Как выбрать скорость ветра ФФУ?
Почему скорость ветра FFU является ключевым параметром при проектировании чистых помещений?
Основная функция FFU (вентиляторного фильтра) — фильтровать воздух через высокоэффективный фильтр и отправлять его наружу с одинаковой скоростью ветра для поддержания чистоты в чистом помещении. Скорость ветра – один из важнейших параметров работы ФФУ.。
Величина скорости ветра напрямую определяет три основных показателя чистого помещения:
Может ли чистота соответствовать стандарту : скорость ветра слишком низкая, тяга воздушного потока недостаточна, загрязняющие вещества не могут быть эффективно удалены; скорость ветра слишком велика, может возникнуть турбулентность и взбалтывание частиц
Уровень энергопотребления : каждый раз, когда скорость ветра увеличивается на 0,1 м/с, энергопотребление вентилятора увеличивается примерно на 15–20 %.
Уровень рабочего шума : чем выше скорость ветра, тем сильнее шум.
Поэтому разумный выбор скорости ветра ФФУ является ключом к поиску баланса между нормами чистоты, энергосбережением и снижением шума.
1. Основные стандарты скорости ветра ФФУ
Признанная в отрасли стандартная скорость приземного ветра FFU составляет 0,45 м/с.。
Отфильтрованный чистый воздух 0,45 м/с±20% . равномерно распределяется по всей воздуховыпускной поверхности при скорости ветра Другими словами, допустимый диапазон колебаний скорости ветра на выходе из ФФУ составляет 0,36-0,54 м/с.。
Типичная конфигурация скорости ветра пятискоростной регулировки FFU: 0,3-0,35-0,4-0,45-0,5 м/с. 0,45 м/с — это «базовое значение» скорости ветра FFU, которое используется в качестве отправной точки для большинства проектов чистых помещений.
2. Как выбрать скорость ветра для разных уровней чистоты?
Различные уровни чистоты предъявляют разные требования к скорости ветра ФФУ. Ниже приведены эталонные диапазоны скорости ветра для каждого уровня ISO:
класс ISO |
Применимые сценарии |
Покрытие ФФУ |
Средняя скорость ветра (м/с) |
Количество замен воздуха (раз/ч) |
Уровень ISO 5 (уровень 100) |
Производство чипов, стерильная подготовка |
60%-80% |
0,35-0,55 |
300-600 |
Уровень ISO 6 (уровень 1000) |
Медицинское оборудование, прецизионное покрытие |
40%-60% |
0,30-0,45 |
150-300 |
Уровень ISO 7 (уровень 10 000) |
Упаковка пищевых продуктов, лабораторные испытания |
25%-40% |
0,30-0,45 |
60-150 |
Уровень ISO 8 (уровень 100 000) |
Электронная сборка, общее производство |
15%-25% |
0,30-0,45 |
20-60 |
Логика выбора :
Чистое помещение класса 5 по ISO (класс 100) : это чистое помещение с однонаправленным потоком воздуха, в котором непрерывный ламинарный поток воздуха удаляет загрязняющие вещества. Расчетное значение обычно составляет 0,45 м/с . Если скорость ветра слишком низкая, воздушный поток не сможет вытеснить загрязняющие вещества, но если скорость ветра слишком высока, будет создаваться турбулентность и частицы будут перемешиваться.
Чистое помещение класса 6–8 по ISO (класс 1000/класс 10 000/класс 100 000) : это чистое помещение с неоднонаправленным потоком (турбулентный поток), в котором для поддержания чистоты используется разбавляющая вентиляция. Диапазон скорости ветра можно уменьшить до 0,30-0,45 м/с . Если скорость ветра слишком низкая (<0,30 м/с), это повлияет на количество воздухообменов и чистоту, а если слишком высокая, это увеличит потребление энергии.
3. Метод преобразования скорости ветра и объема воздуха.
Объем воздуха ФФУ (м³/ч) определяется площадью воздуховыпускного отверстия и скоростью встречного ветра:
Объем воздуха (м³/ч) = Площадь воздуховыпускного отверстия (м²) × Скорость приземного ветра (м/с) × 3600
Ссылка на объем воздуха для общих характеристик :
Размер ФФУ |
Площадь выхода воздуха (прибл.) |
Объем воздуха при скорости ветра 0,45 м/с |
575×575 мм |
0,30 м² |
~480м³/ч |
1175×575 мм |
0,65 м² |
~1050м³/ч |
1175×1175 мм |
1,35 м² |
~2200м³/ч |
На примере FFU размером 1175×575 мм при скорости приземного ветра 0,45 м/с объем воздуха одного агрегата составляет примерно 0,65×0,45×3600≈1053 м³/ч.
4. Равномерность скорости ветра: важнее скорости ветра.
Часто упускаемый из виду, но чрезвычайно важный показатель при выборе ФФУ — это равномерность скорости ветра.。
Даже если средняя скорость ветра достигнет стандарта, если разница скоростей ветра в каждой точке поверхности воздуховыпускного отверстия слишком велика, будут создаваться локальные вихри, влияющие на чистоту.
Стандарты испытаний :
Выберите равномерно на поверхности выхода воздуха FFU 6–12 точек , чтобы проверить скорость приземного ветра.
