Русский
Вертикальные ламинарные поточные шкафы: Принципы и применения
Создано 2025.08.28
I. Определение и обзор
Вертикальный ламинарный поток (VLFH), также часто называемый вертикальным ламинарным чистым столом или вертикальной рабочей станцией с ламинарным воздушным потоком, является критически важным оборудованием, предназначенным для обеспечения рабочего пространства без частиц (классифицированного). Он достигает этого, направляя воздух, прошедший через HEPA-фильтр, в плавном, ламинарном, вертикальном потоке по всей рабочей зоне. Основная цель заключается в защите продукта или процесса внутри шкафа от воздушного загрязнения, такого как пыль, аэрозоли и микроорганизмы. Это основополагающий компонент в отраслях, где высокая степень чистоты имеет первостепенное значение.
II. Принцип работы
Принцип работы вертикального ламинарного потока основан на унидирекциональном ламинарном воздушном потоке. Внешний воздух из окружающей среды засасывается через предварительный фильтр, расположенный в верхней или задней части устройства, центробежным вентилятором. Этот предварительный фильтр удаляет более крупные частицы, защищая целостность основного фильтра. Затем воздух подается под положительным давлением через фильтр высокой эффективности (HEPA), который сертифицирован для удаления как минимум 99,99% воздушных частиц диаметром 0,3 микрометра (мкм). Этот ультра-чистый, стерильный воздух опускается вертикально в нетурбулентном ламинарном потоке, унося воздушные загрязнители от рабочей поверхности и выбрасывая их к передней или боковым сторонам рабочего стола, тем самым создавая постоянно безупречную среду для чувствительных операций.
III. Основные функции и роли
VLFH выполняет две основные функции:
1. Защита продукта: основная роль заключается в защите материалов или продуктов, помещенных в рабочую зону, от внешнего загрязнения. Это необходимо для процессов, которые сильно подвержены частицам, таким как сборка микроэлектроники, подготовка стерильных сред или работа с чувствительными химическими образцами.
2. Организация рабочего пространства: он предоставляет выделенную, чистую и хорошо освещенную среду для выполнения критически важных задач, помогая поддерживать целостность и повторяемость процедур.
Важно отметить, что стандартный ламинарный поток предназначен только для защиты продукта и не обеспечивает защиту персонала от опасных материалов. Для приложений, связанных с опасными парами или биологическими опасностями, необходимо использовать биологическую безопасность класса I или класса II (BSC).
IV. Структурные характеристики и материалы
Конструкция VLFH разработана для долговечности, легкости в очистке и функциональности.
1. Основное тело шкафа: Обычно изготавливается из холоднокатаной стали с прочным порошковым эпоксидным покрытием (печеная эмаль) или из высококачественной нержавеющей стали 304 или 316. Нержавеющая сталь обеспечивает превосходную коррозионную стойкость и обязательна для применения в GMP и в области жизненных наук.
2. Рабочая поверхность: Обычно изготовлена из цельного куска нержавеющей стали, часто с закругленными задними и боковыми краями для облегчения очистки. Некоторые модели имеют перфорированную рабочую поверхность для вытяжки вниз.
3. Боковые и задние панели: Изготовлены из стали, нержавеющей стали или иногда из армированного закаленного стекла для обеспечения максимальной видимости.
4. Система фильтрации: Состоит из предварительного фильтра (обычно 25-30% эффективности) и основного HEPA или ULPA (ультранизкопроницаемый воздух) фильтра. Корпус фильтра спроектирован так, чтобы быть герметичным.
5. Сборка вентилятора/мотора: Используется центробежный вентилятор с переменной скоростью для обеспечения необходимого объема и скорости воздуха, с возможностью регулировки для компенсации нагрузки на фильтр.
6. Освещение: Запечатанный, пылезащищенный флуоресцентный или светодиодный светильник интегрирован в навес для освещения рабочей поверхности без значительного выделения тепла.
V. Классификация и технические параметры
Вертикальные ламинарные поточные шкафы могут классифицироваться в зависимости от их размера и уровня чистоты, обычно соответствуя классификациям ISO 14644-1 (например, ISO класс 5, эквивалентный классу 100 по бывшему федеральному стандарту США 209E). Основные технические параметры изложены в таблице ниже.
