وحدة ترشيح الهواء بالمروحة (FFU) هي وحدة ترشيح تعمل بالمروحة. يمكن توصيلها بشكل معياري، وتُستخدم على نطاق واسع في غرف التعقيم، وأكشاك التعقيم، وخطوط الإنتاج المعقمة، وغرف التعقيم المُجمّعة، وغرف التعقيم المحلية من الفئة 100، وغيرها. تُجهّز وحدة ترشيح الهواء بالمروحة بمستويين من الترشيح: مرشح أولي ومرشح هيبا. تسحب المروحة الهواء من أعلى الوحدة وتُرشّحه عبر مرشح أولي ومرشح عالي الكفاءة. يُدفع الهواء النظيف بسرعة منتظمة تبلغ 0.45 متر/ثانية ± 20% على كامل سطح مخرج الهواء. تُناسب هذه الوحدة تحقيق مستويات عالية من نقاء الهواء في بيئات متنوعة، حيث تُوفّر هواءً نظيفًا عالي الجودة لغرف التعقيم والبيئات الدقيقة ذات الأحجام ومستويات النظافة المختلفة. عند تجديد غرف التعقيم الجديدة ومباني ورش العمل المعقمة، يُمكن تحسين مستوى النظافة، وتقليل الضوضاء والاهتزازات، وخفض التكاليف بشكل كبير. تتميز بسهولة التركيب والصيانة، وهي تُعدّ معدات مثالية لغرف التعقيم الخالية من الغبار.
لماذا نستخدم نظام FFU؟
أدت المزايا التالية لنظام FFU إلى تطبيقه السريع:
1. مرن وسهل الاستبدال والتركيب والنقل
وحدة FFU مزودة بمحرك ذاتي ووحدات مستقلة، وتتوافق مع فلاتر يسهل استبدالها، لذا فهي غير مقيدة بمنطقة معينة؛ في ورشة عمل نظيفة، يمكن التحكم بها بشكل منفصل في منطقة التقسيم حسب الحاجة واستبدالها أو نقلها حسب الحاجة.
2. التهوية بالضغط الإيجابي
هذه ميزة فريدة لوحدة التهوية بالرش. فبفضل قدرتها على توفير ضغط ثابت، يكون ضغط الغرفة النظيفة موجباً بالنسبة للبيئة الخارجية، مما يمنع تسرب الجزيئات الخارجية إلى المنطقة النظيفة ويجعل عملية الإغلاق بسيطة وآمنة.
3. تقصير فترة الإنشاء
يساهم استخدام وحدات التهوية السريعة (FFU) في توفير تكاليف إنتاج وتركيب قنوات الهواء وتقصير فترة الإنشاء.
4. خفض تكاليف التشغيل
على الرغم من أن الاستثمار الأولي في استخدام نظام FFU أعلى من استخدام نظام مجاري الهواء، إلا أنه يسلط الضوء على ميزات توفير الطاقة وعدم الحاجة إلى الصيانة في التشغيل اللاحق.
5. توفير المساحة
بالمقارنة مع الأنظمة الأخرى، فإن نظام FFU يشغل مساحة أرضية أقل في صندوق ضغط الهواء الساكن المزود ولا يشغل أساسًا مساحة داخلية للغرفة النظيفة.
تطبيق FFU
بشكل عام، يشمل نظام الغرفة النظيفة نظام مجاري الهواء، ونظام وحدة التزويد بالهواء، وما إلى ذلك؛
المزايا مقارنةً بنظام مجاري الهواء:
① المرونة؛ ② إمكانية إعادة الاستخدام؛ ③ التهوية بالضغط الإيجابي؛ ④ فترة بناء قصيرة؛ ⑤ تقليل تكاليف التشغيل؛ ⑥ توفير المساحة.
تستخدم الغرف النظيفة، التي تتمتع بمستوى نظافة من الفئة 1000 (معيار FS209E) أو ISO6 أو أعلى، عادةً نظام وحدات التكييف بالرش (FFU). كما تستخدم البيئات النظيفة محليًا، أو الخزائن النظيفة، أو كبائن التنظيف، وما إلى ذلك، عادةً وحدات التكييف بالرش (FFU) لتحقيق متطلبات خطوط النظافة.
