Những rủi ro khi vận hành ULPA với lượng không khí quá lớn và lượng không khí tác động là gì?

Trong các dự án thực tế, việc “đánh giá quá cao” phổ biến hơn chúng ta tưởng tượng.

Để nhanh chóng khôi phục độ sạch trong quá trình gỡ lỗi hệ thống, quạt tạm thời được bật ở mức tối đa; hoặc tại thời điểm đóng van, lưu lượng khí vượt quá giá trị thiết kế trong thời gian ngắn. Những điều kiện này có vẻ như thể tích không khí quá cao, nhưng đối với các sản phẩm như ULPA, nó có thể không đơn giản như sự thay đổi điện trở.

Cốt lõi của vấn đề không phải là 'liệu nó có thể bị thổi qua hay không', mà là liệu tác động của các điều kiện tác động và đánh giá quá cao đến vật liệu, cấu trúc, độ kín và hiệu quả của bộ lọc có lộ ra sau một thời gian hoạt động hay không.

Điều gì xảy ra bên trong phần tử lọc khi nó hoạt động vượt quá giá trị định mức?

Thể tích không khí định mức của ULPA thường tương ứng với phạm vi làm việc được khuyến nghị. Ngoài phạm vi này, một số thay đổi xảy ra đồng thời.

Bằng cách tăng tốc độ gió. Thể tích không khí tăng lên có nghĩa là nhiều luồng không khí hơn trên một đơn vị diện tích của vật liệu lọc. Tốc độ gió đi qua càng cao thì thời gian các hạt lưu lại trong vật liệu lọc càng ngắn và thời gian tạo ra hiệu ứng chặn và khuếch tán cũng giảm theo. Dữ liệu hiệu quả trong báo cáo kiểm tra có thể không trực tiếp mở rộng đến điều kiện tốc độ gió đi qua cao hơn.

Tổn thất áp suất tăng lên. Đây là sự thay đổi dễ quan sát nhất. Điện trở tăng khi thể tích không khí tăng và tổn thất áp suất trong điều kiện định mức quá cao có thể vượt xa giá trị thiết kế. Nếu quạt không có đủ áp suất dư thì thể tích không khí không thể tăng lên mà mức tiêu thụ năng lượng chỉ bị đẩy lên cao.

Ứng suất lên kết cấu tăng lên. Khi không khí đi qua vật liệu lọc, nó sẽ tác dụng lực lên các nếp gấp và cấu trúc đỡ. Trong điều kiện được đánh giá quá cao, lực này thậm chí còn lớn hơn. Có thể không có vấn đề gì trong thời gian ngắn, nhưng về lâu dài, nguy cơ biến dạng nếp gấp và độ mỏi của đường nối keo sẽ tăng lên.

Thay đổi độ rung và tiếng ồn. Sau khi tốc độ gió tăng lên, tần số và biên độ kích thích của kết cấu bằng luồng không khí có thể thay đổi. Đối với các ứng dụng phía thiết bị, điều này có thể ảnh hưởng đến các thành phần chính xác xung quanh.

Tính đặc thù của thể tích không khí tác động

Lượng không khí xung động khác với định mức quá mức ở trạng thái ổn định. Đó là sự thay đổi đột ngột về áp suất hoặc dòng chảy trong một khoảng thời gian ngắn.

Nguồn thường là hoạt động của hệ thống. Việc mở và đóng van nhanh, khởi động và dừng quạt cũng như việc chuyển đổi phối hợp của nhiều thiết bị có thể gây ra sóng áp suất trong đường ống. Giá trị cực đại của áp suất nhất thời này đôi khi cao hơn nhiều so với điện trở ở trạng thái ổn định.

Cách thức thiệt hại sốc được tích lũy. Một tác động đơn lẻ có thể không gây ra thiệt hại rõ ràng, nhưng các tác động lặp đi lặp lại sẽ khiến kết cấu chịu tải trọng xen kẽ. Phần gốc của các nếp gấp, các mặt tiếp xúc của đường nối keo và các kết nối khung bên ngoài đều là những bộ phận dễ bị ảnh hưởng.

