潔凈室中FFU的應(yīng)用及設(shè)備選型安裝

FFU

英文全稱為（FanFilterUnit），中文專業(yè)用語為風(fēng)機(jī)過濾機(jī)組。FFU風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)機(jī)組可模塊化連接使用，使用FFU廣泛應(yīng)用于潔凈室、潔凈工作臺(tái)、潔凈生產(chǎn)線、組裝式潔凈室和局部百級(jí)等應(yīng)用場(chǎng)合。FFU設(shè)有初、高效兩級(jí)過濾網(wǎng)。風(fēng)機(jī)從FFU頂部將空氣吸入并經(jīng)初、高效過濾器過濾，過濾后的潔凈空氣在整個(gè)出風(fēng)面以0.45M/S±20%的風(fēng)速勻速送出。適用于在各種環(huán)境中獲得高級(jí)別的潔凈環(huán)境。它為不同尺寸大小，不同潔凈度等級(jí)的潔凈室、微環(huán)境提供高質(zhì)量的潔凈空氣。在新建潔凈室、潔凈廠房式改造翻新中，即可提高潔凈度級(jí)別，降低噪音和振動(dòng)，也可大大降低造價(jià)，安裝維護(hù)方便，是潔凈環(huán)境的理想部件。FFU應(yīng)用、分類與結(jié)構(gòu)無塵室概念如：一個(gè)F5廠無塵室采用：MAU+FFU+DC系統(tǒng)即是組合式新風(fēng)機(jī)組。（Make-upAirUnit）+風(fēng)機(jī)過濾器單元（FanFilterUnit）+干盤管（Drycoil）系統(tǒng)。布局如下圖所示：

FFU應(yīng)用一般情況下，潔凈室系統(tǒng)有：風(fēng)管系統(tǒng)，F(xiàn)FU系統(tǒng)和軸流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)；相比風(fēng)管系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：⑴靈活性⑵可再利用性⑶負(fù)壓通風(fēng)⑷縮短建設(shè)周期⑸減少運(yùn)行成本⑹節(jié)省空間。潔凈等級(jí)在1000級(jí)（FS209E標(biāo)準(zhǔn)）或ISO6級(jí)以上的潔凈室通常采用FFU布局，局部?jī)艋沫h(huán)境或者潔凈柜、潔凈工作臺(tái)等通常也是用FFU來實(shí)現(xiàn)。為什么要使用FFU系統(tǒng)？FFU本身的以下優(yōu)點(diǎn)使得其迅速得到了應(yīng)用：1、更換、安裝、移動(dòng)靈活簡(jiǎn)便FFU是自帶動(dòng)力，且是自成一體模塊化，配套過濾器易于更換，故其不受區(qū)域的限制；在潔凈廠房里，可根據(jù)需要，分區(qū)控制，依需更換、移動(dòng)。2、負(fù)壓通風(fēng)這是FFU的獨(dú)特特點(diǎn)。由于它本身能夠提供靜壓，潔凈室相對(duì)于外界是正壓，這樣，外部的顆粒就不會(huì)受到泄漏到潔凈區(qū)里，使得密封變得很簡(jiǎn)單而且安全。3、縮短建設(shè)周期使用FFU省掉了風(fēng)管的制作和安裝，縮短建設(shè)周期。4、減少運(yùn)行成本雖然在選用FFU時(shí)，初期投資要比使用風(fēng)管通風(fēng)高，但它在后期運(yùn)行中，突出的表現(xiàn)出節(jié)能、免維護(hù)等特點(diǎn)。5、節(jié)約空間相比較其它系統(tǒng)，F(xiàn)FU系統(tǒng)占用送風(fēng)靜壓箱內(nèi)較少層高，且基本不占用潔凈室內(nèi)空間。FFU的分類1.按照機(jī)箱外形尺寸分類根據(jù)用以安裝機(jī)組的吊頂龍骨中心線的距離，機(jī)箱模數(shù)尺寸主要分為：1200*600，代號(hào)為42;1200*900,代號(hào)為43;1200*1200，代號(hào)為44；600*600，代號(hào)為22；750*1500，代號(hào)為25；其它客戶定制的非標(biāo)尺寸（custom-size,用CS表示）。2.FFU按機(jī)箱材質(zhì)不同分類按照機(jī)箱材質(zhì)不同分類分為標(biāo)準(zhǔn)型涂層鋼板（包括鍍鋅、鍍鋁鋅、噴塑等），代號(hào)為G；不銹鋼板，代號(hào)為S；鋁板（鋁合金板），代號(hào)為A；其他材質(zhì)，代號(hào)為O。3.FFU按照電機(jī)方式分類按照電機(jī)方式分類，可分為交流電機(jī)和無刷直流電機(jī)。交流單相電機(jī)代號(hào)為A1；交流三相電機(jī)代號(hào)為A3；直流無刷電機(jī)代號(hào)為EC。4.FFU按照控制方式不同分類交流供電機(jī)組按照機(jī)組控制方式不同分為單工況機(jī)組，用S表示；多工況分檔控制機(jī)組，用M表示；無級(jí)調(diào)控機(jī)組，包括調(diào)壓或變頻控制等此項(xiàng)可缺省。5.FFU按照機(jī)組靜壓不同分類按照機(jī)組靜壓不同分為標(biāo)準(zhǔn)靜壓型和高靜壓型。標(biāo)準(zhǔn)靜壓型代號(hào)為S；高靜壓型代號(hào)為H。標(biāo)準(zhǔn)靜壓型此項(xiàng)可缺省。6.FFU按照過濾器效率不同按照機(jī)組所帶高效過濾器效率不同可分為高效過濾器，代號(hào)為H；超高效過濾器，代號(hào)為U；機(jī)組入口如帶有粗效預(yù)過濾器代號(hào)為P，無預(yù)過濾器時(shí)可缺省。FFU的結(jié)構(gòu)1.外觀分體式：使過濾器的更換變得方便,減小了安裝過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度。整體式：增加了FFU的密封性，有效防止了泄漏；有利于降低噪音；有利于減小振動(dòng)。2.FFU箱體的基本構(gòu)造

