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万级洁净棚压差控制方法,万级洁净棚FFU群控模

  • 作者:彭建军

  • 坤灵得创公司洁净室工程技术经理。

    广东坤灵净化设备有限公司洁净室设备制造公司产品研发经理.

    中国广东省洁净室行业协会执行理事长.

    从事相关产品的研发工作已有15年,积累了丰富的相关技术经验。

  • 2022-08-23  |  Visits:

万级洁净棚压差控制方法与FFU群控模块

专业解析万级洁净棚压差控制原理与FFU群控系统智能优势

在现代精密制造与生物医药领域,万级洁净棚作为控制微污染的核心设备,其压差稳定性与FFU群控效率直接决定产品质量。本文将深入解析万级洁净棚的压差控制原理、FFU群控模块的智能优势,并结合国际标准与Deiiang™工程实践,为行业提供具备操作性的技术方案。

万级洁净棚标准与参数体系

根据GMP与ISO 14644-1标准,万级洁净棚需满足以下核心参数:颗粒物控制要求≥0.5μm颗粒数≤3,500,000个/m³,≥5μm颗粒数≤20,000个/m³。微生物限值要求浮游菌≤500个/m³,沉降菌≤10个/培养皿。

温湿度范围要求温度20-26℃(波动±2℃),湿度30-70%。压差要求洁净区与非洁净区压差≥10Pa,同级区域≥5Pa。

以Deiiang™某医疗器械客户为例,通过采用垂直单向流设计,棚内颗粒物浓度稳定在2,800,000个/m³以下,沉降菌检测结果为7个/培养皿。

压差控制方法与技术实施

压差控制需通过风量平衡与智能监测实现。正压维持机制要求洁净棚送风量需大于回风量与排风量之和,计算公式为:Q_送风 = Q_回风 + Q_排风 + Q_泄漏。其中泄漏风量根据围护结构密封性取值,通常为1-2次/h换气量。

梯度压差设计要求不同等级区域需形成5Pa梯度,如万级→十万级→普通区压差设置为15Pa→10Pa→0Pa。Deiiang™采用压差传感器+电动风阀闭环控制,将波动控制在±1Pa内。

粉尘区域负压控制要求称量、配料等工位需保持-5~-10Pa负压,并配置除尘机组。实际案例中,Deiiang™为某药企设计的负压称量棚,粉尘外泄浓度低于0.1mg/m³。

FFU群控模块的核心功能

FFU群控系统通过集成化控制实现能效与洁净度的平衡。分区调控功能可将洁净棚划分为多个控制单元,根据工艺需求独立调节FFU转速。风速匹配功能可维持工作面风速0.35-0.45m/s,群控系统自动补偿过滤器阻力上升导致的风量衰减。

智能预警功能可实时监测电机电流、过滤器压差,提前预警故障风险。Deiiang™的FFU群控系统支持多达255台设备组网,实测节能率达30-40%。

洁净棚群控系统


FFU选型与风量计算

FFU配置需根据洁净棚体积与换气次数确定,计算公式为:N = (L × W × H × ACH) / Q_FFU。其中L,W,H为棚体长宽高(m),ACH为万级洁净棚换气次数25-40次/h,Q_FFU为单台FFU风量(1000-2000m³/h)。

例如6m×4m×2.5m万级洁净棚,取ACH=30次/h,选用1200m³/h FFU:N = (6×4×2.5×30)/1200 = 1.5。实际配置8台(按覆盖密度1.5m×1.5m/台)。

安装维护与效能验证

FFU安装需遵循严格标准。高效过滤器安装前进行透光检测,确保无破损。箱体与吊顶龙骨密封采用硅胶条,泄漏率<0.01%。群控系统调试需进行风速均匀性测试,偏差≤±15%。

日常维护包括每月检查电机振动值(应≤4μm)、每季度检测过滤器压差(初始值1.5倍时更换)。

洁净棚的安装


总结

万级洁净棚的稳定运行依赖于精密的压差控制与智能FFU群控技术。企业应结合工艺需求设计压差梯度,并通过模块化FFU系统实现能耗优化。

Deiiang™的智能群控解决方案已成功应用于120+项目,其符合ISO 14644与GMP双重要求的技术架构,为高端制造提供了可靠保障。

常见问题及解答

问:压差突然归零的常见原因?

答:多为门禁开启或过滤器堵塞导致送风量骤减。Deiiang™建议加装门禁联动系统与压差预警装置。

问:FFU群控如何实现节能?

答:通过分区调压、闲时降速(如班后风速降至0.2m/s),实测最大节电率可达45%。

问:万级洁净棚是否需要连续监控?

答:是。根据GMP附录1要求,关键区域压差需连续监测并记录,数据保存期应≥1年。

问:FFU电机寿命如何评估?

答:Deiiang™采用进口EC电机,设计寿命>80,000小时,建议每3年进行一次轴承润滑保养。

问:群控系统支持远程管理吗?

答:支持。通过Deiiang™云平台可实现手机端实时监控、故障报警与能效分析。

参考文献

《药品生产质量管理规范(GMP)》附录1:无菌药品

ISO 14644-1:2015《洁净室及相关受控环境》

GB 50472-2008《电子工业洁净厂房设计规范》

洁净棚FFU群控系统节能优化研究[J]. 暖通空调,2021,51(2):45-50

医药洁净厂房压差控制技术[M]. 北京:化学工业出版社,2019

JB/T 12134-2015《风机过滤单元》

基于物联网的FFU智能控制系统设计[J]. 自动化仪表,2020,41(8):32-36

《洁净室施工及验收规范》GB 50591-2010

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