Phương pháp phát hiện có những hạn chế. Thử nghiệm tại nhà máy thường được thực hiện trong điều kiện ổn định và không có thử nghiệm tiêu chuẩn tương ứng về hiệu suất trong điều kiện va đập. Điều này có nghĩa là một sản phẩm có thể chịu được va đập hay không thường cần được đánh giá dựa trên điều kiện làm việc thực tế, thay vì chỉ so sánh một báo cáo.

Các tình huống dễ bị bỏ qua: chuyển số thường xuyên trong giai đoạn gỡ lỗi hệ thống, chuyển động điều chỉnh tự động van thường xuyên và khởi động và dừng điều khiển nhóm của nhiều FFU. Những hoạt động hàng ngày này có thể gây ra tác động lặp đi lặp lại.

Những điều kiện làm việc nào cần được đánh giá đặc biệt

Đối với các loại ứng dụng sau đây, nên đưa các điều kiện tác động và đánh giá quá cao vào quá trình đánh giá trong giai đoạn lập kế hoạch.

Một hệ thống có dải điều khiển tần số rộng. Nếu quạt hoạt động trong phạm vi tốc độ rộng, lượng không khí tương ứng với tốc độ cao nhất có thể vượt quá định mức của bộ lọc. Thời lượng và tần suất xuất hiện của điều kiện làm việc này cần phải được xác nhận.

Phòng sạch sẽ để đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu. Một số quy trình yêu cầu thay đổi nhanh chóng số lần thay đổi không khí và hệ thống có thể điều chỉnh đáng kể lượng không khí trong một khoảng thời gian ngắn.

Một hệ thống liên kết nhiều thiết bị. Việc khởi động và dừng một bộ phận của thiết bị sẽ ảnh hưởng đến sự phân bổ thể tích không khí của toàn bộ đường ống, gây ra sự dao động dòng chảy ở bộ lọc cuối.

Ứng dụng phía thiết bị. Không gian bên trong của thiết bị bán dẫn và thiết bị sản xuất chính xác nhỏ gọn và quạt EFU có thể ở rất gần bộ phận lọc. Việc khởi động, dừng hoặc thay đổi tốc độ của quạt sẽ tác động trực tiếp hơn đến bộ phận lọc. Trong loại ứng dụng này, độ bền kết cấu và thiết kế hỗ trợ của phần tử lọc phải phù hợp với điều kiện làm việc.

Cách xét xử và giải quyết

Nếu dự án có các điều kiện được đánh giá quá cao hoặc bị tác động, thì nên đánh giá dự án theo cách sau.

Trước tiên hãy định lượng các điều kiện làm việc. Làm rõ thể tích không khí tối đa là bao nhiêu, nó tồn tại trong bao lâu và tần suất xảy ra. Dù là thỉnh thoảng hay liên tục, trạng thái ổn định hay nhất thời, các phương pháp xử lý đều khác nhau.

Cung cấp thông tin điều kiện làm việc cho nhà cung cấp. Cung cấp phạm vi thể tích không khí vận hành thực tế, tốc độ thay đổi và tần suất khởi động-dừng cho nhà cung cấp để họ có thể xác định xem sản phẩm có phù hợp hay không. Đây không phải là câu hỏi đơn giản “liệu ​​lượng không khí có đủ hay không”, nó đòi hỏi sự kết hợp giữa thiết kế kết cấu và đánh giá dữ liệu xác minh.

Kiểm tra thiết kế kết cấu. Mật độ gấp, phương pháp hỗ trợ, loại keo và độ bền khung đều ảnh hưởng đến hiệu suất của sản phẩm trong điều kiện được đánh giá cao. Các sản phẩm khác nhau có định hướng thiết kế khác nhau và điều kiện làm việc áp dụng khác nhau.