FFU主要由四部分組成：1）箱體其材質(zhì)常用鍍鋅鋁合金涂層鋼板，鋁合金，不銹鋼三種。作用一是支撐風(fēng)機(jī)及導(dǎo)風(fēng)圈，二是支撐導(dǎo)流板；2）導(dǎo)流板氣流的均衡裝置，內(nèi)置于箱體內(nèi)部，風(fēng)機(jī)下方的四周；3）風(fēng)機(jī)有單項(xiàng)交流(AC/1Phase），直流（EC/1Phase），三項(xiàng)交流（AC/3Phase）三種；4）控制部件對(duì)于交流FFU，其常用五檔調(diào)速器或無極調(diào)速器；直流系統(tǒng)的控制芯片嵌在電機(jī)內(nèi)部，借助于專用控制軟件、電腦、控制網(wǎng)關(guān)及網(wǎng)絡(luò)線路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

3.主要構(gòu)造1）箱體一般結(jié)構(gòu)2）風(fēng)機(jī)3）電機(jī)無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)上，無刷電機(jī)和有刷電機(jī)有相似之處，也有轉(zhuǎn)子和定子，只不過和有刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)相反；有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是線圈繞組，和動(dòng)力輸出軸相連，定子是永磁磁鋼；無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁磁鋼，連同外殼一起和輸出軸相連，定子是繞組線圈，去掉了有刷電機(jī)用來交替變換電磁場(chǎng)的換向電刷，故稱之為無刷電機(jī)。通常被使用在控制要求比較高，轉(zhuǎn)速比較高的設(shè)備上，如航模，精密儀器儀表等對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制嚴(yán)格，轉(zhuǎn)速達(dá)到很高的設(shè)備上。()馬達(dá)故障現(xiàn)象：a.三相電缺相：可能供電網(wǎng)缺相b.軸承損壞：機(jī)械故障等c.過載：風(fēng)扇被卡等d.三相不平衡：三個(gè)回路負(fù)載不平衡。4）過濾器預(yù)過濾器：過濾大顆粒塵粒，不織布，初效濾網(wǎng)，濾網(wǎng)框架；高效過濾器：HEPA/ULPA(高效/超高效)；例:H14,效率為99.999%@0.3um；化學(xué)濾網(wǎng)(ChemicalFilter)：除氨，硼，有機(jī)氣體等，一般安裝于進(jìn)氣口，同預(yù)過濾器安裝方法。FFU的基本參數(shù)與選型制作設(shè)備一般規(guī)格如下：◆尺寸：天板尺寸配套；◆材質(zhì)：環(huán)境需求，成本考量；◆表面風(fēng)速：0.35~0.45m/s，耗電量差異較大；◆靜壓：克服風(fēng)阻需求；◆濾網(wǎng)：依潔凈等級(jí)需求；◆電機(jī)：電源特性，功率，軸承壽命；◆噪音：要符合潔凈室對(duì)噪音要求。