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Standard-Luftstrommuster in Reinräumen der Klasse 10.000

Erstellt 2025.02.20
Bei der Konstruktion von Reinräumen der Klasse 10.000 sind die Auswahl und das Design des Luftstrommusters entscheidende Elemente, um sicherzustellen, dass der Workshop strenge Sauberkeitsstandards erfüllt. Als professioneller Bauunternehmer ist Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. sich der erheblichen Auswirkungen verschiedener Luftstrommuster auf die Sauberkeit des Workshops, die Gleichmäßigkeit von Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie den Energieverbrauch bewusst. Im Folgenden werden die Standard-Luftstrommuster in Reinräumen der Klasse 10.000 und die professionellen Überlegungen von Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. in der Praxis erörtert.

I. Überblick über Reinraumwerkstätten der Klasse 10.000

Eine Reinraumklasse 10.000 bezieht sich auf eine saubere Produktionsumgebung, in der die Anzahl der Staubpartikel mit einer Partikelgröße von ≥ 0,5 μm pro Kubikmeter Luft 352.000 nicht überschreitet und die Anzahl der Staubpartikel mit einer Partikelgröße von ≥ 5 μm 2.930 nicht überschreitet. Sie wird häufig in Branchen mit hohen Anforderungen an die Produktionsumgebung eingesetzt, wie z. B. Elektronik, Pharmazie, Lebensmittel und Optik. In solchen Werkstätten können selbst winzige Staubpartikel und Mikroorganismen erhebliche Auswirkungen auf die Produktqualität haben. Daher ist eine sinnvolle Luftstromorganisation unerlässlich, um die Sauberkeit der Werkstatt aufrechtzuerhalten.

