Điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch thông qua biến tần (Phần 1)

Tổng quan về phòng sạch và điều hòa dùng trong phòng sạch

Giới thiệu về phòng sạch

Phòng sạch có tên tiếng anh là Clean room là một phòng mà nồng độ của hạt lơ lửng trong không khí bị khống chế và nó được xây dựng và sử dụng trong một kết cấu sao cho sự có mặt, sự sản sinh và duy trì các hạt trong phòng được giảm đến tối thiểu và các yếu tố khác trong phòng  đều có thể khống chế và điều khiển. Như vậy đối với phòng sạch thường giải quyết năm vấn đề là nhiệt độ, độ ẩm, áp suất phòng, độ sạch và vấn đề nhiễm chéo.

Áp suất phòng

Nhiệm vụ chủ yếu là ngăn ngừa không cho không khí, hạt bụi, chất nhiễm trùng; từ phòng, khu vực dơ hơn sang phòng, khu vực sạch hơn. Nguyên tắc di chuyển căn bản của không khí là từ nơi có áp suất cao tới nơi có áp suất thấp. Như vậy, phòng có cấp độ sạch hơn thì có áp cao hơn và ngược lại. Để kiểm soát áp suất phòng thì thường có đồng hồ đo áp suất, khi áp phòng vượt quá sẽ tự động tràn ra ngoài thông qua cửa gió xì. Thường thì những phòng nào có yêu cầu cao mới gắn miệng gió xì.

 

Có thể bạn quan tâm:

Giày dép chống tĩnh điện là gì? Tiêu chuẩn đánh giá ra sao?

 

Nhiễm chéo

Để hiểu rơ về nhiễm chéo ta định nghĩa về tạp nhiễm. Tạp nhiễm là sự nhiễm (đưa vào) không mong muốn các tạp chất có bản chất hóa học hoặc vi sinh vật, hoặc tiểu phân lạ vào trong hoặc lên trên một nguyên liệu ban đầu hoặc thành phẩm trung gian trong quá trình sản xuất, lấy mẫu, đóng gói, bảo quản và vận chuyển. Như vậy nhiễm chéo là việc tạp nhiễm của một nguyên liệu ban đầu, sản phẩm trung gian, hoặc thành phẩm với một nguyên liệu ban đầu hay sản phẩm khác trong quá trình sản xuất.

Việc nhiễm chéo có cả nguyên nhân bên ngoài và bên trong. Vấn đề nhiễm chéo khá phức tạp đối với các phòng trong nhà máy dược cũng như phòng mổ trong bệnh viện. Các phòng sạch cho công nghệ cao thì ít hơn rất nhiều do chỉ sản xuất 1 loại sản phẩm trong một khu lớn.

Độ sạch

Độ sạch của phòng được quyết định bởi hai yếu tố là số lần trao đổi gió hay bội số tuần hoàn (Air Changes per Hour) và Phin lọc. Thông thường đối với điều hòa không khí cho cao ốc văn phòng có thể từ 2 tới 10 lần.  Nhưng trong phòng sạch thì số lần trao đổi gió lên tới 20 lần, đặc biệt trong phòng sạch cho sản xuất chíp lên tới 100 lần. Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng độ hạt bụi, chất ô nhiễm sinh ra trong phòng. Do vậy kết cấu phòng sạch khác với những cao ốc văn phòng. Với các phòng có yêu cầu cấp độ sạch và tiêu chuẩn về phòng sạch khác nhau thì số lần trao đổi gió cũng khác nhau. Ví dụ trong nhà máy sản xuất dược phẩm khu vực thay đồ có cấp độ sạch E (cấp màu đen) có áp phòng là +(15Pa), số lần trao đổi gió là 10, trong khi phòng pha chế có cấp độ sạch C có áp phòng +(30Pa), số lần trao đổi gió là 20, phin lọc cấp H12. Phin lọc có nhiệm vụ là lọc bỏ những hạt bụi của không khí trước khi vào phòng. Tùy theo yêu cầu của các loại phòng sạch mà sử dụng phin lọc cho phù hợp.

