Camere Curate

Click here to load reader

  • date post

    05-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    420
  • download

    26

Embed Size (px)

Transcript of Camere Curate

CUPRINS

CUPRINSCap. I Introducere n camerele curate i controlate.

Bilan de umiditate.2Cap. II Clasificare i standarde internaionale ale camerelor

curate15Cap. III Principalele clase ale incintelor cu atmosfera curata27Cap. IV Proiectarea camerelor cu atmosfer curat pentruindustria microelectronic..32Cap. V Filtre de tip U.L.P.A. i H.E.P.A...42Cap. VI Instalaia pentru purificarea atmosferei utiliznd

calea umed53Cap. VII Concluzii70BibliografieI. INTRODUCERE N CAMERELE CURATE I CONTROLATE. BILAN DE UMIDITATEIstoricul domeniului

Controlul i purificarea atmosferei ntr-o incinta a aprut ca o necesitate n urma cu 100 de ani, atunci cnd au aprut primele spitale moderne, mai ales n slile chirurgicale a fost necesar o atmosfer cu ct mai puin praf, microbi, particule n suspensie. Se punea nu numai problema purificrii, ci i a controlului atmosferei (exemplu: concentraia O2).

Odat cu apariia industriilor moderne necesitatea de a controla i a purifica atmosfera dintr-o incint a fost i mai puternic.

n urmtorul tabel se prezint cteva tipuri de industrie n care se utilizeaz camerele cu atmosfer curat i controlat:Tabelul 1Tipul industrieiProdusele corespunztoare

ElectronicComputere, tuburi TV, produse cu imprimare modern

MicroelectronicCircuite integrate de toate tipurile

MicromecanicGiroscoape, prile mecanice n CD-uri i aparate video

Industria opticLentile, filme fotografice, echipamente laser

Industria biotehnologiilorProducerea antibioticelor, inginerie genetic

Industria farmaceuticProduse farmaceutice sterile

Industria aparaturii medicaleAparatura de orice tip

Industria alimentaraAlimente sterile

MedicinaTerapia imuno-deficienilor Izolarea pacienilor contagioi. Saloanele de intervenie chirurgicale

n tabel sunt redate pentru fiecare tip de industrie produsele care nu pot fi realizate dect n atmosfera controlat.

n general, prima metoda de curire i control ntr-o incinta a fost ventilaia aerului filtrat, astfel se utilizeaz aerul natural filtrat prin filtre de diverse tipuri i reciclat cu ajutorul ventilatoarelor n interiorul camerelor.Primul care a introdus acest tip de purificare i control a fost Florence Nightingale (1895). Totui, dezvoltarea cea mai puternic s-a produs n al doilea rzboi mondial, cnd numrul spitalelor de campanie era foarte mare.

O serie de deficiene ale acestui tip de sistem au fost considerate inacceptabile, odat cu apariia industriilor moderne (1960), exemplificare:

- efectul diferenei de temperatura dintre aerul din incinta i cel din afara ei;

- diferena de presiune dintre aerul incintei i cel din exteriorul ei;

- probleme aprute din cauza furnizrii neconstante a aerului n incint;

- existena curenilor de aer n incint.

nc din secolul trecut medicul John Simon a cerut ca pentru protejarea bacteriologica a pacienilor, curgerea aerului ntre incinta i atmosfera de afara sa fie fcuta din interior ctre exterior, iar aceasta sa fie cat mai uniforma.

n 1946 Collbrock a fcut un studiu n care a fost prezentat pentru prima dat efectul piston, n care se arata c sistemele de aerisire prin ventilaie determin deplasarea prafului de pe podele n sus, mutndu-1 n atmosfera respirabil. Astfel a aprut necesitatea crerii unor sisteme de control i purificare a aerului din incint cu minimum de turbulente.

n tehnica purificrii atmosferei incintelor, o anumit revoluie tehnic s-a produs n 1961 prin introducerea unor standarde ce indicau unidirecionalitatea i curgerea laminar a aerului purificat (New Mexico). n fig. 1 este schiat un astfel de sistem.

n 1957 cnd URSS-ul a lansat primul satelit, ncepnd astfel era spaial, a aprut necesitatea crerii incintelor cu atmosfera controlat i purificat, incinte care nu mai puteau folosi recircularea aerului dinspre exterior spre interior. n aceasta situaie s-au pus doua probleme: fie recondiionarea aerului prin mbogire cu oxigen i filtrare cu carbon, fie prin utilizarea de azot lichefiat iar gazele erau preparate ntr-o atmosfera controlat. Ne referim bineneles la cabinele spaiale.

Conceptele realizate de laboratoarele Sandia au fost importante i prin aceea ca ele au utilizat primele standarde n domeniu (standardele 209).

n ultima vreme, n industria de mare tehnologie, metodele de purificare au avansat foarte mult, iar standardele au devenit din ce n ce mai nalte ajungndu-se la cerine speciale, care au fost 100.000 microparticule/m3 de aer n microelectronica industrial.