Размер модели (ШxГxВ примерно) | Скорость потока воздуха (м/с) | Мощность мотора (Вт) | Объем воздуха (м³/ч) | Уровень шума (дБ(A)) | Уровень фильтрации | Амплитуда вибрации (мкм) | Освещенность (Люкс) |
1200x700x900 мм | 0.30 - 0.50 ±20% | 600 | 1000-1200 | ≤62 | HEPA H14 (99.99%) | ≤3 | ≥500 |
1500x700x900 мм | 0.30 - 0.50 ±20% | 750 | 1300-1500 | ≤65 | HEPA H14 (99.99%) | ≤3 | ≥500 |
1800x700x900 мм | 0.30 - 0.50 ±20% | 1100 | 1800-2000 | ≤65 | ULPA U15 (99.999%) | ≤3 | ≥500 |
VI. Типичные отраслевая применения
Вертикальные ламинарные поточные шкафы незаменимы в широком спектре отраслей, требующих контролируемой среды:
• Инженерия и строительство чистых помещений: Используются в качестве вспомогательных станций в чистых помещениях более высокого класса для выполнения специфических задач.
• Медицинская и фармацевтическая инженерия: Подготовка стерильных внутривенных (IV) пакетов, компаундирование фармацевтических препаратов и сборка стерильных медицинских устройств и имплантатов.
• Лабораторная инженерия и оборудование: подготовка асептических сред, работа с клеточной культурой и обращение с чувствительными электронными компонентами (например, полупроводниковыми пластинами, дисковыми накопителями).
• Биотехнология и生命科学: настройка ПЦР, секвенирование ДНК и другие процедуры молекулярной биологии, где необходимо избегать аэрозольного загрязнения.
• Экологическая технология: анализ образцов воздуха и воды без риска перекрестного загрязнения.
• Аэрокосмическая и прецизионная инженерия: Сборка деликатных оптических и механических компонентов.
VII. Установка и эксплуатационные заметки (Соблюдение GMP и ISO 14644)
Правильная установка и эксплуатация имеют решающее значение для поддержания целостности чистой зоны.
1. Место установки: Устройство должно быть размещено в чистой, малопроходимой зоне, вдали от сквозняков, дверей и вентиляционных отверстий кондиционеров, чтобы минимизировать нарушение ламинарного потока воздуха.
2. Сертификация: После установки и после каждой замены фильтра шкаф должен быть сертифицирован квалифицированным специалистом для подтверждения соответствия его характеристикам производительности (скорость воздуха, однородность и тестирование целостности HEPA-фильтра с помощью тестирования DOP/PAO) в соответствии с ISO 14644-3 и соответствующими приложениями GMP.
3. Операционный протокол: Операторы должны соблюдать строгие асептические техники. Все материалы, вводимые в шкаф, должны быть протерты подходящим дезинфицирующим средством (например, 70% изопропиловым спиртом). Работа должна выполняться на расстоянии не менее 15 см от передней решетки, а движения рук и материалов должны быть минимальными и параллельными потоку воздуха, чтобы предотвратить турбулентность.
4. Предварительная операция: Вентилятор и УФ-лампа (если установлена) должны быть включены минимум на 15-30 минут для продувки и стерилизации рабочей зоны перед началом работы. УФ-лампы должны быть выключены во время нахождения людей.
VIII. Рекомендации по обслуживанию и техническому обслуживанию
Дисциплинированный график обслуживания необходим для обеспечения постоянной работы и чистоты.
1. Ежедневно: Протирайте рабочую поверхность, внутренние стены и переднее стекло стерильной, безворсовой тканью и подходящим дезинфицирующим раствором. Проверьте и запишите показания манометра, если устройство им оборудовано.
2. Еженедельно/Ежемесячно: Очистите внешние поверхности шкафа. Проверьте предварительный фильтр и очистите или замените его, если он забит. Рекомендуется проверять целостность HEPA-фильтра каждые 12 месяцев или по мере необходимости в соответствии с внутренними стандартными операционными процедурами.
3. Периодически (обычно каждые 12-24 месяца): Замените HEPA-фильтр, когда скорость воздуха падает ниже допустимых пределов (даже после регулировки вентилятора) или когда тест на целостность не проходит. Эта задача должна выполняться сертифицированным специалистом.
4. Калибровка: Калибруйте датчик скорости и манометр (если имеется) ежегодно для обеспечения точности показаний.
5. Ведение записей: Ведите подробный журнал для всех очисток, технического обслуживания, замен фильтров и сертификационных мероприятий, чтобы обеспечить соответствие аудиту с GMP, ISO и другими нормативными стандартами.
Контакт
Оставьте вашу информацию, и мы свяжемся с вами.
WhatsApp