基本參數(shù)1、面風(fēng)速一般介于0-0.6m/s之間，如是五檔調(diào)速則是各檔對(duì)應(yīng)的風(fēng)速大致是0.3-0.35-0.4-0.45-0.5m/s，無極調(diào)速則大致是0-0.6m/s。2、功耗交流系統(tǒng)一般在100-300瓦；直流系統(tǒng)在50-220瓦。直流系統(tǒng)較之交流功耗小30-50%。3、風(fēng)速均勻度指FFU面風(fēng)速的均勻度，高級(jí)別的潔凈室對(duì)其要求尤其嚴(yán)格，否則極易引起擾流。優(yōu)異的風(fēng)機(jī)、過濾器及散流板設(shè)計(jì)、工藝水平?jīng)Q定該項(xiàng)參數(shù)的優(yōu)劣，測(cè)試該項(xiàng)參數(shù)時(shí)，視FFU出風(fēng)面的大小，均勻選取6-12個(gè)點(diǎn)測(cè)試面風(fēng)速，其最大、最小值相比較平均值不得超過±20%。4、機(jī)外靜壓也稱余壓，該參數(shù)關(guān)系FFU的使用壽命，其與風(fēng)機(jī)密切相關(guān)，一般要求在面風(fēng)速0.45m/s時(shí)，機(jī)外靜壓不小于90Pa。5、總靜壓也稱總壓，即FFU在最大功率，風(fēng)速為零時(shí)，其能提供的靜壓值，一般交流FFU的在300Pa左右，直流FFU的在500-800Pa，在一定風(fēng)速下，一般可以這樣計(jì)算：

總靜壓（TSP)=機(jī)外靜壓（ESP，F(xiàn)FU提供的克服外界管道、回風(fēng)道阻力的靜壓）+過濾器壓損（該風(fēng)速下的過濾器阻力值）

。6、噪音一般噪音介于42-56dBA之間，使用時(shí)比較關(guān)注在面風(fēng)速0.45m/s，機(jī)外靜壓在100Pa時(shí)的噪音，同等規(guī)格尺寸的FFU，直流的比交流的要小1-2分貝。7、振動(dòng)速率：一般小于1.0mm/s。8、FFU的基本尺寸基本

模塊

（

即

天花

龍骨

的

中

心線

距離

）F

F

U

箱體尺寸

（

mm

）

（

W

×

L

）過濾器尺寸（

mm

）

（

W

×

L)公制

（mm

）通常所說英

制

（

ft）12

00

×

12

0

04

×41

1

75

×

1

1

7

511

70

×11

7

090

0

×12003

×48

7

5

×117587

0

×117060

0

×12002

×45

7

5

×117557

0

×117060

0

×9002

×35

7

5

×87557

0

×87060

0

×6002

×25

7

5

×57557

0

×570備注：1、以上寬和長(zhǎng)度尺寸國(guó)內(nèi)外各個(gè)廠家已經(jīng)通用，厚度上每個(gè)廠家有所不同。2、除以上基本尺寸外，非標(biāo)的規(guī)格可以定制，但在交貨期或者價(jià)格上不如采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格合適。高效無隔板過濾器效率的選擇各種效率的過濾器過濾器效率建議使用環(huán)境歐標(biāo)