Clasificarea incintelor cu atmosfera controlata O camera eu atmosfer controlat i pur este definit conform standardelor americane 209E, ca fiind o incint n care particulele suspensiilor din aer sunt controlate i care conin una sau mai multe zone absolut curate.Standardele internaionale ISO 14044/01 dau urmtoarea definiie: O incint n care concentraia particulelor n suspensie din atmosfera este controlat i care este construit i utilizat ntr-o astfel de maniera n care s minimalizeze introducerea, generarea i reinerea particulelor nuntru incintei i pentru care ali parametri importani cum ar fi temperatura, umiditatea i presiunea pot fi controlai dup necesitate."Clasificarea incintelor cu atmosfera controlat i uscarea lor se face dup gradul de curenie al atmosferei.Parametrul care stabilete gradul de curenie al atmosferei este numrul de particule cu dimensiunea mai mare de 0,5 microni din 1m3.

Clasificarea I.S.O. este cea mai noua n domeniu i se bazeaz pe urmtoarea ecuaie:Cn=10N + (0,l/D)208 unde:Cn - concentraia maxim permis (exprimat n particule pe metru cub aer de particule n suspensie care au dimensiunile mai mari sau egale cu mrimea particulei considerate);C este rotunjit la cel mai apropiat numr ntreg.N - numrul de clasificare I.S.O., numr care nu poate fi mai mare dect 9. Orice numr ntre 0 i 9 reprezint un numr de clasificare, iar 0,1 este cea mai mic diviziune a lui N permis;D - mrimea particulei considerate (microni);0,1 - constanta cu dimensiunea unui micron.

n fig. 2 este reprezentat diagrama claselor limit:

n tabelul 3 se d o descriere a camerelor cu atmosfer curat corespunztoare concentraiilor C:

Tipul de incint1Utilizate n industria n care este necesar o atmosfera controlat

10Utilizate n industria semiconductoarelor

100Utilizate n incinte de tip spital, unde nu este dorit

1000Utilizate n industria optic

10000Utilizate n industria de echipamente pneumatice

100000Utilizate n industria asamblrilor echipamentelor electronice, a echipamentelor optice

Clasificarea zonelor cu atmosfera purificata se face n 4 tipuri principale:1. Tipul convenional, cu ventilaie turbulent i multidirecional;2. Tipul curgerii unidirecionale, curgerea laminar a aerului i sunt prezente filtre de nalt eficien;

3. Tipul de curgere mixt cu ventilare unidirecional n care se poate afla un cabinet cu curgere unidirecional;

4. Cabinet izolator cu curgere laminar i unidirecional cu perei izolatori. n acest tip sunt prezente dispozitive de control ale umiditii i temperaturii.Parametri climatici interiori de calcul

Pentru realizarea strii de confort termic corespunztoare unui anumit specific de activitate, factorii care condiioneaz realizarea bilanului termic al omului trebuie asigurai la anumite valori sau sa fie meninui n anumite limite n funcie de importanta obiectivului deservit.

Definirea corect a acestor parametrii prezint importante implicaii funcionale i economice, ei devenind ipoteze de baz pentru aerul interior n dimensionarea instalaiilor de ventilare mecanic i climatizare. n afar de cerinele de confort sau tehnologie, de importana obiectivului ventilat, aceti parametrii depind i de parametrii aerului exterior.

Parametrii de calcul pentru perioada calda a anului

Temperatura interioar de calcul t, prin care se nelege temperatura aerului msurat n centru ncperii la nlimea de 1,5 m de la pardoseal, intervine la reprezentarea punctului de stare, la ntocmirea bilanului termic i la stabilirea temperaturii aerului refulat n cazul ncperilor climatizate.

Pentru ncperile social culturale climatizate, realizate pentru asigurarea confortului termic:t=

unde: t=este temperatura exterioar de calcul vara.

Pentru ncperi de producie n care procesele tehnologice cer anumite condiii de microclim. n cazul n care acetia indic intervale mai largi de temperatur, se adopt temperatura cea mai apropiat de cea necesar asigurrii confortului termic.

Dintre toi factorii care condiioneaz confortul interior temperatura prezint importana cea mai mare.

Cercetrile fiziologice i tehnologice tind ns din ce n ce mai mult s indice valori pentru perechi de factori de confort, cum ar fi n cazul urmtoarelor procese tehnologice:

Procese tehnologicet[C]

EMBED Equation.3 [%]

prelucrarea pieselor de precizie2445-50

fabricarea i ajustarea instrumentelor de precizie20-2445-50

etalonarea i controlul aparaturii i instrumentelor de precizie2045-50

asamblarea aparatelor de msur i control2050

Umiditatea relativ a aerului interior

EMBED Equation.3 servete alturi de temperatur la reprezentarea punctului de stare, influennd vizibil starea de confort.

n cazul instalaiilor de confort, umiditate relativ a aerului din ncperi poate fi cuprins ntre 30-70%.

Valoarea maxim a umiditii relative este limitat n funcie de temperatura aerului interior, n vederea evitrii senzaiei de zpueal.

t

22232526(C)

70666656(%)

n cazul unor secii industriale i ndeosebi n industria textil care necesit umiditi relative mari este posibil folosirea umidificrii adiabatice n tratarea aerului climatizat vara.

Viteza de micare a aerului interior v are valori fixate din considerent