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Padrões de Fluxo de Ar em Oficinas Limpas Classe 10.000

Criado em 2025.02.20
Na construção de salas limpas Classe 10.000, a seleção e o projeto do padrão de fluxo de ar são elementos cruciais para garantir que a sala limpa atenda a rigorosos padrões de limpeza. Como construtora profissional, a Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. está bem ciente dos impactos significativos de diferentes padrões de fluxo de ar na limpeza da sala limpa, na uniformidade de temperatura e umidade, bem como no consumo de energia. O seguinte irá aprofundar os padrões de fluxo de ar padrão em salas limpas Classe 10.000 e as considerações profissionais da Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. em aplicações práticas.

I. Visão Geral de Oficinas Limpas Classe 10.000

Uma oficina de Classe 10.000 refere-se a um ambiente de produção limpo onde o número de partículas de poeira com tamanho de partícula ≥ 0,5 μm por metro cúbico de ar não excede 352.000, e o número de partículas de poeira com tamanho de partícula ≥ 5 μm não excede 2.930. É amplamente utilizada em indústrias com altos requisitos para o ambiente de produção, como eletrônicos, farmacêuticos, alimentos e ótica. Nessas oficinas, até mesmo partículas de poeira minúsculas e microrganismos podem ter um impacto significativo na qualidade do produto. Portanto, uma organização razoável do fluxo de ar é essencial para manter a limpeza da oficina.

II. Padrões Comuns de Fluxo de Ar

(I) Fluxo Unidirecional
1. Fluxo Unidirecional Vertical
· Princípio do Fluxo de Ar: Fluxo unidirecional vertical significa que o ar flui verticalmente para baixo do topo da oficina a uma velocidade uniforme e em uma única direção, sendo então descarregado do solo. Este padrão de fluxo de ar é como um "pistão de ar", empurrando rapidamente poluentes como partículas de poeira e microrganismos, mantendo assim um ambiente de alta limpeza na oficina.
· Cenários de Aplicação: É frequentemente usado em áreas com requisitos de limpeza extremamente altos, como a oficina de processo de fotolitografia na fabricação de chips eletrônicos. Durante o processo de fotolitografia, mesmo as menores partículas de poeira podem causar curtos-circuitos nos circuitos do chip ou uma diminuição na precisão da fotolitografia. O fluxo unidirecional vertical pode minimizar a contaminação de partículas de poeira no chip e garantir os requisitos de alta precisão da fabricação de chips.
· Destaques de Design da Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.: Ao projetar um sistema de fluxo unidirecional vertical, a Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. presta atenção ao layout das saídas de suprimento de ar e das saídas de retorno de ar. As saídas de suprimento de ar geralmente adotam a forma de cobertura total com filtros de alta eficiência para garantir que o ar fornecido tenha uma limpeza extremamente alta. As saídas de retorno de ar são distribuídas uniformemente no chão para garantir a descarga suave do fluxo de ar. Ao mesmo tempo, o volume de suprimento de ar e a velocidade do vento são calculados com precisão. Geralmente, a velocidade do vento é controlada entre 0,3 e 0,5 m/s para garantir que o ar possa remover efetivamente os poluentes e não gere distúrbios excessivos no fluxo de ar.
2. Fluxo Unidirecional Horizontal
· Princípio do Fluxo de Ar: No fluxo unidirecional horizontal, o ar flui horizontalmente de um lado da oficina para o outro em velocidade uniforme. Semelhante ao fluxo unidirecional vertical, ele remove poluentes através do fluxo direcional do ar para manter a limpeza da oficina.
· Cenários de Aplicação: É mais comum em algumas oficinas de fabricação de displays eletrônicos de grande porte. Como a tela do display tem uma área grande, o fluxo horizontal unidirecional pode fornecer ar limpo uniforme em um grande espaço horizontal, atendendo aos requisitos do ambiente limpo durante o processo de produção da tela do display.
· Destaques de Design da Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.: Ao projetar o fluxo unidirecional horizontal, a Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. organizará razoavelmente as saídas de suprimento de ar e as saídas de retorno de ar de acordo com o comprimento e a largura da oficina. As saídas de suprimento de ar são geralmente definidas acima da parede em um lado da oficina, e as saídas de retorno de ar são definidas abaixo da parede no outro lado. Ao mesmo tempo, considerando a atenuação do ar durante o processo de fluxo, a velocidade do vento das saídas de suprimento de ar será ajustada razoavelmente para garantir que uma limpeza suficiente possa ser mantida na extremidade distante da oficina.
(II) Fluxo Não Unidirecional (Fluxo Turbulento)
· Princípio do Fluxo de Ar: A direção do movimento do fluxo de ar do fluxo não unidirecional é irregular e há um certo grau de turbulência. Após o ar ser enviado pela saída de suprimento de ar, ele forma um estado de fluxo de ar misturado e agitado na oficina, diluindo as partículas de poeira e descarregando-as para fora da oficina.
· Cenários de Aplicação: É adequado para áreas em oficinas limpas Classe 10.000 com requisitos de limpeza relativamente mais baixos, como oficinas de embalagem de medicamentos de algumas empresas farmacêuticas e algumas áreas de processo de oficinas de processamento de alimentos. Embora essas áreas tenham requisitos de limpeza, em comparação com processos como a fabricação de chips, um certo grau de partículas de poeira é permitido existir.
· Destaques de Design da Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.: Ao projetar um sistema de fluxo não unidirecional, a Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. selecionará razoavelmente o tipo e a quantidade de saídas de ar de suprimento de acordo com a função e o layout da oficina. Difusores ou saídas de persiana são geralmente usados como saídas de ar de suprimento. Ao ajustar o ângulo e a velocidade do vento das saídas de ar de suprimento, um estado de fluxo de ar turbulento relativamente uniforme pode ser formado na oficina. Ao mesmo tempo, a posição e a quantidade das saídas de retorno de ar são definidas razoavelmente para garantir que o ar contendo poluentes possa ser descarregado de forma eficaz. Além disso, para melhorar a limpeza, a taxa de renovação de ar é aumentada. Geralmente, a taxa de renovação de ar de uma oficina limpa de fluxo não unidirecional Classe 10.000 é de 15 a 25 vezes por hora.
(III) Fluxo Misto
· Princípio do Fluxo de Ar: O fluxo misto combina as características de fluxo unidirecional e fluxo não unidirecional. O fluxo unidirecional é adotado nas áreas-chave da oficina para garantir requisitos de alta limpeza, enquanto o fluxo não unidirecional é usado em outras áreas para atender às necessidades de troca de ar de um espaço maior e reduzir custos.
· Cenários de Aplicação: É amplamente utilizado em algumas grandes oficinas de fábrica eletrônica abrangentes. Por exemplo, o fluxo unidirecional é adotado nas áreas de processo central da fabricação de chips para garantir a alta limpeza do ambiente de produção de chips; enquanto o fluxo não unidirecional é usado em áreas como armazenamento de materiais e passagens de pessoal, o que não só pode atender a certos requisitos de limpeza, mas também reduzir os custos de construção e operação.
· Destaques de Design da Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd.: Ao projetar um sistema de fluxo misto, a Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. dividirá com precisão as áreas de fluxo unidirecional e não unidirecional. Uma área de transição é definida na junção entre as áreas de fluxo unidirecional e não unidirecional. Através de um design razoável de organização do fluxo de ar, o ar limpo na área de fluxo unidirecional pode ser impedido de ser contaminado pela área de fluxo não unidirecional. Ao mesmo tempo, de acordo com as funções e requisitos de limpeza de diferentes áreas, o layout das saídas de suprimento de ar, saídas de retorno de ar, bem como parâmetros como volume de suprimento de ar e velocidade do vento são ajustados respectivamente para garantir que a limpeza de toda a oficina atenda ao padrão Classe 10.000.