EN1

82

2美國(guó)I

E

ST標(biāo)準(zhǔn)C

R

AA標(biāo)準(zhǔn)草案IS

O14644FS

209

EH

1399.99@0.3

MPPS效率

≥99.95

%5

級(jí)或以下100

級(jí)或以下H

1499.999@0.3

MPPS效率

≥99.995

%5-6

級(jí)100

/

1000

級(jí)U

1599.9995@0.12

MPPS效率

≥99.9995

%4-5

級(jí)10

/

100

級(jí)U

1699.99995@0.12

MPPS效率

≥99.99995

%4

級(jí)10

級(jí)U

1799.999995@0.12

MPPS效率

≥99.999995

%1-3

級(jí)1

級(jí)備注：1、潔凈室的級(jí)別同兩個(gè)因素有關(guān)系：過濾器效率和換氣次數(shù)（送風(fēng)量）；采用高效率的過濾器而風(fēng)量過低也無法達(dá)到相關(guān)級(jí)別。2、以上EN1822是目前歐洲通行標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)歐美廠家也在使用；3、以上CRAA系蔡杰博士主導(dǎo)下起草的中國(guó)制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)草案，目前正在推廣之中。4、其中的FS209E標(biāo)準(zhǔn)為美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)廢止，但目前國(guó)內(nèi)還在廣泛使用。FFU風(fēng)機(jī)的選擇FFU風(fēng)機(jī)有直流風(fēng)機(jī)（EC）和交流風(fēng)機(jī)（AC）可選擇。1、AC風(fēng)機(jī)的選擇AC-FFU使用手動(dòng)調(diào)速器控制，因其前期投入比較少；常用在200臺(tái)FFU以下的潔凈室。2、EC風(fēng)機(jī)的選擇EC-FFU適用于FFU數(shù)量龐大的潔凈廠房中，利用電腦軟件對(duì)每臺(tái)FFU的運(yùn)行狀態(tài)和故障進(jìn)行智能化控制，節(jié)約維護(hù)成本，每套軟件可以控制多個(gè)主網(wǎng)關(guān)，每個(gè)網(wǎng)關(guān)可以控制7935臺(tái)FFU。EC-FFU照比AC-FFU可以節(jié)能30%以上，對(duì)于數(shù)量龐大的FFU系統(tǒng)每年的能耗節(jié)省是非常可觀的。同時(shí)EC-FFU還具有噪音低的特點(diǎn)。不同配置的FFU的能耗比較現(xiàn)依1175*1175規(guī)格FFU，選用交流、直流風(fēng)機(jī)與效率H14的PTFE（厚度50mm）、玻璃纖維（厚度69mm）過濾器配置成四種不同的系統(tǒng)，在機(jī)外靜壓是90Pa的條件下，各系統(tǒng)能耗參數(shù)如下（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況的不同，相關(guān)技術(shù)參數(shù)會(huì)有些變化）：參數(shù)規(guī)格E