Phương tiện quan sát được để lại trong quá trình hoạt động. Chênh lệch áp suất, độ rung và tiếng ồn đều có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho trạng thái vận hành. Nếu phát hiện các thông số bất thường trong điều kiện định mức quá cao, cần phải đánh giá xem nên điều chỉnh hệ thống hay thay thế phần tử lọc.

Đừng bù đắp lâu dài bằng cách tăng RPM. Nếu hệ thống cần tiếp tục hoạt động vượt quá định mức do điện trở cao, điều đó có nghĩa là có vấn đề với việc lựa chọn hoặc cấu hình hệ thống. Chi phí vận hành lâu dài ngoài điều kiện vận hành có thể cao hơn việc thay thế phần tử lọc phù hợp hơn.

Ví dụ về đánh giá dự án

Để đáp ứng các yêu cầu phục hồi nhanh chóng, một phòng sạch nhất định đã nâng thiết bị FFU từ 60% lên 100% trong quá trình gỡ lỗi. Sau khi vận hành, người ta nhận thấy rằng chỉ số chênh lệch áp suất của thiết bị đầu cuối ULPA ở mức cao và một số phần tử bộ lọc bị xếp nếp và biến dạng sau vài tháng hoạt động.

Cuộc điều tra cho thấy lượng không khí tương ứng với thiết bị 100% vượt quá phạm vi làm việc được khuyến nghị của phần tử lọc. Mặc dù không có vấn đề rõ ràng nào trong một lần vận hành, nhưng việc vận hành lặp đi lặp lại ở tốc độ cao, cùng với những cú sốc dòng chảy trong quá trình khởi động và dừng, đã khiến cấu trúc phần tử bộ lọc chịu được tải trọng vượt quá phạm vi thiết kế.

Hướng xử lý: Điều chỉnh thiết bị vận hành hệ thống trở lại phạm vi hợp lý và đáp ứng các yêu cầu về độ sạch bằng cách tối ưu hóa tổ chức luồng không khí và lọc ở giai đoạn trước, thay vì tăng thể tích không khí ở đầu cuối. Đối với các phần tử lọc bị biến dạng, hãy đánh giá tính toàn vẹn và quyết định có nên thay thế chúng hay không.

Bài học rút ra từ trường hợp này là: chi phí do vượt quá điều kiện vận hành định mức thường không xuất hiện mà xuất hiện sau một thời gian vận hành. liên quan đến Khi chọn bộ lọc không khí HEPA/ULPA , việc kiểm tra phạm vi hoạt động và chọn cấp độ đều quan trọng như nhau.

Danh sách kiểm tra lựa chọn và chấp nhận

Về việc thích ứng với điều kiện làm việc của Aili Industrial

Việc đánh giá các điều kiện được đánh giá quá cao và tác động đòi hỏi phải xem xét các thông số sản phẩm và điều kiện vận hành thực tế cùng nhau.

Aili Industrial có khả năng sản xuất độc lập về bộ lọc, động cơ, quạt, hệ thống điều khiển và gia công kim loại tấm. Giai đoạn thiết kế sản phẩm có thể phù hợp với phạm vi công việc. Đối với các dự án có điều kiện làm việc đặc biệt, phạm vi thay đổi thể tích không khí, tần số khởi động-dừng và các ràng buộc về cấu trúc có thể được cung cấp cùng nhau và liệu điều kiện làm việc và cấu hình cấu trúc của phần tử lọc có phù hợp hay không trong giai đoạn lập kế hoạch. Khi bộ lọc được kết hợp với các thiết bị cung cấp không khí như FFU và EFU, phạm vi thể tích không khí và chiến lược kiểm soát cũng có thể được xác nhận một cách thống nhất.

Việc giải thích các điều kiện hoạt động thực tế khi yêu cầu sẽ giúp xác nhận cấu hình sản phẩm phù hợp hơn. Phạm vi áp dụng cụ thể tùy thuộc vào thông tin kỹ thuật của sản phẩm và tài liệu xác nhận dự án.