苏州净化设备工程的原理和等级参数！

在一定空间规模内，苏州净化设备会将空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物扫除，并将室内温度、洁净度、压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电操控在某一需求规模内的工程学科。净化工程所特别规划的房间，不论外在空气条件怎么变化，室内均具有坚持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能。

一：原理

乱流洁净室：

乱流洁净室的首要特点是历来流到出流（从送风口到回风口）之间气流的流通截面是变化的，洁净室截面比送风口截面大得多，因而不能在全室截面或者在全室作业区截面构成匀速气流。所以，送风口今后的流线互相有很大或者越来越大的夹角，曲率半径很小，气流在室内不行能以单一方向活动，将会互相撞击，将有回流、旋涡发生。这就决定乱流洁净室的流态实质是：骤变流；非均匀流。这比用紊流来描述乱流洁净室更确切、更全面。紊流首要决定于雷诺数，也便是首要受流速的影响，但是假如选用一个高效过滤器顶送的送风形式，则即便流速极低，也要发生上述各种结果，这就由于它是一个骤变流和非均匀流。因而这种情况下不仅有流层之间因紊流活动而发生的掺混，并且还有全室规模内的大的回流、旋涡所发生的掺混。

所以，概括地说，乱流洁净室的效果原理是：当一股洁净气流从送风口送入室内时，敏捷向四周扩散、混合，一起把差不多相同数量的气流从回风口排走，这股洁净气流稀释着室内污染的空气，把原来含尘浓度很高的室内空气冲淡了，一向到达平衡。所以气流扩散得越快，越均匀，稀释的技果就越好。

单向流洁净室：

单向流洁净室一般有两种类型，即水平流和笔直流。在水平流体系中，气流是从一面墙流向另一面墙。在笔直流体系中，气流是从吊顶流向地上。对要求洁净室的悬浮粒子浓度或微生物浓度更低的场合，就使用单向气流。以前称这类洁净室为“层流”洁净室。单向流和层流的称号均阐明了其气流的情况：气流以一个方向活动（或是笔直的或是水平的），并以一般是0.3米/秒至0.5米/秒（60英尺/分钟至100英尺/分钟）的均速流过整个空间。由满布洁净室吊顶的高效过滤器向室内送风。气流有如一个空气活塞，向下流经室内，带走污染物，然后从地上排出。又在与外部的一些新鲜空气混合后，再循环至高效过滤器。人员和工艺所发生的悬浮污染可当即被这种空气铲除掉，而紊流通风体系选用的是混合与稀释原理。在一间没有任何障碍物的空房间，单向流用比前面说到的低得多的风速，就能够很快将污染物铲除。但在一个操作间，机器以及机器周围走动的人员，会对气流构成障碍。障碍物能够使单向流变成紊流，然后在障碍物周围构成气流团。人员的活动也能够使单向流变成紊流。在这些紊流中，由于风速较低，空气稀释程度较小，然后使得污染浓度较高。因而，必须将风速坚持在0.3米/秒至0.5米/秒（60英尺/分钟至100英尺/分钟）的规模里，以便使中断的单向流能快速恢复，充分稀释障碍物周围紊流区的污染。用风速能够正确地标明出单向流，由于风速越高室内就越洁净。而每小时换气次数与房间的体积有关，如吊顶的凹凸，因而不适合用来标明单向流。单向流室内的送风量是紊流室的很多倍（10到100倍）。所以这样的洁净室的制作和运转费用要高得多。

二：操控

洁净室中的温湿度操控：

洁净空间的温湿度首要是根据工艺要求来确认，但在满足工艺要求的条件下，应考虑到人的舒适度感。随着空气洁净度要求的提高，呈现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。

具体工艺对温度的要求今后还要罗列，但作为总的准则看，由于加工精度越来越精细，所以对温度波动规模的要求越来越小。例如在大规模集成电路出产的光刻曝光工艺中，作为掩膜板资料的玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100um的硅片，温度上升1度，就引起了0.24um线性膨胀，所以必须有±0.1度的恒温，一起要求湿度值一般较低，由于人出汗今后，对产品将有污染，特别是怕钠的半导体车间，这种车间不宜超越25度。

