Como Calcular a Cobertura da FFU e Planejar o Teto de uma Sala Limpa

A cobertura da unidade de filtro do ventilador é uma das decisões iniciais mais importantes em um projeto de sala limpa. Pouca área filtrada no teto pode deixar a sala incapaz de se recuperar após perturbações relacionadas ao pessoal ou ao processo, enquanto a cobertura desnecessária aumenta os custos de equipamentos, eletricidade e manutenção.

Não existe uma porcentagem universal de FFU que garanta uma classe de limpeza. Um projeto confiável conecta a limpeza aérea necessária, volume do ambiente, carga de partículas do processo, padrão de fluxo de ar, caminho de retorno de ar e desempenho real da FFU na resistência instalada. O cálculo abaixo é, portanto, um ponto de partida para o projeto, seguido por modelagem do fluxo de ar, comissionamento e testes de classificação.

Comece com o fluxo de ar limpo exigido, não com uma porcentagem fixa de cobertura

A relação básica do fluxo de ar é:

Fluxo de ar necessário = volume do ambiente × taxa de troca de ar alvo

Para uma sala de 12 m de comprimento, 8 m de largura e 3 m de altura, o volume é de 288 m³. Se a base de engenharia prever 60 trocas de ar por hora, o volume nominal de fornecimento é de 17.280 m³/h. Esse valor deve então ser ajustado para vazamento, controle de pressão, exaustão de processo, diversidade e condição operacional dos filtros.

Em seguida, divida o fluxo de ar ajustado pelo fluxo de ar certificado fornecido por uma unidade na pressão estática externa esperada:

Quantidade de FFU = volume de ar limpo ajustado ÷ fluxo de ar por FFU instalado

Se cada unidade entregar 1.050 m³/h sob a condição de projeto e o requisito ajustado for de 19.000 m³/h, a quantidade preliminar é 18,1, então o projeto começaria com 19 unidades. Não calcule com um catálogo#39; valor máximo de ar livre. Use dados de desempenho que reflitam o filtro, pré-filtro, plenum e configuração de velocidade que realmente serão usados.

Para projetos que necessitam de uma abordagem modular e de fornecimento de ar movido individualmente, revise os disponíveisUnidades de filtro de ventilador FFUjunto com o cronograma de fluxo de ar do ambiente, em vez de escolher a unidade após a grade do teto ser finalizada.

Converter a Demanda de Fluxo de Ar em Cobertura de Teto

A cobertura da FFU é a área ativa da face do filtro dividida pela área total do teto. É útil para comparar conceitos, mas é um resultado do projeto, e não da regra de design em si. Dois cômodos com a mesma cobertura podem se comportar de forma diferente devido ao fluxo de ar unitário, altura do teto, bloqueio do equipamento, carga térmica, locais de retorno e a posição das fontes de contaminação.

· ISO 8 e espaços de suporte de menor risco: frequentemente utilizam filtração terminal dispersa ou menor densidade de FFU, sujeito ao processo e ao código local.

· Salas ISO 7 e ISO 6: geralmente exigem fornecimento filtrado mais uniformemente distribuído e controle cuidadoso das zonas mortas.

· Zonas críticas ISO 5: normalmente dependem do fluxo de ar unidirecional sobre o processo exposto, em vez de uma porcentagem única em toda a sala.

Quando uma zona crítica local é o verdadeiro requisito, concentrar ar de alta qualidade acima da operação pode ser mais eficaz do que aumentar uniformemente cada baia do teto. A sala de fundo ao redor, o caminho de transferência e a posição do operador ainda precisam proteger o caminho de primeiro ar.

Organize as FFUs ao redor do processo e do caminho de retorno de ar

Um bom plano de teto refletido coordena as FFUs com luzes, sprinklers, detecção de fumaça, painéis de acesso e suportes de teto. Mais importante ainda, coordena o suprimento e retorno de ar com o processo. Coloque o fornecimento filtrado para que o ar limpo chegue a produtos expostos ou equipamentos sensíveis antes de passar por operadores, carrinhos ou rotas de resíduos.