II. Gängige Luftstrommuster

(I) Unidirektionaler Fluss
1. Vertikaler unidirektionaler Fluss
· Luftstromprinzip: Vertikaler unidirektionaler Fluss bedeutet, dass die Luft mit gleichmäßiger Geschwindigkeit und in einer einzigen Richtung vertikal von der Oberseite der Werkstatt nach unten strömt und dann vom Boden abgeleitet wird. Dieses Luftstrommuster ist wie ein „Luftkolben“, der Schadstoffe wie Staubpartikel und Mikroorganismen schnell hinausschiebt und so eine hochsaubere Umgebung in der Werkstatt aufrechterhält.
· Anwendungsszenarien: Es wird häufig in Bereichen mit extrem hohen Sauberkeitsanforderungen eingesetzt, wie z. B. in Werkstätten für Fotolithografieprozesse bei der Herstellung von elektronischen Chips. Während des Fotolithografieprozesses können selbst kleinste Staubpartikel Kurzschlüsse in den Chipkreisläufen oder eine Verringerung der Fotolithografiegenauigkeit verursachen. Ein vertikaler unidirektionaler Fluss kann die Kontamination von Staubpartikeln auf dem Chip minimieren und die hochpräzisen Anforderungen der Chipherstellung sicherstellen.
· Design-Highlights der Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.: Bei der Gestaltung eines vertikalen unidirektionalen Strömungssystems achtet die Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. auf die Anordnung der Zuluftauslässe und Abluftauslässe. Die Zuluftauslässe übernehmen in der Regel die Form einer vollständigen Abdeckung mit hocheffizienten Filtern, um sicherzustellen, dass die zugeführte Luft eine extrem hohe Reinheit aufweist. Die Abluftauslässe sind gleichmäßig am Boden verteilt, um eine reibungslose Ableitung des Luftstroms zu gewährleisten. Gleichzeitig werden das Zuluftvolumen und die Windgeschwindigkeit präzise berechnet. Im Allgemeinen wird die Windgeschwindigkeit auf 0,3 - 0,5 m/s geregelt, um sicherzustellen, dass die Luft die Schadstoffe effektiv abtransportieren kann und keine übermäßigen Luftstromstörungen entstehen.
2. Horizontaler unidirektionaler Fluss
· Luftstromprinzip: Beim horizontalen unidirektionalen Fluss strömt die Luft mit gleichmäßiger Geschwindigkeit horizontal von einer Seite der Werkstatt zur anderen. Ähnlich wie beim vertikalen unidirektionalen Fluss werden Schadstoffe durch den gerichteten Luftstrom abtransportiert, um die Sauberkeit der Werkstatt aufrechtzuerhalten.
· Anwendungsbereiche: Häufiger in einigen großen Werkstätten für die Herstellung elektronischer Displays. Da der Bildschirm eine große Fläche hat, kann ein horizontaler unidirektionaler Fluss gleichmäßige saubere Luft in einem großen horizontalen Raum liefern und die Anforderungen der sauberen Umgebung während des Produktionsprozesses des Bildschirms erfüllen.
· Design-Highlights der Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.: Bei der Auslegung von horizontalen unidirektionalen Strömungen ordnet die Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. die Zuluft- und Abluftauslässe vernünftig entsprechend der Länge und Breite der Werkstatt an. Die Zuluftauslässe werden im Allgemeinen oberhalb der Wand auf einer Seite der Werkstatt und die Abluftauslässe unterhalb der Wand auf der anderen Seite angebracht. Gleichzeitig wird unter Berücksichtigung der Dämpfung der Luft während des Strömungsprozesses die Windgeschwindigkeit der Zuluftauslässe vernünftig angepasst, um sicherzustellen, dass am fernen Ende der Werkstatt eine ausreichende Sauberkeit aufrechterhalten werden kann.
(II) Nicht-unidirektionaler Fluss (turbulenter Fluss)
· Luftstromprinzip: Die Strömungsrichtung des nicht-unidirektionalen Flusses ist unregelmäßig und weist ein gewisses Maß an Turbulenz auf. Nachdem die Luft aus dem Luftauslass austritt, bildet sie einen gemischten und aufgewirbelten Luftzustand in der Werkstatt, verdünnt die Staubpartikel und leitet sie aus der Werkstatt ab.
· Anwendungsbereiche: Geeignet für Bereiche in Reinräumen der Klasse 10.000 mit relativ geringeren Reinheitsanforderungen, wie z. B. Verpackungswerkstätten für Arzneimittel in einigen Pharmaunternehmen und einige Prozessbereiche von Lebensmittelverarbeitungswerkstätten. Obwohl diese Bereiche Reinheitsanforderungen haben, sind im Vergleich zu Prozessen wie der Chipherstellung gewisse Staubpartikel zulässig.
· Design-Highlights der Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.: Bei der Auslegung eines Nicht-Einwegstromsystems wählt Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. die Art und Anzahl der Zuluftauslässe vernünftig entsprechend der Funktion und dem Layout der Werkstatt aus. Diffusoren oder Lamellen-Auslässe werden üblicherweise als Zuluftauslässe verwendet. Durch Anpassung des Winkels und der Windgeschwindigkeit der Zuluftauslässe kann ein relativ gleichmäßiger turbulenter Luftstromzustand in der Werkstatt gebildet werden. Gleichzeitig werden die Position und Anzahl der Abluftauslässe vernünftig eingestellt, um sicherzustellen, dass die mit Schadstoffen belastete Luft effektiv abgeführt werden kann. Darüber hinaus wird zur Verbesserung der Reinheit die Luftwechselrate erhöht. Im Allgemeinen beträgt die Luftwechselrate einer Reinraumwerkstatt der Klasse 10.000 mit Nicht-Einwegstrom 15-25 Mal pro Stunde.
(III) Mischströmung
· Luftstromprinzip: Die Mischströmung kombiniert die Eigenschaften von gerichteter und ungerichteter Strömung. In den Schlüsselbereichen der Werkstatt wird eine gerichtete Strömung eingesetzt, um hohe Reinheitsanforderungen zu gewährleisten, während in anderen Bereichen eine ungerichtete Strömung verwendet wird, um den Luftwechselbedarf eines größeren Raumes zu decken und Kosten zu senken.
· Anwendungsbereiche: Es wird häufig in einigen großen, umfassenden Elektronikfabriken mit Reinraumwerkstätten eingesetzt. Beispielsweise wird in den Kernprozessbereichen der Chipfertigung ein unidirektionaler Fluss verwendet, um die hohe Reinheit der Chipfertigungsumgebung zu gewährleisten; während in Bereichen wie Materiallagerung und Personaldurchgängen ein nicht-unidirektionaler Fluss verwendet wird, der nicht nur bestimmte Reinheitsanforderungen erfüllt, sondern auch Bau- und Betriebskosten senkt.
· Design-Highlights von Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.: Bei der Auslegung eines Mischstromsystems teilt Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. die Bereiche mit unidirektionalem und nicht-unidirektionalem Fluss präzise auf. An der Schnittstelle zwischen den Bereichen mit unidirektionalem und nicht-unidirektionalem Fluss wird ein Übergangsbereich eingerichtet. Durch ein vernünftiges Design der Luftstromorganisation wird verhindert, dass die reine Luft im Bereich mit unidirektionalem Fluss durch den Bereich mit nicht-unidirektionalem Fluss kontaminiert wird. Gleichzeitig werden entsprechend den Funktionen und Reinheitsanforderungen der verschiedenen Bereiche die Anordnung der Zuluftauslässe, Abluftauslässe sowie Parameter wie Zuluftvolumen und Windgeschwindigkeit angepasst, um sicherzustellen, dass die Reinheit der gesamten Werkstatt dem Standard Klasse 10.000 entspricht.