C

-

PTFEE

C

-Gl

a

s

sA

C

-

PTFEA

C

-Gl

a

s

s面風(fēng)速(m/

s

)0.30

-

0.40

-

0.450.30

-

0.40

-

0.450.30

-

0.40-0.450.30

-

0.40

-

0.45風(fēng)速調(diào)節(jié)方式電腦控制電腦控制五檔調(diào)速五檔調(diào)速功率(W)90

-

127

-

14918

-

171

-

195202

-

220

-

230236

-

253

-

264噪音

d

B(A)44.6

-

48.6

-

51.746.4

-

50.8

-

52.449.4

-

53.2-55.852.7

-

54

-

56過濾器壓損(Pa)3

2-

45

-

4970

-

95

-

30

-

44

-

4868

-

90

-

107機(jī)外靜壓(Pa)90909090總靜壓(Pa)12

2-

135

-

139160

-

185

-

201120

-

134

-

138158

-

180

-

1971、直流系統(tǒng)運(yùn)行比交流系統(tǒng)節(jié)能；2、對(duì)于同種風(fēng)機(jī)的FFU系統(tǒng)，使用PTFE過濾器的FFU系統(tǒng)比使用玻璃纖維過濾器的FFU系統(tǒng)節(jié)能。依0.45m/s的面風(fēng)速計(jì)算，直流系統(tǒng)FFU，使用玻纖比使用PTFE功率高46w，即能耗高30.8%。FFU的安裝一、安裝的條件、環(huán)境及安裝人員的服飾要求1、安裝時(shí)潔凈室內(nèi)必須已經(jīng)密閉，新風(fēng)空調(diào)送潔凈風(fēng)需3天左右，且室內(nèi)保持清潔，無粉塵，所有龍骨已經(jīng)安裝并調(diào)平。2、安裝人員須配備潔凈衣、潔凈手套以防止人為的污染FFU箱體及過濾器。3、建議每組安裝人員數(shù)量為6人。二、FFU箱體與高效過濾器的安裝由于高效過濾器使用超細(xì)玻璃纖維濾紙，濾料容易折斷損壞而造成泄漏。故搬運(yùn)，拆包裝，安裝過程中不得摔倒或碰撞過濾器，嚴(yán)禁作業(yè)人員手指或其他物體接觸過濾器濾料。(參考)

FFU箱體與高效過濾器整體安裝步驟：步驟1：先在平整，寬敞的場(chǎng)地上鋪上塑料薄膜，然后將FFU箱體豎立在塑料薄膜上（沒有CLIP的一面向下），并將FFU兩側(cè)的6個(gè)CLIP的固定螺絲擰松。如下圖所示：

步驟2：將高效過濾器緊貼著FFU箱體放好。由于過濾器邊框內(nèi)的濾芯是非常脆弱、易損的。故安裝只能握緊其邊框，輕拿輕放，不能接觸其內(nèi)部的濾芯，堅(jiān)決避免碰撞濾芯。安裝過濾器時(shí)要注意方向，使其出風(fēng)面朝外即使過濾器邊框標(biāo)識(shí)的箭頭向外（箭頭的方向就是過濾器的出風(fēng)的方向）。如下圖所示：

步驟3：然后將CLIP勾住高效過濾器的凹槽，并逐一安裝固定，安裝完畢，檢查FFU箱體與過濾器結(jié)合是否均勻，緊密。如下圖所示：

FFU箱體與高效過濾器整體與龍骨之間的安裝步驟：步驟1：首先將FFU龍骨上的龍骨蝴蝶片取下。如下圖所示：

步驟2：將FFU整體放在升降機(jī)上，并調(diào)節(jié)升降機(jī)位置，使升降機(jī)上FFU整體處于FFU龍骨中心位置；使用升降機(jī)慢慢將FFU整體升至FFU龍骨正上方。如下圖所示：

步驟3：將蝴蝶片安裝回FFU龍骨上，如下圖所示：步驟4：使用升降機(jī)慢慢將FFU整體放至蝴蝶片上，如下圖所示：步驟5：移走升降機(jī)，完成FFU箱體及高效過濾器的安裝，如下圖所示：

步驟6：安裝完畢后，檢查FFU整體與龍骨結(jié)合是否均勻，緊密。并進(jìn)行接線。接線注意事項(xiàng)細(xì)節(jié)要求分強(qiáng)電和弱電兩方面：1.強(qiáng)電方面FFU電氣連接接口如下圖：