أنواع FFU
1. مصنفة حسب البعد الكلي
وفقًا للمسافة من الخط المركزي لعارضة السقف المعلق المستخدمة في تركيب الوحدة، يتم تقسيم حجم الوحدة بشكل أساسي إلى 1200*1200 مم؛ 1200*900 مم؛ 1200*600 مم؛ 600*600 مم؛ يجب على العملاء تخصيص الأحجام غير القياسية.
2. مصنفة حسب مادة الغلاف المختلفة
يتم تصنيفها وفقًا لمواد الهيكل المختلفة، وتنقسم إلى ألواح فولاذية مجلفنة مطلية بالألومنيوم القياسي، وألواح فولاذية مقاومة للصدأ، وألواح فولاذية مطلية بالمسحوق، وما إلى ذلك.
3. مصنفة حسب نوع المحرك
بحسب نوع المحرك، يمكن تقسيمه إلى محرك تيار متردد ومحرك تيار مستمر بدون فرش.
4. يتم تصنيفها وفقًا لطريقة التحكم المختلفة
وفقًا لطريقة التحكم، يمكن التحكم في وحدة تكييف الهواء AC FFU بواسطة مفتاح يدوي بثلاث سرعات، ويمكن توصيل وحدة تكييف الهواء EC FFU عن طريق تنظيم السرعة بدون خطوات، ويمكن التحكم فيها أيضًا عن طريق وحدة تحكم FFU بشاشة تعمل باللمس.
5. يتم تصنيفها وفقًا لضغطها الساكن المختلف
وفقًا لاختلاف الضغط الساكن، يتم تقسيمه إلى نوع الضغط الساكن القياسي ونوع الضغط الساكن العالي.
6. مصنفة حسب فئة التصفية
وفقًا للفلتر الموجود في الوحدة، يمكن تقسيمه إلى فلتر HEPA وفلتر ULPA؛ يمكن لكل من فلتر HEPA وفلتر ULPA أن يتوافق مع فلتر أولي عند مدخل الهواء.
FFUبناء
1. المظهر
النوع المنفصل: يجعل استبدال الفلتر مريحًا ويقلل من الجهد المبذول أثناء التركيب.
النوع المتكامل: يزيد من أداء إحكام غلق وحدة الطرد المركزي، مما يمنع التسرب بشكل فعال؛ مفيد لتقليل الضوضاء والاهتزاز.
2. البنية الأساسية لقضية FFU
يتكون جهاز FFU بشكل أساسي من 5 أجزاء:
1) الحالة
المواد الشائعة الاستخدام هي صفائح الفولاذ المجلفن المطلية بالألومنيوم، والفولاذ المقاوم للصدأ، وصفائح الفولاذ المطلية بالمسحوق. تتمثل الوظيفة الأولى في دعم المروحة وحلقة توجيه الهواء، وتتمثل الوظيفة الثانية في دعم لوحة توجيه الهواء؛
2) لوحة توجيه الهواء
جهاز موازنة لتدفق الهواء، مدمج داخل الهيكل المحيط أسفل المروحة؛
3) مروحة
يوجد نوعان من المراوح، بما في ذلك مراوح التيار المتردد ومراوح التيار المستمر؛
4) تصفية
المرشح الأولي: يُستخدم لتصفية جزيئات الغبار الكبيرة، ويتكون من مادة ترشيح من نسيج غير منسوج وإطار ترشيح من الورق المقوى؛ مرشح عالي الكفاءة: HEPA/ULPA؛ مثال: H14، بكفاءة ترشيح تبلغ 99.999% عند 0.3 ميكرومتر؛ المرشح الكيميائي: لإزالة الأمونيا والبورون والغازات العضوية، وما إلى ذلك، ويتم تركيبه بشكل عام عند مدخل الهواء باستخدام نفس طريقة تركيب المرشح الأولي.
5) مكونات التحكم
بالنسبة لوحدات التكييف بالتيار المتردد، يتم استخدام مفتاح يدوي بثلاث سرعات بشكل شائع؛ أما بالنسبة لوحدات التكييف بالتيار المستمر، فإن شريحة التحكم تكون مدمجة داخل المحرك، ويتم التحكم عن بعد من خلال برامج تحكم متخصصة وأجهزة كمبيوتر وبوابات تحكم ودوائر شبكة.
