מהם הגורמים המשפיעים של ארגון זרימת אוויר בחדר נקי?

תפוקת השבבים בתעשיית ייצור השבבים קשורה קשר הדוק לגודל ומספר חלקיקי האוויר המופקדים על השבב. ארגון זרימת אוויר טוב יכול לקחת חלקיקים הנוצרים ממקורות אבק הרחק מחדר נקי ולהבטיח את ניקיון החדר הנקי. כלומר, ארגון זרימת האוויר בחדר נקי ממלא תפקיד חיוני בתפוקת ייצור השבבים. המטרות שיש להשיג בתכנון של ארגון זרימת אוויר בחדר נקי הן: להפחית או לחסל זרמי מערבולת בשדה הזרימה כדי למנוע החזקה של חלקיקים מזיקים; כדי לשמור על שיפוע לחץ חיובי מתאים כדי למנוע זיהום צולב.

על פי עקרון החדר הנקי, הכוחות הפועלים על חלקיקים כוללים כוח מסה, כוח מולקולרי, משיכה בין חלקיקים, כוח זרימת אוויר וכו'.

כוח זרימת אוויר: מתייחס לכוח זרימת האוויר הנגרם מזרימת אוויר באספקה ​​וחוזרת, זרימת אוויר בהסעה תרמית, ערבול מלאכותי וזרימות אוויר אחרות עם קצב זרימה מסוים לשאת חלקיקים. עבור בקרת טכנולוגיה סביבתית בחדר נקי, כוח זרימת האוויר הוא הגורם החשוב ביותר.

ניסויים הראו שבתנועת זרימת אוויר, חלקיקים עוקבים אחר זרימת האוויר כמעט בדיוק באותה מהירות. מצב החלקיקים באוויר נקבע על פי חלוקת זרימת האוויר. ההשפעות העיקריות של זרימת אוויר על חלקיקים פנימיים כוללות: זרימת אוויר באספקת אוויר (כולל זרימת אוויר ראשונית וזרימת אוויר משנית), זרימת אוויר והסעה תרמית הנגרמת על ידי אנשים הולכים, והשפעת זרימת האוויר על חלקיקים הנגרמת על ידי פעולות תהליך וציוד תעשייתי. שיטות שונות לאספקת אוויר, ממשקי מהירות, מפעילים וציוד תעשייתי, תופעות הנגרמות וכו' בחדרים נקיים הם כולם גורמים המשפיעים על רמת הניקיון.

1. השפעת שיטת אספקת האוויר

(1) מהירות אספקת אוויר

על מנת להבטיח זרימת אוויר אחידה, מהירות אספקת האוויר בחדר נקי זרימה חד-כיוונית חייבת להיות אחידה; האזור המת על משטח אספקת האוויר חייב להיות קטן; וגם ירידת הלחץ בתוך מסנן hepa חייבת להיות אחידה.

מהירות אספקת האוויר אחידה: כלומר, אי אחידות זרימת האוויר נשלטת בתוך ±20%.

יש פחות שטח מת על משטח אספקת האוויר: לא רק יש להקטין את שטח המישור של מסגרת ההפא, אלא חשוב מכך, יש להשתמש ב-FFU מודולרי כדי לפשט את המסגרת המיותר.

על מנת להבטיח שזרימת האוויר תהיה אנכית וחד-כיוונית, גם בחירת ירידת הלחץ של המסנן חשובה מאוד, ונדרש כי איבוד הלחץ בתוך המסנן אינו יכול להיות מוטה.

(2) השוואה בין מערכת FFU למערכת מאוורר זרימה צירית

FFU היא יחידת אספקת אוויר עם מאוורר ומסנן hepa. האוויר נשאב על ידי המאוורר הצנטריפוגלי של ה-FFU וממיר את הלחץ הדינמי ללחץ סטטי בתעלת האוויר. הוא נשף החוצה באופן שווה על ידי מסנן hepa. לחץ אספקת האוויר על התקרה הוא לחץ שלילי. כך לא ידלוף אבק לחדר נקי בעת החלפת המסנן. ניסויים הראו שמערכת FFU עדיפה על מערכת מאוורר הזרימה הצירית מבחינת אחידות יציאת האוויר, מקביליות זרימת האוויר ואינדקס יעילות האוורור. הסיבה לכך היא שהמקביליות של זרימת האוויר של מערכת FFU טובה יותר. השימוש במערכת FFU יכול לשפר את ארגון זרימת האוויר בחדר נקי.