Thông thường với các phòng trong nhà máy dược thì sử dụng loại lọc hiệu suất cao HEPA filter (High Efficiency Particle Air). Vị trí bộ lọc có thể gắn ngay tại AHU hoặc từng phòng.

Điều hòa dùng trong phòng sạch

Hệ thống HVAC System
Hệ thống HVAC System

Khái niệm về điều hòa không khí

Điều hòa không khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và thiết bị nhằm tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người. Ngoài nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong phòng , hệ thống điều hòa không khí còn phải giữ nhiệt độ không khí trong phòng đó ổn định ở một mức độ ổn định nào đó.

Bên cạnh đó cần phải chú ư đến độ sạch của không khí, khống chế độ ồn và tốc độ lưu thông hợp lí của ḍng không khí.

Như vậy, một hệ thống điều hòa đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái của không khí trong không gian điều hòa ở trong vùng quy định nào đó, nó không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều kiện khí hậu bên ngoài hay sự thay đổi phụ tải bên trong.

 

Bài viết liên quan:

Tiêu Chuẩn Về Điều Hòa Không Khí Cho Phòng Sạch

 

Sơ đồ nguyên lí của điều hòa

Sơ đồ nguyên lý điều hòa phòng sạch
Sơ đồ nguyên lý điều hòa phòng sạch

1- Máy nén ; 2- Bình ngưng ; 3- Dàn lạnh ; 4- Bình tách lỏng ;

5 – Tháp giải nhiệt ; 6 – Bơm giải nhiệt ; 7- phòng

Hệ thống thông gió

Hệ thống đường ống gió

Để luân hồi không khí trong hệ thống ta sử dụng hệ thống ống gió làm bằng tôn, có tính chất vật lí tốt như bền, nhẹ không làm ảnh hưởng tới không khí cần luân hồi, tùy thuộc vào kích thước của từng ống mà chọn độ dày khác nhau.

Thiết bị tiêu âm

Khi hệ thống hoạt động sẽ tạo ra tiếng ồn, để tiếng ồn không bị di chuyển theo cấp vào các pḥng sản xuất ta phải sử dụng biện pháp làm tiêu âm trên dường đi của ḍng khí, sử dụng ống gió tiêu âm bề mặt xung quanh bên trong ống có cấu trúc lỗ làm cho tiếng ồn đó bị triệt tiêu.

Các miệng cấp/ hồi khí – Bộ lọc HEPA

  • Miệng cấp khí HEPA : Trong hệ thống pḥng sạch có nhiều khu vực có cấp độ sạch khác nhau. Bởi vậy các HEPA cho các khu vực này  cũng có các filter lọc với cấp độ lọc, độ dày khác nhau theo bản vẽ đạt tiểu chuẩn GMP – WHO.
  • Miệng hồi khí : Với cửa hút trần ta sử dụng cửa hút nan thẳng có màng lọc thô hoặc cửa hút có vỏ bọc kim loại soi nhiều lỗ tṛn. Cửa hút chân tường là dùng loại dạng lưới.

 

Vật liệu bảo ôn cách nhiệt

Hệ thống ống gió được làm bằng tôn nên trong quá trình lắp đặt ta cần phải làm kín và cách nhiệt. Ta sử dụng bảo ôn PE dạng tấm xốp có tráng bên ngoài một lớp giấy bạc, ngoài ra bảo ôn còn có thể cách âm cho hệ thống.

Hệ thống thải khí

Đối với một số công trình pḥòng sạch có các khu vực độc hại hoặc hóa chất gây hại cho con người và môi trường nên không thể để không khí luân hồi tại các AHU. Do đó ta cần lắp đặt một hệ thống thải khí trong đó có các virus và hóa chất độ hại được tách ra khỏi không khí trước khi cho ra môi trường bên ngoài. Giải pháp tốt nhất cho vấn đề này là sử dụng các bộ lọc khí RPT hoặc hệ thống lọc khí BIBO.

Ý kiến bình luận



1 bình luận “ Điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch thông qua biến tần (Phần 1)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *