سرعت جریان هوا در ایستگاه های کاری و یا فرآیند تولید بسیار حائز اهمیت می باشد که به درستی طراحی شده باشد تا بتواند آلودگی ها و یا ذرات آزاد شده را از این منطقه حساس دور نماید. سرعت هوا اغلب توسط درجه کنترل آلودگی تعیین می شود. طبق یک قاعده کلی اتاق های با کلاس تمیزتر نیاز به سرعت هوا بیشترینسبت به اتاق هایی که با کلاس تمیزی کمتری هستند، نیاز دارند. بیشترین حجم هوای ورودی برای کلاس یک و هر چه تمیزی اتاق کمتر شود حجم هوای ورودی نیز کاهش می یابد. سال های زیادی است که برای مشخص شدن جریان هوا، مقدار m/s 0.46 با 20%± برای تمیزترین اتاق تمیز استفاده شده است. هدف اصلی از حفظ جریان هوا به صورت جریان موازی به دو دلیل است: اول به خاطر رقیق کردن غلظت ذرات که ممکن است در اتاق تمیز با توجه به فعالیت پرسنل یا فرآیند پدید آیند و دوم بخاطر حمل ذرات یا آلاینده تولید شده در داخل اتاق است. اگر چه سرعت هوای بالاتر برای حذف ذرات مهم است ولی باعث می شود که اندازه تجهیزات بیش از اندازه شود و منجر به صرف هزینه بالا و هدر رفت انرژی بسیار زیاد شود. سرعت جریان هوا در اتاق پاک همانند سایر پارامترها به میزان زیادی به دبی جریان هوای ورودی و الگودی جریان هوای اتاق پاک بستگی دارد. در اتاق های پاک با کلاس پاکیزگی بالا معمولا جریان به صورت آرام می باشد که دارای سرعت بالاتری نسبت به الگوی جریان توربولانسی می باشد. در صنایع میکروالکترونیک سرعت جریان برای کلاس ISO-3 تا ISO-5 باید بین 0.3 تا 0.5 متر بر ثانیه با توجه به ناحیه مربوطه، طراحی گردد. این مهم است که اثر مکان تجهیزات تولیدی بر روی جریان هوا در نظر گرفته شود.کلاس های ISO-6، ISO-7 تا ISO-8 باید با سرعت های 0.25، 0.15 و 0.09 متر بر ثانیه طراحی گردند. در جدول زیر میانگین سرعت جریان هوا برای استاندارد ISO و FED مشخص شده است.
میانگین سرعت (m/s)
FS-209E
ISO-14644
0.305-0.508
+1
Class-1-2
0.305-0.457
1
Class 3
0.254-0.457
10
Class 4
0.203-0.406
100
Class 5
0.127-0.230
1000
Class 6
0.051-0.071
10.000
Class 7
0.005-0.041
100.000
Class 8
نرخ تعویض هوا در اتاق تمیز
دفعات تعویض هوا بر ساعت یک راه پیشنهادی برای تعیین مقدار هوای مورد نیاز اتاق تمیز با جریان غیر یکنواخت است که اندازه آن مشخص می کند که کدام آلودگی ذرات موجود در هوا رقیق شده است. اتاق های تمیزتر با جریان غیر یکنواخت تعویض هوای بیشتری بر ساعت نیاز دارد. حداقل میزان تعویض هوا در اتاق های تمیز، 20 بار در ساعت می باشد و این میزان با افزایش کلاس تمیزی اتاق، افزایش می یابد. برای محیط های بدون کلاس تمیزی حداقل مشخصی وجود ندارد و می توان حداقل 4 تا 6 بار در ساعت را در نظر گرفت. در جدول زیر تعداد دفعات تعویض هوا برای استانداردهای ایزو و فدرال آمریکا مشخص شده است.
ACH
GMP
FS-209 E
ISO-14644
600-360
+1
Class 1-2
540-360
1
Class 3
540-300
10
Class 4
480-240
A/B
100
Class 5
240-150
1000
Class 6
90-60
C
10.000
Class 7
48-5
D
100.000
Class 8
الگوی جریان هوا در اتاق تمیز
نحوه انتشار جریان هوا در اتاق های پاک بسیار حائز اهمیت است. در نقاطی که تولیدات حساس وجود دارد محصولات در مواجه با آلودگی و ذرات آسیب پذیر می باشند که می بایست ترکیب موثر و کارآمدی از جریان هوا را در این نقاز بحرانی داشته باشیم تا ریسک آلوده شدن محصولات کاهش یابد. پس از طراحی الگوی جریان هوا در اتاق های پاک ممکن است عواملی بر الگوی جریان در اتاق اثر گذارند و از عملکرد صحیح و موثر جریان هوا بکاهند. این مشکلات ممکن است به دلایل زیر بوجود آیند:
وجود موانع که مانع از رسیدن جریان هوای پاک به نقاط بحرانی از فرآیند شود.
موانع و شکل ماشین آلات و چیدمان آنها در اتاق تمیز، الگوی جریان مستقیم را به جریان آشفته و توربولانسی تغییر دهد.
آلودگی ها به جریان هوای پاک نفوذ یابند و به نقاط بحرانی فرآیند وارد شوند.
مشاهده رفتار جریان هوا در اتاق پاک تعیین خواهد نمود که آیا مشکلاتی که در بالا ذکر شد وجود دارد یا خیر یا اینکه این مشکلات باعث افزایش آلودگی می شوند
اندازه گیری جریان هوا در کانال
بی شک مهندسین و کمک مهندسین تهویه مطبوع می بایست با فرآیند جابجایی هوا از یک ناحیه به ناحیه دیگر و روش ها ی اندازه گیرآشنا باشید. می دانیم اگر سرعت هوا در کانال بیش از حد زیاد باشد این امر باعث ایجاد سر و صدا و محیطی نا مطلوب در محیط تهویه خواهد کرد. از طرفی اگر مقدار هوا انتقالی به محیط خیلی زیاد یا کم باشد این امر باعث سرد و گرم شدن محیط خواهد شد.این شرایط محیط نامطلوب و نا مناسبی را تهویه ایجاد خواهد کرد. لذا بهتر است همه مهندسین تهویه با روش ها محاسبات سرعت حرکت هوا و مقدارآن آشنا باشند .
تعیین CFM در کانال اصلی و انشعابات آن یکی از قسمت های اصلی TAB (آزمون تنظیم و متعادل سازی) است. مهندسین تهویه می بایست به کیفیت هوای داخلی (IAQ) بسیاراهمیت دهند ، زیرا مشکلات IAQ اغلب در گردش هوا در محیط تهویه مطبوع قرار دارد، لذا مهندسین تهویه باید با اندازه گیری جریان در کانال نسبت به رفع آنها اقدام کند.
کمپانی تستو آلمان ارایه دهنده راهکارهای اندازه گیری پارامترهای تهویه مطبوع