Среднее значение между максимальным и минимальным значением не должно превышать ±20%.
Относительное стандартное отклонение скорости ветра в каждой точке не превышает 15 %.
Совет по выбору : попросите поставщика предоставить фактические измеренные данные о равномерности скорости ветра, а не просто смотреть на среднюю скорость ветра.
5. Пять соображений при выборе скорости ветра
1. Требования к уровню чистоты
Чем выше уровень чистоты, тем больше зависимость от скорости ветра. Уровень ISO 5 (уровень 100) основан на однонаправленном потоке и должен обеспечивать достаточную скорость встречного ветра; Уровень ISO 7–8 обеспечивает чистоту за счет количества воздухообменов, а скорость ветра можно соответствующим образом снизить.
2. Сопротивление фильтра
По мере накопления пыли на высокоэффективном фильтре сопротивление постепенно увеличивается, а объем воздуха уменьшается. При выборе необходимо подтвердить, что FFU все еще может поддерживать целевую скорость ветра при конечном состоянии сопротивления фильтра.
3. Высота и пространство установки.
Чем выше высота установки FFU, тем больше возмущений в помещении, когда воздушный поток достигает рабочей поверхности. В чистых помещениях с более высокими полами могут потребоваться более высокие начальные скорости воздуха, чтобы компенсировать затухание на пути.
4. Чувствительность процесса
Процессы, чувствительные к возмущению воздушного потока, такие как фотолитография и нанесение покрытий, требуют стабильной и равномерной скорости ветра, а колебания следует контролировать в небольшом диапазоне.
5. Ограничения по энергопотреблению и шуму.
Каждый раз, когда скорость ветра увеличивается на 0,1 м/с, энергопотребление увеличивается на 15–20 %, а также увеличивается шум. Учитывая требования чистоты, скорость ветра следует выбирать как можно меньшей, чтобы снизить эксплуатационные расходы.
6. Распространенные заблуждения при выборе скорости ветра ФФУ
Миф 1: Чем выше скорость ветра, тем чище. Слишком высокая скорость ветра создаст турбулентность, которая будет поднимать частицы на землю и поверхности оборудования. Чистота зависит от рациональности организации воздушных потоков, а не просто от высокой скорости ветра.
Недоразумение 2: Во всех чистых помещениях используется скорость 0,45 м/с. 0,45 м/с — типичное значение для чистого помещения с однонаправленным потоком (класс 100). Чистые помещения классов 1000 и 10000 имеют неоднонаправленный поток и для обеспечения чистоты полагаются на количество воздухообменов. Скорость ветра может достигать 0,30 м/с.
Недоразумение 3: смотрите только на среднюю скорость ветра и игнорируйте однородность. Даже если средняя скорость ветра достигнет стандарта, если отклонение скорости ветра в каждой точке превышает ±20%, локальные вихревые токи все равно будут генерироваться и влиять на чистоту.
Недоразумение 4: Говорите только о скорости ветра, не обращая внимания на статическое давление. Существует соответствующая зависимость между объемом воздуха FFU и статическим давлением снаружи машины. Если поставщик сообщает только скорость ветра, но не статическое давление, скорость ветра может быть серьезно недостаточной после фактической установки.
Резюме: Шпаргалка по выбору скорости ветра FFU
сцена |
Рекомендуемая скорость встречного ветра |
иллюстрировать |
Класс ISO 5 (класс 100) для чистых помещений с однонаправленным потоком |
0,45 м/с |
Стандартное значение отрасли, диапазон колебаний ± 20 % |
Чистое помещение класса 6 по ISO (класс 1000) |
0,35-0,45 м/с |
Настройка в соответствии с требованиями процесса |
Уровень ISO 7–8 (уровень 10 000/100 000) для чистых помещений |
0,30-0,45 м/с |
Обеспечить чистоту за счет скорости воздухообмена |
Процессы, чувствительные к нарушениям воздушного потока |
Стабильная скорость около 0,45 м/с. |
Колебание ≤±15% |
Приоритетные проекты энергосбережения |
нижний предел |
При условии соблюдения требований чистоты |
Основной принцип выбора : исходя из уровня чистоты и технологических требований, выбирайте минимально возможную скорость ветра, которая может не только обеспечить чистоту, но также снизить потребление энергии и шум.
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. Изделие поддерживает бесступенчатую регулировку скорости ветра от 0 до 0,6 м/с с пятью вариантами регулировки скорости от 0,3 до 0,5 м/с. Равномерность скорости ветра лучше, чем требования отраслевых стандартов (относительное стандартное отклонение ≤15%), а внешнее статическое давление может достигать более 100 Па при скорости приземного ветра 0,45 м/с. Aili Industrial может предоставить индивидуальные решения по скорости ветра FFU, основанные на вашем уровне чистоты, технологических требованиях и целях энергопотребления, адаптируясь к различным потребностям очистки в 13 основных отраслях промышленности, включая полупроводники, панельные дисплеи, фармацевтику, продукты питания и центры обработки данных.
Если вам нужны предложения по выбору скорости ветра FFU или индивидуальные решения, свяжитесь с профессиональной технической командой Aili Industry.
