探討潔凈室空氣凈化與成本控制分析    上海

隨著技術(shù)的快速發(fā)展和生活環(huán)境的變化，新的過濾媒質(zhì)、技術(shù)和氣流設(shè)計(jì)辦法出現(xiàn)，用戶可以在重要的環(huán)境中，在越來越嚴(yán)格的空氣質(zhì)量要求下，提高過濾效率，有效地控制成本。到目前為止，空氣處理和調(diào)節(jié)在潔凈室的運(yùn)行成本中占的比例。人員發(fā)現(xiàn)高達(dá)40%的潔凈室運(yùn)行成本和zui初投入成本與單位小時(shí)的室內(nèi)換氣量有關(guān)，10~30%的費(fèi)用用于送風(fēng)，目的是增加空氣在潔凈室中的“清掃”作用。
對空氣過濾器來說，過濾效率越高，捕獲粒子就越多，空氣過濾器耗能也就越高。這充分說明了過濾器壓降與粒子清掃效率之間的關(guān)系。的辦法是一方面保持或提高過濾器材料的過濾效率，另一方面減小空氣流動(dòng)的阻力并降低施加在過濾器上的壓降，從而節(jié)約運(yùn)行成本。
在許多應(yīng)用中，空氣過濾器過濾器廠商被迫不斷提高過濾效率，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)出合理水平。同時(shí)，越來越多的zui終用戶開始關(guān)注與運(yùn)行空氣凈化系統(tǒng)有關(guān)的電力成本。所以，找到過濾效率與成本之間的平衡點(diǎn)是當(dāng)務(wù)之急。
1、重新評審已有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)
主要針對流量和換氣量。關(guān)鍵問題是：標(biāo)準(zhǔn)要求端末HEPA過濾器以90FPM的速度運(yùn)行或進(jìn)行測試是毫無的，因?yàn)槭覂?nèi)平均流速太高會(huì)造成紊流并形成渦流，所以在半導(dǎo)體行業(yè)中的ISO1級或2級潔凈室基本都使用75FPM的流速。使?jié)崈羰一蜻^濾器流速保持在90FPM不僅會(huì)引起嚴(yán)重的紊流，還會(huì)使污染物揚(yáng)起、散布在整個(gè)清潔室中的可能性提高。實(shí)際上，過濾速度較低的過濾器的表現(xiàn)要強(qiáng)于速度較高的，過濾器的沿面流速與潔凈室的性能無關(guān)。真正重要的是室內(nèi)的微粒濃度和通過空氣傳播的生物負(fù)荷水平在運(yùn)行過程中保持不變。另外，設(shè)計(jì)出可以達(dá)到“適當(dāng)”流速和換氣率的系統(tǒng)重要。一開始在過濾器上投入比較高成本和長期的電力運(yùn)行成本同樣重要。許多潔凈室建造時(shí)根本沒考慮到可能需要更多的電力和因此增加的產(chǎn)品生產(chǎn)成本。一味增加過濾器數(shù)量的后果就是你不得不考慮利潤空間是否能夠支撐越來越高的初始成本和更高的運(yùn)行成本。
2、小型化趨勢
隨著進(jìn)入納米技術(shù)生產(chǎn)階段，生產(chǎn)空間和生產(chǎn)設(shè)備的尺寸越做越小，需要保持清潔的空間也更小更干凈。故可通過各種方法來增加靈活性和節(jié)約成本。許多公司一方面希望得到更有效的潔凈室，另一方面也在積尋找通過降低功耗來削減運(yùn)行成本的方法。而正確設(shè)計(jì)空氣流動(dòng)、減少清潔區(qū)域需要的清潔空氣總量，是降低zui初成本和運(yùn)行成本的有效方法。隨著HEPA和PA的過濾效率不斷提高，用戶對過濾效率的要求卻在下降。現(xiàn)如今的用戶更注重分析在潔凈室中不同區(qū)域內(nèi)實(shí)際需要的過濾水平。一個(gè)重要的趨勢就是不再使用大空間潔凈，取而代之的是在工廠中設(shè)置清潔區(qū)域，保證潔凈區(qū)域內(nèi)保持空氣質(zhì)量達(dá)到水平。使用這種方法降低了需要過濾的空氣總量，也就降低了運(yùn)行成本。此外，設(shè)備和過濾器廠商正在努力研制性能更強(qiáng)、更省電而且體積更小的送風(fēng)機(jī)。氣流通過過濾器進(jìn)入房間時(shí)形成壓降，這必須靠送風(fēng)機(jī)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)備來恢復(fù)。只要稍微降低壓降就可減少一部分電費(fèi)開支，特別是用于風(fēng)機(jī)的電費(fèi)開支，而這正是大部分潔凈室運(yùn)營商的主要支出。在選擇過濾器時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇滿足過濾效率要求和壓降zui小的過濾器。在衡量過濾器的和性能時(shí)，效率和壓降是關(guān)鍵。其它因素決定整個(gè)HEPA和PA過濾器的采集效率。其中包括空氣過濾、速度、微粒牲和過濾器媒質(zhì)特征。總的說來，采集效率會(huì)隨著過濾速度的降低和微粒尺寸的增大而提高。此外，采集效率會(huì)隨著過濾器的灰塊和密度的增加而提高。
3、延長過濾器壽命
從多方面來講，延長過濾器的壽命都是人們考慮的重點(diǎn)。靜電充電是現(xiàn)在過濾器媒質(zhì)使用的一種技術(shù)，它可以提高微粒過濾器的容量和壽命。它的優(yōu)勢在于可以在特定的產(chǎn)品中在HEPA過濾器上進(jìn)行靜電充電，通過一些的、可以統(tǒng)計(jì)數(shù)量的辦法來降低成本、增強(qiáng)性能，而過濾器廠商除了增強(qiáng)性能成本之外還需要關(guān)于實(shí)際運(yùn)行成本的數(shù)據(jù)。目前市場上有許多靜電過濾器系統(tǒng)，它們采用柵格而不是直接攔截的辦法通過過濾器媒質(zhì)來捕獲空氣微粒，但在潔凈室行業(yè)中，由于開放柵格技術(shù)的緣故，它們主要還只是作預(yù)過濾器系統(tǒng)使用。還可以使用更加有效的空氣預(yù)過濾技術(shù)來充分發(fā)揮它的作用，這既不會(huì)增加空氣靜壓，也不會(huì)增加電費(fèi)支出，也就是說靜電作用不會(huì)增加電費(fèi)上的開支。不僅含塵量增加，不斷完善的靜電沉積技術(shù)還能延長過濾器壽命并且減少過濾器維護(hù)。對制藥、設(shè)備和其它受管制的公司來說，只要HEPA過濾器的荷載量和氣流限制在他們的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)之下就不用更換HEPA過濾器。因?yàn)楦鼡Q過濾器不僅會(huì)增加成本，而且會(huì)中斷生產(chǎn)，需要預(yù)先安排好停工時(shí)間，進(jìn)行重新清潔、重新認(rèn)證和重新確認(rèn)。