每臺(tái)FFU的強(qiáng)電連接按以下步驟：

在以上圖中，紅色，黃色，藍(lán)色電源線分別為單相220V交流電源的火線，地線，零線。步驟1～3為輸入電源，步驟4～6為輸出電源，輸出電源用于連接到下一臺(tái)FFU，作為下一臺(tái)FFU的輸入電源。通過這樣的串接，可以將數(shù)臺(tái)FFU的電源連接在一起。每臺(tái)FFU的最大電流為1.5A，建議每一串電源線串接10臺(tái)FFU，最后，第一臺(tái)FFU可以選用16A的插頭和插座接入強(qiáng)電橋架。2.弱電方面FFU之間用網(wǎng)絡(luò)線連接。網(wǎng)絡(luò)線要求AMP六類或超六類屏蔽網(wǎng)線，水晶頭為AMP屏蔽水晶頭。如下圖：在以上圖中，紅色，黃色，藍(lán)色電源線分別為單相220V交流電源的火線，地線，零線。步驟1～3為輸入電源，步驟4～6為輸出電源，輸出電源用于連接到下一臺(tái)FFU，作為下一臺(tái)FFU的輸入電源。通過這樣的串接，可以將數(shù)臺(tái)FFU的電源連接在一起。每臺(tái)FFU的最大電流為1.5A，建議每一串電源線串接10臺(tái)FFU，最后，第一臺(tái)FFU可以選用16A的插頭和插座接入強(qiáng)電橋架。2.弱電方面FFU之間用網(wǎng)絡(luò)線連接。網(wǎng)絡(luò)線要求AMP六類或超六類屏蔽網(wǎng)線，水晶頭為AMP屏蔽水晶頭。如下圖：

網(wǎng)絡(luò)線的壓制順序由左到右為，桔白，桔，藍(lán)白，藍(lán)，綠白，綠，褐白，褐。如下圖：

壓制網(wǎng)線時(shí)請(qǐng)注意要將網(wǎng)線中的鋁薄與水晶頭的金屬部分充分接觸，以達(dá)到屏蔽效果。如下如圖：

網(wǎng)線壓制完畢后可以進(jìn)行FFU的網(wǎng)絡(luò)連接。在FFU的電氣連接圖中有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，分別為NET1，NET2，都可以用于FFU的互相連接，不分輸入和輸出。將壓制好的網(wǎng)線直接插入接口中即可。如下圖。

單個(gè)FFU的編號(hào)為Gxxx－Fxx,其中“G”代表該FFU所屬的組，“F”代表該FFU在所屬組中的編號(hào)，如“G147－F31”代表該臺(tái)FFU是第147組的第31臺(tái)。FFU的連接以組為單位，每組的數(shù)量最大不超過31臺(tái)（可以少于31臺(tái)），網(wǎng)絡(luò)線從該組的第一臺(tái)通過兩個(gè)NET接口逐個(gè)連接到最后一臺(tái)。然后將第一臺(tái)FFU通過一根較長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)線連接到控制室的網(wǎng)關(guān)上，即可完成一個(gè)組的連接。整個(gè)項(xiàng)目中有若干個(gè)組，具體數(shù)量可以參考FFU的布置圖。安裝過程中的注意事項(xiàng)每個(gè)組必須是單獨(dú)的一路網(wǎng)絡(luò)線，組和組之間不能夠混接，每組的最后一臺(tái)FFU不能連接到其他組中。強(qiáng)電連接為了連接牢固，需要選用單芯1.5平方毫米的銅線，如下圖：

電線插入連接端子后不能有裸露部分。安裝電線和網(wǎng)線時(shí)不能使蠻力。強(qiáng)電線路和弱電線路在走線時(shí)需要盡量避免平行走線。以減少干擾。安裝完畢后如下圖：

以上為安裝線路的一些細(xì)節(jié)要求和建議。安裝FFU箱體與高效過濾器所需要的工具：塑料薄膜（保護(hù)FFU箱體用），升降機(jī)，十字螺絲刀，博士電動(dòng)工具，梯子，網(wǎng)線鉗，剝線鉗，防護(hù)工具等。總結(jié)：輕拿輕放（過濾