FFU bمعلمات الدوائر المتكاملة الأساسيةوالاختيار
المواصفات العامة هي كالتالي:
الحجم: يتناسب مع حجم السقف؛
المواد: المتطلبات البيئية، اعتبارات التكلفة؛
سرعة الهواء السطحي: 0.35-0.45 متر/ثانية، مع وجود اختلافات كبيرة في استهلاك الطاقة؛
الضغط الساكن: التغلب على متطلبات مقاومة الهواء؛
الفلتر: وفقًا لمتطلبات مستوى النظافة؛
المحرك: خصائص الطاقة، الطاقة، عمر المحمل؛
الضوضاء: يجب أن تتوافق مع متطلبات الضوضاء الخاصة بالغرف النظيفة.
1. المعايير الأساسية
1) سرعة الهواء السطحي
بشكل عام، تتراوح سرعة الهواء لكل ترس بين 0 و 0.6 متر/ثانية، وذلك بالنسبة لتنظيم السرعة بثلاث سرعات، حيث تبلغ سرعة الهواء المقابلة لكل ترس حوالي 0.36-0.45-0.54 متر/ثانية، بينما بالنسبة لتنظيم السرعة بدون خطوات، فإنها تتراوح تقريبًا من 0 إلى 0.6 متر/ثانية.
2) استهلاك الطاقة
يتراوح استهلاك الطاقة في نظام التيار المتردد عادةً بين 100 و300 واط، بينما يتراوح في نظام التيار المستمر بين 50 و220 واط. ويقل استهلاك الطاقة في نظام التيار المستمر بنسبة 30-50% مقارنةً بنظام التيار المتردد.
3) انتظام سرعة الهواء
يشير هذا إلى تجانس سرعة الهواء على سطح وحدة التصفية، وهو أمر بالغ الأهمية في غرف التنظيف عالية المستوى، وإلا فقد يتسبب ذلك في اضطراب الهواء. ويُحدد التصميم المتميز ومستوى تصنيع المروحة والمرشح والموزع جودة هذا المعيار. عند اختبار هذا المعيار، يتم اختيار 6-12 نقطة بشكل متساوٍ بناءً على مساحة سطح مخرج الهواء لوحدة التصفية لاختبار سرعة الهواء. يجب ألا تتجاوز القيمتان القصوى والدنيا ± 20% من القيمة المتوسطة.
4) الضغط الساكن الخارجي
يُعرف هذا المعيار أيضًا بالضغط المتبقي، وهو مرتبط بعمر خدمة وحدة تنقية الهواء بالرش (FFU) ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمروحة. عمومًا، يُشترط ألا يقل الضغط الساكن الخارجي للمروحة عن 90 باسكال عندما تكون سرعة الهواء السطحي 0.45 متر/ثانية.
5) إجمالي الضغط الساكن
يُعرف أيضًا بالضغط الكلي، وهو يشير إلى قيمة الضغط الساكن الذي يمكن أن توفره وحدة تنقية الهواء بالرش (FFU) عند أقصى قدرة وسرعة هواء صفرية. عمومًا، تبلغ قيمة الضغط الساكن لوحدة تنقية الهواء بالرش ذات التيار المتردد حوالي 300 باسكال، بينما تتراوح قيمة الضغط الساكن لوحدة تنقية الهواء بالرش ذات التيار الكهربائي بين 500 و800 باسكال. عند سرعة هواء معينة، يمكن حسابه كما يلي: الضغط الساكن الكلي (TSP) = الضغط الساكن الخارجي (ESP، وهو الضغط الساكن الذي توفره وحدة تنقية الهواء بالرش للتغلب على مقاومة الأنابيب الخارجية وقنوات الهواء الراجع) + فقدان ضغط المرشح (قيمة مقاومة المرشح عند سرعة الهواء هذه).
6) الضوضاء
يتراوح مستوى الضوضاء العام بين 42 و56 ديسيبل. عند الاستخدام، يجب الانتباه إلى مستوى الضوضاء عند سرعة هواء سطحية تبلغ 0.45 متر/ثانية وضغط ثابت خارجي يبلغ 100 باسكال. بالنسبة لوحدات التصفية بالرش (FFUs) ذات الحجم والمواصفات نفسها، يكون مستوى الضوضاء في وحدة التصفية بالرش الكهربائية (EC FFU) أقل بمقدار 1-2 ديسيبل من وحدة التصفية بالرش الهوائية (AC FFU).