湿度过高发生的问题更多。相对湿度超越55%时，冷却水管壁上会结露，假如发生在精细设备或电路中，就会引起各种事端。相对湿度在50%时易生锈。此外，湿度太高时将经过空气中的水分子把硅片外表粘着的灰尘化学吸附在外表耐难以铲除。相对湿度越高,粘附的难去掉，但当相对湿度低于30%时，又由于静电力的效果使粒子也简单吸附于外表，一起大量半导体器材简单发生击穿。关于硅片出产最佳温度规模为35—45%。

气压规则：

关于大部分洁净空间，为了避免外界污染侵入，需求坚持内部的压力（静压）高于外部的压力（静压）。压力差的坚持一般应符合以下准则：

1、洁净空间的压力要高于非洁净空间的压力。

2、洁净度等级高的空间的压力要高于相邻的洁净度等级低的空间的压力。

3、相通洁净室之间的门要开向洁净度等级高的房间。

压力差的坚持依靠新风量，这个新风量要能补偿在这一压力差下从缝隙漏泄掉的风量。所以压力差的物理含义便是漏泄（或渗透）风量经过洁净室的各种缝隙时的阻力。

洁净室中的气流速度规则：

这里要评论的气流速度是指洁净室内的气流速度，在其他洁净空间中的气流速度在评论具体设备时再阐明。

关于乱流洁净室由于主首要靠空气的稀释效果来减轻室内污染的程度，所以首要用换气次数这一概念，而不直接用速度的概念，不过对室内气流速度也有如下要求：

(1)送风口出口气流速度不宜太大，和单纯空调房间比较，要求速度衰减更快，扩散角度更大。

(2)吹过水平面的气流速度（例如侧送时回流速度）不宜太大，以免吹起外表微粒重返气流，而形成再污染，这一速度一般不宜大干0.2m/s。

关于平行流洁净室（习惯上称层流洁净室），由于首要靠气流的，活塞打挤压效果扫除行染，所以截面上的速度便是非常重要的目标。曩昔都参考美国20gB规范，选用0.45m/s．但人们也都了解到这样大速度所需求的通风量是极大的，为了节能，也都在探求降低速一风速的可行性。

在我国，《空气洁净技术措施》和《洁净厂房规划规范》都是这样规则的：

笔直平行流（层流）洁净室≥0.25m/s。

水平平行流（层流）洁净室≥0.35m/s。

研究标明以上规则基本上满足操控污染的要求，但以为应区别不同情况分出不同的档别，更能表现节能的意图。

噪声操控：

洁净室噪声规范一般均严于维护健康的规范，意图在于保障操作正常进行，满足必要的谈话联络及安全舒适的作业环境。因而衡量洁净室的噪声首要目标是：

1、烦恼的效应：

由于噪声，使人感到不安宁而发生烦恼情绪，一般分为极安静、很安静、较安静、稍嫌喧嚷，比较喧嚷和极喧嚷7个烦恼等级。凡反响水平归于很喧嚷和极喧嚷者，即为高烦恼，高烦恼人数在总人数中的百分比即为高烦恼率。

2、对作业功率的影响：

这首要看三方面的反响水平，这三个方面是：会集精力，动作准确性，作业速度；

3、对综合通讯的搅扰：

这首要分为：清楚或满足，稍困难，困难，不能对以上三方面目标都用A声级来点评。在50年代曾提出用一条频谱曲线作为点评规范即各频带中心频率的声压级不得超越该曲线。后来了解到刷A等级来计量噪声与噪声的语音搅扰和烦恼程度更为台适，能够代替倍频带声压级作为点评规范的目标。