III. Fatores de Consideração para a Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. na Seleção de Padrões de Fluxo de Ar

(I) Requisitos do Processo de Produção
1. Diferenças entre Diferentes Indústrias
Os processos de produção de diferentes indústrias têm requisitos significativamente diferentes em termos de limpeza e padrões de fluxo de ar. A indústria eletrônica é extremamente sensível a partículas de poeira, especialmente na fabricação de chips, onde padrões de fluxo de ar unidirecional são frequentemente necessários para garantir a ultra-alta limpeza do ambiente de produção. Embora a indústria alimentícia também exija um ambiente limpo, o controle de microrganismos é mais crucial. Em alguns processos de embalagem, um padrão de fluxo de ar não unidirecional combinado com boas medidas de desinfecção pode atender aos requisitos.
2. Características dos Links do Processo
Mesmo dentro da mesma indústria, diferentes elos de processo têm requisitos distintos para os padrões de fluxo de ar. Na indústria farmacêutica, o processo de enchimento de medicamentos estéreis tem requisitos extremamente elevados de limpeza, e geralmente adota-se fluxo unidirecional; enquanto o processo de embalagem externa de medicamentos tem requisitos de limpeza relativamente mais baixos, podendo ser utilizado fluxo não unidirecional. A Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. compreenderá profundamente o processo de produção dos clientes e selecionará o padrão de fluxo de ar mais adequado de acordo com as características de diferentes elos de processo.
(II) Layout Espacial e Custo
1. Fatores de Espaço
O layout espacial da oficina tem um impacto importante na seleção do padrão de fluxo de ar. Para uma oficina longa e estreita, o fluxo unidirecional horizontal pode ser mais adequado, o que pode transportar efetivamente ar limpo em um espaço longo; enquanto para uma oficina quadrada ou quase quadrada, o fluxo unidirecional vertical ou fluxo não unidirecional pode ser mais provável de alcançar uma distribuição uniforme do fluxo de ar.
2. Considerações de Custo
Os custos de construção e operação do sistema de fluxo unidirecional são relativamente altos, exigindo filtros mais eficientes, maior volume de suprimento de ar e um sistema de controle mais preciso. O custo do sistema de fluxo não unidirecional é relativamente baixo. Na premissa de atender aos requisitos de limpeza do processo de produção, a Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. considerará de forma abrangente o layout espacial da oficina e o orçamento do cliente, e selecionará o padrão de fluxo de ar com o maior custo-benefício para fornecer aos clientes uma solução econômica e razoável.
(III) Dificuldade de Manutenção e Gerenciamento
1. Requisitos de Manutenção
O sistema de fluxo unidirecional tem requisitos elevados para equipamentos e filtros, e o trabalho de manutenção é relativamente complexo, exigindo a substituição regular de filtros de alta eficiência e a inspeção do desempenho dos ventiladores. A manutenção do sistema de fluxo não unidirecional é relativamente simples, mas ainda requer a inspeção regular se as saídas de ar e as saídas de retorno de ar estão bloqueadas, bem como o status de operação do sistema de ar condicionado. A Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. explicará em detalhe aos clientes os requisitos de manutenção e os custos de diferentes padrões de fluxo de ar, e ajudará os clientes a selecionar o padrão de fluxo de ar que é fácil de manter e gerenciar para garantir a operação estável a longo prazo da oficina.
2. Conveniência de Gerenciamento
Do ponto de vista da gestão, o sistema de fluxo misto apresenta uma dificuldade de gestão relativamente elevada devido à divisão de áreas com diferentes padrões de fluxo de ar e ajuste de parâmetros, e requer pessoal mais profissional para operação e monitorização. Enquanto o sistema de fluxo único não unidirecional é relativamente conveniente de gerir. A Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. fornecerá sugestões apropriadas sobre o padrão de fluxo de ar de acordo com a capacidade de gestão e configuração de pessoal do cliente para garantir que o sistema de fluxo de ar da oficina possa ser gerido e mantido de forma eficaz.
A seleção do padrão de fluxo de ar em uma oficina limpa Classe 10.000 é um processo que considera de forma abrangente vários fatores. Com rica experiência e uma equipe técnica profissional, a Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd., com base na compreensão total das necessidades do cliente, nas características do processo de produção e na situação real da oficina, projeta cuidadosamente o padrão de fluxo de ar mais adequado para os clientes criarem um ambiente de produção de alta qualidade que atenda ao padrão de limpeza Classe 10.000.
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