ستناقش هذه الورقة متطلبات التحكم في الضغط التفاضلي للغرفة النظيفة وتناقش طريقة التحكم في الضغط التفاضلي للغرفة النظيفة.

أ) تحديد فرق الضغط في الغرفة النظيفة

اختبار ومعاينة الغرفة النظيفة هو تصميم وتنفيذ رسومات وحدة البناء وفقًا لوحدة التصميم. بعد تركيب جميع تصاميم التهوية وتكييف الهواء، تُختبر وتُقاس العناصر الفرعية بشكل منفصل لبعض المشاريع، وخاصةً تصحيح أخطاء حجم الهواء وتصحيح أخطاء الضغط التفاضلي، واختبار النظافة، وقياس درجة حرارة ورطوبة الغرفة النظيفة.
(1) تشغيل حجم الهواء: وفقًا للتصميم ورسومات البناء، يتم تصميم خطوط الأنابيب المرسلة والمرجعة، وتحديد حجم حجم الهواء التصميمي، وتحديد حالة فتح صمام إرجاع الهواء لكل خط أنابيب، واختبار حجم الهواء لكل فرع. لا يشمل هذا المقال.
(2) اختبار النظافة: ينقسم إلى اختبار تحت ظروف الهواء، واختبار تحت ظروف ثابتة، واختبار تحت ظروف ديناميكية، ويتم اختبار محتوى الغبار في الغرفة النظيفة بشكل منفصل.
الاختبار في ظل ظروف فارغة يعني أن النظام (غرفة نظيفة) يعمل بشكل طبيعي، ولكن لم يتم اختبار معدات العملية وموظفي الإنتاج.
يعني الاختبار في ظل ظروف ثابتة أن النظام (الغرفة النظيفة) يعمل بشكل طبيعي، وقد تم تثبيت معدات العملية ولكنها لا تعمل، ويتم إجراء الاختبار بدون وجود موظفي الإنتاج في الغرفة.
يعني الاختبار في ظل ظروف ديناميكية أن النظام (الغرفة النظيفة) كان في وضع التشغيل الطبيعي، وأن معدات العملية وموظفي الإنتاج كانوا يعملون.
وفقًا لنتائج الاختبار المذكورة أعلاه، يجب على وحدة البناء اختبار تركيز محتوى الغبار في ظروف بيئة الإنتاج المختلفة، وذلك لتحقيق مستوى النظافة المطلوب من قبل مصمم البناء ووحدة البناء، والتأكد من أن تركيز الغبار دائمًا أقل من هذه القيمة، والتسليم المؤهل لوحدة البناء للاستخدام.
(3) تصحيح الأخطاء التفاضلية: من أجل منع التلوث الخارجي في الغرفة النظيفة وجعل نظافة الغرفة أعلى، طلب أن يظل الضغط الداخلي أعلى من الضغط الخارجي الموجود في متطلبات الغرفة النظيفة لغرفة النظافة المختلفة يجب أن يحافظ على تدرج ضغط معين، والذي يمكن أن يحافظ على درجة معينة من الضغط الداخلي بشكل فعال لتجنب تلوث الغرفة النظيفة تحت فرق الضغط من تلوث الغرفة المجاورة أو تلوث الغرف المجاورة. في عملية تصحيح أخطاء الضغط التفاضلي، من أجل ضمان عدد تغييرات الهواء في الغرفة النظيفة وتأثير هواء عادم المعدات وإزالة الغبار، حاول ألا تغير حجم إمداد الهواء وحجم هواء مروحة عادم المعدات ومروحة إزالة الغبار. يتم تعديل فرق الضغط بشكل أساسي عن طريق ضبط حجم هواء العودة وحجم هواء عادم النظام. تنص مواصفات تصميم الغرفة النظيفة بوضوح على أن الضغط داخل الغرفة النظيفة أعلى من الضغط الخارجي، والذي يسمى غرفة نظيفة ذات ضغط إيجابي وغرفة نظيفة ذات ضغط سلبي. الضغط الإيجابي مقابل الضغط السلبي، تكون إحدى الغرف غرفة ضغط إيجابي للغلاف الجوي، ولكن قد تكون غرفة أخرى غرفة ضغط سلبي. كما ينص على أن فرق الضغط بين الغرفة النظيفة والمنطقة النظيفة و يجب ألا يقل الضغط في المنطقة غير النظيفة عن 5 باسكال، ويجب ألا يقل فرق الضغط بين المنطقة النظيفة والمنطقة الخارجية عن 10 باسكال.
تشغيل نظام التنقية. من خلال تصحيح الأخطاء، يُمكن فهم المشاكل التي قد تظهر أثناء تشغيل النظام، مما يُحسّن مخطط التصميم، ويُوحد عملية الإنشاء، ويُجنّب المشاكل المذكورة أعلاه. يُعدّ تشغيل النظام خطوةً هامةً وضروريةً لضمان مطابقة فرق الضغط ونظافة غرفة التنظيف للمعايير. يُعدّ التشغيل الطبيعي للنظام استخدامًا طبيعيًا للإنتاج.