7) معدل الاهتزاز: بشكل عام أقل من 1.0 مم/ث.
8) الأبعاد الأساسية لوحدة التغذية الأمامية
| الوحدة الأساسية (المسافة بين خط المنتصف بين عوارض السقف) | الحجم الكلي لوحدة FFU (مم) | حجم الفلتر (مم) | |
| الوحدة المترية (مم) | وحدة القياس الإنجليزية (قدم) | ||
| 1200*1200 | 4*4 | 1175*1175 | 1170*1170 |
| 1200*900 | 4*3 | 1175*875 | 1170*870 |
| 1200*600 | 4*2 | 1175*575 | 1170*570 |
| 900*600 | 3*2 | 875*575 | 870*570 |
| 600*600 | 2*2 | 575*575 | 570*570 |
ملاحظات:
① تم استخدام أبعاد العرض والطول المذكورة أعلاه على نطاق واسع من قبل مختلف المصنعين محليًا ودوليًا، ويختلف سمكها من مصنع لآخر.
② بالإضافة إلى الأبعاد الأساسية المذكورة أعلاه، يمكن تخصيص المواصفات غير القياسية، ولكن ليس من المناسب استخدام المواصفات القياسية من حيث وقت التسليم أو السعر.
9) نماذج مرشحات HEPA/ULPA
| معيار الاتحاد الأوروبي EN1822 | معهد العلوم والتكنولوجيا الأمريكي (ISET) | ISO14644 | FS209E |
| H13 | 99.99% عند 0.3 ميكرومتر | ISO 5 أو أقل | الفئة 100 أو أقل |
| H14 | 99.999%@0.3 ميكرومتر | ISO 5-6 | الفئة 100-1000 |
| تحت 15 سنة | 99.9995%@0.3 ميكرومتر | ISO 4-5 | الفئة 10-100 |
| تحت 16 سنة | 99.99995%@0.3 ميكرومتر | ISO 4 | الصف العاشر |
| تحت 17 سنة | 99.999995%@0.3 ميكرومتر | ISO 1-3 | الصف الأول |
ملاحظات:
① يرتبط مستوى الغرفة النظيفة بعاملين: كفاءة المرشح وتغيير الهواء (حجم هواء الإمداد)؛ لا يمكن استخدام المرشحات عالية الكفاءة لتحقيق المستوى المطلوب حتى لو كان حجم الهواء منخفضًا جدًا.
② يُعد المعيار EN1822 المذكور أعلاه معيارًا شائع الاستخدام حاليًا في أوروبا وأمريكا.
2. اختيار وحدة FFU
يمكن اختيار مراوح وحدة التكييف من بين مراوح التيار المتردد ومراوح التيار المستمر.
1) اختيار مروحة مكيف الهواء
تستخدم وحدة تكييف الهواء ذات التدفق الموجه (AC FFU) التحكم اليدوي بالمفتاح، حيث أن استثمارها الأولي صغير نسبيًا؛ وتستخدم عادة في الغرف النظيفة التي تحتوي على أقل من 200 وحدة تكييف هواء ذات تدفق موجه (FFU).
2) اختيار مروحة EC
يُعدّ نظام EC FFU مناسبًا للغرف النظيفة التي تحتوي على عدد كبير من وحدات FFU. يستخدم هذا النظام برمجيات حاسوبية للتحكم الذكي في حالة التشغيل والأعطال لكل وحدة FFU، مما يُقلل تكاليف الصيانة. يمكن لكل مجموعة برمجيات التحكم في عدة بوابات رئيسية، وتستطيع كل بوابة التحكم في 7935 وحدة FFU.
تُوفّر وحدات التصفية بالتيار الكهربائي (EC FFU) أكثر من 30% من الطاقة مقارنةً بوحدات التصفية بالتيار المتردد (AC FFU)، وهو ما يُمثّل توفيرًا سنويًا كبيرًا في الطاقة لعدد كبير من أنظمة التصفية. كما تتميّز وحدات التصفية بالتيار الكهربائي بانخفاض مستوى الضوضاء.
تاريخ النشر: 18 مايو 2023