 %, чтобы обеспечить поддержание расчетного объема воздуха после использования фильтра.
3. Различают однонаправленный поток и неоднонаправленный поток.
Чистая комната с однонаправленным потоком (уровень ISO 5 и выше) : для обеспечения чистоты полагайтесь на скорость встречного ветра и рассчитывайте объем воздуха на основе скорости встречного ветра.
Чистая комната с неоднонаправленным потоком воздуха (уровень ISO 6 и ниже) : для обеспечения чистоты рассчитывайте количество воздухообменов и рассчитывайте общий объем воздуха на основе количества воздухообменов.
6. Метод измерения объема воздуха FFU
Испытание объема воздуха необходимо выполнить до того, как FFU покинет завод или после установки, чтобы проверить, достигает ли он расчетного значения. В промышленности обычно используются три основных метода обнаружения:
1. Метод ветровой камеры
Установка FFU в специальную воздушную камеру или испытательный стенд для измерения объема воздуха является более точным и широко признанным методом определения объемного объема воздуха.
2. Метод ветровой маски.
Используйте специальный воздушный колпак, чтобы полностью закрыть всю поверхность выхода воздуха из FFU и непосредственно измерить объем воздуха. Это наиболее часто используемый и прямой метод измерения объема воздуха при испытаниях на месте.
3. Метод сетки анемометра.
Разделите точки сетки на воздуховыпускном отверстии FFU, измерьте скорость ветра по точкам и вычислите среднее значение, затем умножьте его на площадь воздуховыпускного отверстия, чтобы получить объем воздуха.
Краткий обзор всего процесса расчета объема воздуха FFU
шаг |
действовать |
формула/метод |
первый шаг |
Определить уровень чистоты чистого помещения |
Уточните, это уровень ISO 5 (уровень 100) или уровень ISO 6-8 (уровень 1000/100000) |
Шаг 2 |
Определить фронтальную скорость или скорость воздухообмена |
Для класса 100 возьмите 0,45 м/с, для класса 1000 — ≥120 раз/час, а для класса 10 000 — ≥60 раз/час. |
Шаг 3 |
Рассчитайте объем воздуха одного FFU |
Площадь фильтра × скорость потока × 3600 |
Шаг 4 |
Рассчитайте общий требуемый объем воздуха в чистом помещении |
Площадь×высота пола×количество воздухообменов |
Шаг 5 |
Рассчитайте необходимое количество ФФУ |
Общий объем воздуха ÷ одиночный объем воздуха |
Шаг 6 |
Учитывайте резервирование и планировку |
Округлите в большую сторону и добавьте избыточность 10–15 %. |
Aili Industry — производитель FFU всей отраслевой цепочки.
Aili Industrial уже почти два десятилетия активно занимается разработкой оборудования для чистых помещений. От обмотки вентилятора, обработки коробки до разработки системы управления — вся отраслевая цепочка самостоятельно производит вентиляторные фильтрующие блоки FFU. Продукция соответствует стандартным характеристикам, таким как 575×575 мм, 1175×575 мм, 1175×875 мм, 1175×1175 мм, а также нестандартным индивидуальным размерам. Объем воздуха одного агрегата составляет 520-2210 м³/ч и выше. Он поддерживает двигатели EC/AC, несколько методов управления и выбор уровня фильтра. Aili Industrial может предоставить профессиональные решения по выбору и планировке FFU, исходя из вашего уровня чистоты, площади цеха и требований к объему воздуха, адаптируясь к различным потребностям в очистке 13 основных отраслей промышленности, включая полупроводники, панельные дисплеи, фармацевтику, продукты питания и центры обработки данных.
Если вам нужен расчет объема воздуха FFU или план выбора, обратитесь к профессиональной технической команде Aili Industry.