1. Marque operações críticas, equipamentos de alta geração de partículas e pontos de escape de processo.

2. Mapear o movimento de pessoal e material, incluindo eventos de abertura de portas e transferência.

3. Coloque módulos de suprimento para reduzir cantos estagnados e caminhos de contaminação cruzada.

4. Localizar retornos de parede baixa ou piso elevado para que o ar passe pela zona ocupada sem curto-circuito.

5. Reservar baias acessíveis para substituição de filtros, manutenção do motor e futura expansão.

6. Verifique se a estrutura do teto suporta unidades, serviços e cargas de manutenção.

Um integradoSistema de teto FFUajuda a alinhar as dimensões dos módulos, painéis em branco e componentes de serviço, reduzindo a improvisação durante a instalação e facilitando futuras reconfigurações.

Considere o desempenho, pressão e controles do HEPA

A classe de eficiência do filtro é apenas uma parte do desempenho do sistema. Os projetistas também devem avaliar a resistência inicial e final, velocidade da face, uniformidade, acesso ao teste de varredura, integridade da vedação ou vedação em gel e o efeito da carga ao longo do tempo. Uma unidade selecionada sem reserva de pressão pode não conseguir manter o fluxo de ar à medida que o filtro acumula poeira.

Motores EC e controles de grupo podem suportar balanceamento, alarmes e gerenciamento de energia. Zonear as FFUs permite que os operadores reduzam o fluxo de ar em áreas desocupadas ou não críticas onde as regulamentações e a estratégia operacional validada permitam. A filosofia de controle deve definir resposta a falhas, limiares de alarme e como o ambiente mantém a pressão quando as portas se abrem.

Antes da seleção final, compare os requisitos de grau de filtro, resistência e substituição usando um modelo estruturadoGuia de seleção de filtro HEPA em sala limpa.

Valide o layout antes da transferência

Os cálculos estabelecem a base do projeto; Evidências de campo confirmam desempenho. A comissionamento deve incluir testes de integridade do filtro instalados, medições do volume de fluxo de ar, verificações de pressão ambiente, visualização do fluxo de ar quando necessário, testes de recuperação e classificação de partículas no ar no estado de ocupação especificado. O plano de teste deve fazer referência ao projeto—#39; e requisitos de usuários aplicáveis.

Registre o modelo final da unidade, configuração de velocidade, volume medido e posição do teto. Isso cria uma base utilizável para manutenção e torna a expansão posterior muito mais segura do que depender apenas do desenho original.

Perguntas Frequentes

A cobertura da FFU sozinha pode determinar a classe ISO?

Não. A cobertura não leva em conta o fluxo de ar unitário, volume da sala, geração de partículas, projeto de retorno de ar, ocupação ou desempenho de recuperação. A classificação deve ser verificada por meio de testes.

Todo FFU deve rodar na mesma velocidade?

Não necessariamente. Zonas balanceadas podem usar diferentes configurações para alcançar fluxo de ar e pressão uniformes, desde que as configurações sejam documentadas e controladas.

Como deve ser tratada a capacidade extra?

Reservas de compartimentos de teto, capacidade elétrica e endereços de controle para futuras unidades. A margem apropriada de fluxo de ar deve ser definida por meio da avaliação de risco, e não de uma porcentagem universal.

Quando o CFD é útil?

A dinâmica dos fluidos computacional é especialmente útil quando equipamentos grandes, cargas térmicas complexas, retornos incomuns ou processos altamente críticos tornam suposições simples de fluxo de ar pouco confiáveis.

Transforme o Cálculo em uma Especificação do Projeto

Para uma revisão acionável do fornecedor, forneça dimensões da sala, classificação de alvo, estado de ocupação, calor e exaustão do processo, cascata de pressão, módulo de teto, grau de filtro exigido, padrão elétrico e restrições de acesso à manutenção. A Wiskind Cleanroom pode então coordenar a seleção da FFU com o gabinete e o sistema de teto, em vez de tratar cada componente como uma compra isolada.