根据中国修建科学研究院修建物理研究所1981年为编制《洁净厂房规划规范》而进行的测定资料，在65dB(A)以下时，只要30%的人感到高烦恼。在65—70dB(A)时，其影响对作业功率的三方面反响表现出较低水平；在60dB(A)以下说话清楚满足。60～75dB(A)时有一定困难，犬于75dB很困难。因而以为洁净室噪声水平以65d)为宜，此时可使高烦恼率小于30%；保证一般通话；对作业功率影响很小。

照明操控：

由于洁净室内的作业内容大都有精细的要求，并且又都是密闭性房子，所以对照明一向有很高的要求。这里有必要先阐明一下无窗洁净室的照明方法：

(1)一般照明

它指不考虑特别的部分需求，为照亮整个被照面积而设置的照明。

(2)部分照明

这是指为添加某一指定地点（如作业点）的照度而设置的照明。但在室内照明由一般不单独使用部分照明。

(3)混合照明

这是指作业面上的照度由一般照明和部分照明合成的照明，其中一般照明的照度按《洁净厂房规划规范》应占总照度的10%—15%，但不低干150LX。单位被照面积上接受的光通量即是照明单位勒克斯(LX)。

国外洁净室的强度要求极高，例如美国关于洁净室的几个规范的要求是：

100级:1080-16001x

10000级:>lOOOlx

100000级:>1000LX

人工光300lx有较好的效果，当工件精细程度更高时，500x也是答应的。关于要红灯照明的地方，如电子职业的光刻车间，其照度一般为25—501x，用天然光时可答应更高的照度，因而对作业是有利的，所以今后洁净室的照明既选用人工光也选用天然光可能是有前途的，这也是为了节能而呈现的一种意向。

防静电：

洁净室中由于静电引起的的事端屡有发生，因而洁净室的防静电能力怎么已成为点评其质量的一个不行忽视的方面。

所谓静电，是由于冲突等原因损坏了物体中正(+)负<一）电荷等量的均匀的电中性状况，而使电荷过剩，物体呈带电状况，由于这些电荷平时是不活动的，故称静电。

在洁净室内静电导致的事端有以下几方面：

1、静电电引起的静电电击，引起人的不安全和恐惧感，并可形成二次损伤(例如人因受电击而摔倒，由摔倒又致伤)；

2、静电放电引起的放电电流，可导致比如半导体元件等损坏和误动作，例如将50块P-MOS电路放在塑料袋内，摇晃数次后，与非门栅极严峻击穿者计39块，失功率竞达78%，这是由于半导体器材对静电放电十分活络；

3、静电放电发生的电磁波可导致电子仪器和设备的杂音和误动作；

4、静电放电的发光可导致照相肢片等感光损坏；

5、静电的力学现象可导致筛孔被粉尘堵塞，纺纱线纷乱，印刷品深浅不均和制品污染；

6、静电放电引起的最风险的灾祸是成为可燃物的火源井引起爆破，例如国外文献计算，在手术室使用爆破性麻醉剂的86000次中，爆破的36次，其中由静电引起的达21次；

静电事端的发生首要在于静电的发生和堆集，而气流的活动，气流和管道、风口、过滤器等冲突，人体和衣服的冲突，衣服之间的冲突，工艺上的研磨，喷涂、射流、洗涤、搅拌、粘合和剥离等操作，一切选些都可能发生静电，在一般情况下，越是电导率小的非导体（绝缘体），由于电荷发生后不易活动，因而表现为越简单带电。

静电问题所以在洁净室中特别严峻，是由于不但在洁净室中具有前述发生静电的多种工艺因素，并且由于洁净室中的许多资料如塑料地上、墙面，尼龙、的确良等作业服都有很高的电阻率，都极易发生静电和集聚静电，在洁净室的静电灾祸未被重视以前，这些资料料是被广泛选用的。

效果：

操控产品(如硅芯片等)所触摸之大气的洁净度及温湿度，使产品能在一个良好之环境空间中出产、制造。此空间的规划施工进程即可称为净化工程。