III. Berücksichtigungsfaktoren für Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. bei der Auswahl von Luftstrommustern

(I) Anforderungen an den Produktionsprozess
1. Unterschiede zwischen verschiedenen Branchen
Die Produktionsprozesse verschiedener Industrien haben erheblich unterschiedliche Anforderungen an Sauberkeit und Luftströmungsmuster. Die Elektronikindustrie ist äußerst empfindlich gegenüber Staubpartikeln, insbesondere in der Chipherstellung, wo oft gerichtete Luftströmungsmuster erforderlich sind, um die extrem hohe Sauberkeit der Produktionsumgebung zu gewährleisten. Während die Lebensmittelindustrie ebenfalls eine saubere Umgebung benötigt, ist die Kontrolle von Mikroorganismen entscheidender. Bei einigen Verpackungsprozessen kann ein nicht-gerichtetes Luftströmungsmuster in Kombination mit guten Desinfektionsmaßnahmen die Anforderungen erfüllen.
2. Merkmale von Prozessschritten
Auch innerhalb derselben Branche haben unterschiedliche Prozessschritte unterschiedliche Anforderungen an Luftströmungsmuster. In der Pharmaindustrie hat der Abfüllprozess steriler Medikamente extrem hohe Anforderungen an die Reinheit, und es wird in der Regel ein gerichteter Luftstrom verwendet; während der Außenverpackungsprozess von Medikamenten relativ geringere Anforderungen an die Reinheit hat und ein nicht-gerichteter Luftstrom verwendet werden kann. Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. wird den Produktionsprozess der Kunden genau verstehen und das am besten geeignete Luftströmungsmuster entsprechend den Merkmalen verschiedener Prozessschritte auswählen.
(II) Raumgestaltung und Kosten
1. Raumfaktoren
Die Raumgestaltung der Werkstatt hat einen wichtigen Einfluss auf die Auswahl des Luftstrommusters. Für eine lange und schmale Werkstatt kann ein horizontaler unidirektionaler Fluss besser geeignet sein, da er saubere Luft effektiv über eine lange Distanz transportieren kann; während für eine quadratische oder annähernd quadratische Werkstatt ein vertikaler unidirektionaler Fluss oder ein nicht-unidirektionaler Fluss wahrscheinlich eine gleichmäßigere Luftstromverteilung erzielt.
2. Kostenüberlegungen
Die Bau- und Betriebskosten des unidirektionalen Strömungssystems sind relativ hoch und erfordern mehr Hocheffizienzfilter, ein höheres Luftzufuhrvolumen und ein präziseres Steuerungssystem. Die Kosten des nicht-unidirektionalen Strömungssystems sind relativ niedrig. Unter der Voraussetzung, dass die Reinheitsanforderungen des Produktionsprozesses erfüllt werden, wird Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. die räumliche Anordnung der Werkstatt und das Budget des Kunden umfassend berücksichtigen und das Luftströmungsmuster mit der höchsten Kostenleistung auswählen, um den Kunden eine wirtschaftliche und vernünftige Lösung anzubieten.
(III) Schwierigkeit bei Wartung und Management
1. Wartungsanforderungen
Das unidirektionale Strömungssystem stellt hohe Anforderungen an Geräte und Filter, und die Wartungsarbeiten sind relativ komplex, da regelmäßig Hochleistungsfilter ausgetauscht und die Leistung der Ventilatoren überprüft werden müssen. Die Wartung des nicht-unidirektionalen Strömungssystems ist relativ einfach, erfordert aber dennoch regelmäßige Überprüfungen, ob die Zuluft- und Abluftauslässe blockiert sind, sowie den Betriebszustand der Klimaanlage. Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. wird den Kunden die Wartungsanforderungen und Kosten verschiedener Luftströmungsmuster detailliert erläutern und den Kunden helfen, das Luftströmungsmuster auszuwählen, das einfach zu warten und zu verwalten ist, um den langfristig stabilen Betrieb der Werkstatt zu gewährleisten.
2. Managementfreundlichkeit
Aus Managementsicht ist das gemischte Strömungssystem aufgrund der Unterteilung in Bereiche mit unterschiedlichen Luftströmungsmustern und Parameteranpassungen mit einem relativ hohen Managementaufwand verbunden und erfordert mehr Fachpersonal für Betrieb und Überwachung. Während das einzelne nicht-unidirektionale Strömungssystem relativ einfach zu verwalten ist. Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. wird entsprechende Vorschläge zum Luftströmungsmuster unter Berücksichtigung der Managementfähigkeiten und der Personalbesetzung des Kunden machen, um sicherzustellen, dass das Luftströmungssystem der Werkstatt effektiv verwaltet und gewartet werden kann.
Die Auswahl des Luftstrommusters in einer Reinraumwerkstatt der Klasse 10.000 ist ein Prozess, der verschiedene Faktoren umfassend berücksichtigt. Mit reicher Erfahrung und einem professionellen technischen Team entwirft Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. auf der Grundlage eines vollständigen Verständnisses der Kundenbedürfnisse, der Merkmale des Produktionsprozesses und der tatsächlichen Situation der Werkstatt sorgfältig das am besten geeignete Luftstrommuster für Kunden, um eine qualitativ hochwertige Produktionsumgebung zu schaffen, die dem Sauberkeitsstandard der Klasse 10.000 entspricht.
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