空气净化与成本控制

发布人:admin 日期:2016-11-23

有了新的媒质、技术和气流设计办法,用户可 以在重要的环境中,在越来 越严格的空气质量要求下,提高过滤效率,有效地控制成本。

 

过去,如果环 境维护人员要保证工厂里的空气达到或超过可接受的洁净水平,他们的 做法就是提高过滤器的过滤效率和增加室内换气量。然而,空气质 量标准和实务审查结果却表明,过高要 求过滤器性能或空气流量是不可取的,因为它 远远超出高性能运行所需要的水准。

 

到目前为止,空气处 理和调节在的运行成本中占的比例最大。研究人员发现高达40%的洁净 室运行成本和最初投入成本与单位小时的室内换气量有关,10~30%的费用用于送风,目的是 增加空气在中的“清扫”作用。

 

对过滤器来说,过滤效率越高,捕获粒子就越多,空气耗能也就越高。这充分 说明了过滤器压降与粒子清扫效率之间的关系。最理想 的办法是一方面保持或提高过滤器材料的过滤效率,另一方 面减小空气流动的阻力并降低施加在过滤器上的压降,从而节约运行成本。

 

在许多应用中,过滤器 厂商被迫不断提高过滤效率,使其远 远超出合理水平。同时,越来越 多的最终用户开始关注与运行空气净化系统有关的电力成本。所以,找到过 滤效率与成本之间的平衡点是当务之急。

 

1. 重新评 审已有的行业标准和监管标准

 

主要针 对流量和换气量。关键问题是:标准要求端末HEPA过滤器以90FPM的速度 运行或进行测试是毫无技术支持的,甚至有害。因为室 内平均流速太高会造成紊流并形成涡流,所以在 半导体行业中的ISO1级或2级洁净室基本都使用75FPM的流速。使或过 滤器流速保持在90FPM不仅会 引起严重的紊流,还会使污染物扬起、散布在 整个清洁室中的可能性提高。

 

实际上,过滤速 度较低的过滤器的表现要强于速度较高的,过滤器 的沿面流速与的性能无关。真正重 要的是室内的微粒浓度和通过空气传播的生物负荷水平在运行过程中保持不变。

 

另外,设计出可以达到“适当”流速和 换气率的系统非常重要。一开始 在过滤器上投入比较高成本和长期的电力运行成本同样重要。许多在 建造时根本没考虑到可能需要更多的电力和因此增加的产品生产成本。一味增 加过滤器数量的后果就是你不得不考虑利润空间是否能够支撑越来越高的初始成本和更高的运行成本。

 

2.小型化趋势

 

随着进 入纳米技术生产阶段,生产空 间和生产设备的尺寸越做越小,需要保 持清洁的空间也更小更干净。故可通 过各种方法来增加灵活性和节约成本。

 

许多公 司一方面希望得到更有效的,另一方 面也在积极寻找通过降低功耗来削减运行成本的方法。而正确设计空气流动、减少清 洁区域需要的清洁空气总量,是降低 最初成本和运行成本的有效方法。随着HEPA和ULPA的过滤效率不断提高,用户对 过滤效率的要求却在下降。现如今 的用户更注重分析在洁净室中不同区域内实际需要的过滤水平。一个重 要的趋势就是不再使用大空间洁净,取而代 之的是在工厂中设置清洁区域,保证洁 净区域内保持空气质量达到优良水平。使用这 种方法降低了需要过滤的空气总量,也就降低了运行成本。

 

此外,设备和 过滤器厂商正在努力研制性能更强、更省电 而且体积更小的送风机。气流通 过过滤器进入房间时形成压降,这必须 靠送风机和空气调节设备来恢复。只要稍 微降低压降就可减少一部分电费开支,特别是 用于风机的电费开支,而这正 是大部分洁净室运营商的主要支出。

 

在选择 过滤器时应优先选择满足过滤效率要求和压降最小的过滤器。在衡量 过滤器的价格和性能时,效率和压降是关键。其它因素决定整个HEPA和ULPA过滤器的采集效率。其中包括空气过滤、速度、微粒牲 和过滤器媒质特征。总的说来,采集效 率会随着过滤速度的降低和微粒尺寸的增大而提高。此外,采集效 率会随着过滤器的灰块的百度和密度的增加而提高。

 

3. 延长过滤器寿命

 

从多方面来讲,延长过 滤器的寿命都是人们考虑的重点。静电充 电是现在过滤器媒质使用的一种技术,它可以 提高微粒过滤器的容量和寿命。它的优 势在于可以在特定的产品中在HEPA过滤器 上进行静电充电,通过一些显著的、可以统 计数量的办法来降低成本、增强性能,而过滤 器厂商除了增强性能成本之外还需要提供关于实际运行成本的数据。目前市 场上有许多静电过滤器系统,它们采 用栅格而不是直接拦截的办法通过过滤器媒质来捕获空气微粒,但在洁净室行业中,由于开 放栅格技术的缘故,它们主 要还只是作预过滤器系统使用。还可以 使用更加有效的空气预过滤技术来充分发挥它的作用,这既不 会增加空气静压,也不会增加电费支出,也就是 说静电作用不会显著增加电费上的开支。

 

不仅含尘量增加,不断完 善的静电沉积技术还能延长过滤器寿命并且减少过滤器维护。这是一个重要的收获,特别是对制药、医疗设 备和其它受管制的公司来说,只要HEPA过滤器 的荷载量和气流限制在他们的运行标准之下,他们就不用更换HEPA过滤器。因为更 换过滤器不仅会增加成本,而且会中断生产,需要预 先安排好停工时间,进行重新清洁、重新认证和重新确认。

 

在过滤器媒质、过滤器组装件、空气调 节系统甚至包括全套等供应商多方共同努力下,过滤技 术和设计取得许多新的进展。近几年 技术和设计的进步主要体现在提供有效的“适当”的空气管理办法,以适应 不断上升的能源价格和更严格的空气质量标准。续编的 洁净室经营者和其它制造领域充分认识到使用知觉的空气过滤就可以达到盈利的要求。

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