2. اختيار ومناقشة طريقة التحكم في فرق الضغط في الغرفة النظيفة

في الوقت الحالي، هناك نوعان أساسيان من طرق التحكم في الضغط التفاضلي المستخدمة بشكل شائع في الغرف النظيفة. الأول يسمى التحكم الثابت، والتحكم في حجم الهواء الثابت، والآخر يسمى التحكم الديناميكي.

2.1 مبدأ التحكم في حجم الهواء

يتم تصميم نظام تكييف الهواء من خلال نظام إمداد الهواء وعودة وحجم هواء العادم وتنظيمه بشكل معقول لتحقيق مستويات نظافة مختلفة ومتطلبات فرق الضغط الداخلي والخارجي.

يُحدَّد فرق الضغط عند تحقيق التوازن بين حجم هواء الدخول وحجم هواء الخروج + حجم هواء الضغط التفاضلي (حجم الهواء المتبقي) في الغرفة النظيفة. ويشمل حجم هواء الخروج: حجم هواء الخروج المراد تفريغه، وحجم هواء العودة.

بالنسبة لنظام التيار المستمر، الهواء النقي = هواء العادم + PDC

بالنسبة لنظام الدورة الدموية، الهواء النقي + هواء العودة = هواء العودة + هواء العادم + هواء الضغط التفاضلي

لذا في التحليل النهائي، فإن جوهر فرق الضغط هو: حجم الهواء الجديد = حجم الهواء العادم + حجم الهواء الفرق في الضغط

لذلك، يجب أن يعكس تعديل إنشاء PDC في الغرفة النظيفة التوازن بين حجم الهواء النقي وحجم الهواء العادم + PDC:

(1) إدخال كمية معينة من الهواء إلى نظام التيار المستمر وضبط حجم هواء التفريغ لإنشاء ضغط تفاضلي؛

(2) بالنسبة لنظام الدورة الدموية، يتم تغذية كمية معينة من الهواء. بشكل عام، يمكن تعديل حجم هواء العادم حسب الحاجة، ثم تعديل حجم هواء الإرجاع لتحديد فرق الضغط.

(3) عندما لا يكون هناك حجم هواء عادم منفصل في بعض الغرف النظيفة، اضبط حجم هواء العودة لتحديد فرق الضغط. يجب أن يكون حجم الهواء الداخل للغرفة النظيفة محددًا، لذلك لا يمكن استخدامه كمتغير تحكم. من خلال التصميم المعقول والتصحيح، يمكن تحقيق فرق الضغط.

2.2 وضع التحكم

هناك نظامان للتحكم في حجم الهواء الثابت:

(1) التحكم اليدوي

بعد ضبط الضغط التفاضلي يدويًا، قم بقفل صمامات إمداد الهواء للتغذية والعودة والعادم، وأعد ضبطها عندما تتغير مقاومة النظام. النظام بسيط وسهل التشغيل والصيانة. غالبًا ما يستخدم لتقييد غرفة التنظيف ذات الصلة بالمصنع.

لا يتم تجهيز مراوح التغذية والعودة (مراوح مفردة أو مزدوجة) لنظام HUAC بجهاز تنظيم حجم الهواء التلقائي. بالطبع، إذا تم ضبط تنظيم حجم الهواء التلقائي (على سبيل المثال، يجب أن يتحكم الضغط الثابت على أنبوب إمداد الهواء الرئيسي في المروحة المفردة أو صمام التحكم في مخرج مروحة التغذية والعودة)، فقد يكون فرق الضغط في الغرفة النظيفة أكثر استقرارًا، ولكن لا يتم ضبط تنظيم حجم الهواء التلقائي بشكل عام.