(3) השפעת המבנה של FFU עצמו

FFU מורכב בעיקר ממאווררים, מסננים, מדריכי זרימת אוויר ורכיבים אחרים. מסנן hepa הוא הערובה החשובה ביותר לחדר נקי להשגת הניקיון הנדרש לפי התכנון. החומר של המסנן ישפיע גם על אחידות שדה הזרימה. כאשר מוסיפים לשקע המסנן חומר מסנן גס או פלטת זרימה, ניתן להפוך בקלות את שדה זרימת היציאה לאחיד.

2. השפעת ממשק מהירות עם ניקיון שונה

באותו חדר נקי, בין אזור העבודה לאזור שאינו עבודה עם זרימה חד-כיוונית אנכית, עקב ההבדל במהירות האוויר בקופסת ההפא, יתרחש אפקט מערבולת מעורב בממשק, והממשק הזה יהפוך לסוער. אזור זרימת אוויר. עוצמת מערבולת האוויר חזקה במיוחד, וחלקיקים עלולים להיות מועברים אל פני השטח של מכונת הציוד ולזהם את הציוד ואת הפרוסים.

3. השפעה על הצוות והציוד

כאשר החדר הנקי ריק, מאפייני זרימת האוויר בחדר עומדים בדרך כלל בדרישות העיצוב. ברגע שהציוד נכנס לחדר נקי, אנשים זזים והובלת מוצרים, יש בהכרח מכשולים לארגון זרימת האוויר, כמו נקודות חדות המבצבצות ממכונת הציוד. בפינות או בקצוות, הגז יסיט ליצירת אזור זרימה סוער, והנוזל באזור לא ייסחף בקלות על ידי הגז הנכנס ובכך יגרום לזיהום.

במקביל, פני השטח של הציוד המכני יתחממו עקב פעולה רציפה, ושיפוע הטמפרטורה יגרום לאזור זרימה חוזרת ליד המכונה, מה שמגביר את הצטברות החלקיקים באזור הזרימה החוזרת. יחד עם זאת, הטמפרטורה הגבוהה תגרום בקלות לבריחת החלקיקים. האפקט הכפול מעצים את השכבה האנכית הכוללת. הקושי לשלוט על ניקיון הנחל. אבק ממפעילים בחדר נקי יכול להידבק בקלות לפרוסות באזורי זרימה חוזרת אלו.

4. השפעת רצפת אוויר חוזר

כאשר התנגדות האוויר החוזר העובר דרך הרצפה שונה, ייווצר הפרש הלחצים שיגרום לאוויר לזרום בכיוון של התנגדות קטנה, ולא תתקבל זרימת אוויר אחידה. שיטת העיצוב הפופולרית הנוכחית היא שימוש ברצפה מוגבהת. כאשר יחס הפתיחה של הרצפה המוגבהת הוא 10%, ניתן לפזר את מהירות זרימת האוויר באופן שווה בגובה העבודה הפנימי. בנוסף, יש להקפיד על עבודות ניקיון לצמצום מקור הזיהום ברצפה.

5. תופעת אינדוקציה

מה שנקרא תופעת האינדוקציה מתייחסת לתופעה של יצירת זרימת אוויר בכיוון ההפוך לזרימה האחידה, גרימת אבק שנוצר בחדר או אבק באזורים מזוהמים סמוכים לצד מול הרוח, ובכך לגרום לאבק לזהם את הפרוסה. תופעות נגרמות אפשריות כוללות את הדברים הבאים:

(1) צלחת עיוורת

בחדר נקי עם זרימה חד כיוונית אנכית, עקב החיבורים בקיר, יש בדרך כלל פנלים עיוורים גדולים שייצרו זרימה סוערת וזרימה חוזרת מקומית.

(2) מנורות

לגופי תאורה בחדר נקי תהיה השפעה גדולה יותר. מכיוון שהחום של מנורת הפלורסנט גורם לעליית זרימת האוויר, מנורת הפלורסנט לא תהפוך לאזור סוער. בדרך כלל, המנורות בחדר נקי מעוצבות בצורת דמעה כדי להפחית את ההשפעה של המנורות על ארגון זרימת האוויר.

(3) פערים בין קירות

כאשר יש רווחים בין קירות מחיצה או תקרות בדרישות ניקיון שונות, ניתן להעביר אבק מאזורים עם דרישות ניקיון נמוכות לאזורים סמוכים עם דרישות ניקיון גבוהות.

(4) המרחק בין הציוד המכני לרצפה או לקיר

אם הפער בין הציוד המכני לרצפה או הקיר קטן, תתרחש מערבולת ריבאונד. לכן, השאר מרווח בין הציוד לקיר והרם את משטח המכונה כדי למנוע מגע ישיר עם הקרקע.