(2) صمام التحكم في حجم الهواء الثابت

تتمثل الأساسيات في غرفة نظيفة لإرسال أنبوب الهواء وأنبوب الهواء العائد وأنبوب الهواء العادم على كل صمام ضبط حجم الهواء، ويجب أيضًا أن تكون في أنبوب إرسال الهواء فقط وأنبوب الهواء العادم على الضبط وأنبوب الهواء العائد لا يتم ضبطه، مع أن الأول كان أفضل بالطبع، ولكن الاستثمار أكبر إلى حد ما.

صمام حجم الهواء الثابت كما هو الحال في الربيع وجسم الصمام يتكون من الميكانيكية، يمكن تغيير الضغط الثابت داخل القناة عن طريق تعويض إزاحة الجسم المدفوع بالزنبرك، وجعل حجم الهواء، والحفاظ على تغييرات مقاومته على نظام HUAC يمكن أن يحافظ تلقائيًا على حجم الهواء يجب أن يكون (صمام حجم الهواء الثابت هو دور المقاومة، بعضها 105 ~ 750 باسكال، وبعضها 20 ~ 1000 باسكال)، والتحكم في حجم الهواء دقيق. لذلك، ليست هناك حاجة لإعداد تدابير تعديل حجم الهواء التلقائي للمراوح، والتي تستخدم على نطاق واسع في أجنحة العزل وغرف العمليات والمختبرات.

2.3 تدابير توفير الطاقة لوضع التحكم في حجم الهواء الثابت

(1) من أجل توفير الطاقة، يمكن أن يكون صمام حجم الهواء الثابت ثنائي الاستقرار، أي أن الغرفة النظيفة في العمل تعمل بحجم هواء مقدر، عندما لا تعمل، باستخدام تشغيل حجم هواء منخفض لتوفير الطاقة، يمكن استخدام المروحة بسرعة مزدوجة أو مروحة متغيرة التردد بسرعة متغيرة. يمكن ضبط الحالة ثنائية الاستقرار يدويًا (أثناء الخدمة) أو التحكم فيها بالضوء، إلخ. في الوقت الحاضر، غالبًا ما يتم استخدامها في غرفة العمليات وبعض المختبرات.

(2) من أجل توفير الطاقة، اعتمدت بعض مصانع الأدوية دبوس توصيل الهواء العائد والهواء العادم الجزئي (فتحة واحدة وإغلاق واحد) للحفاظ على فرق الضغط الداخلي. إذا كان الهواء العادم الجزئي لغطاء الدخان الداخلي أو المعدات لا يعمل، يجب إغلاق صمام العادم ويجب فتح صمام هواء العودة الرابط لتنفيذ التبديل المتشابك بنفس حجم الهواء للحفاظ على فرق الضغط الداخلي. في هذا الوقت، يجب أن تستخدم مروحة الإرسال والعودة مروحة مزدوجة، ومروحة العودة وسرعة متغيرة، ومروحة العادم مناسبة أيضًا لتكون سرعة متغيرة، ويمكن أن تكون وفقًا للضغط الثابت لقناة الهواء الخاصة بها للتحكم في سرعة المروحة.

2.4 قابلية تكييف طريقة التحكم في حجم الهواء الثابت مع فتح وإغلاق الباب

كما ذكر أعلاه، فإن طريقة التحكم في حجم الهواء الثابت لا يمكنها تجنب تدفق الهواء العكسي عندما يكون الباب مفتوحًا ومغلقًا. في الوقت الحاضر، تعتمد بعض غرف العمليات على التشابك بين فتح الباب وإغلاقه ومروحة العادم للحفاظ على فرق الضغط المنخفض دون تدفق عكسي. تجدر الإشارة إلى أنه: إذا كان حجم هواء عادم الغرفة النظيفة نفسه ≥ فتح الباب للحفاظ على فرق ضغط الهواء، فإن التأثير يكون إيجابيًا، وإلا فمن الصعب عدم ظهور تدفق عكسي، خاصة عندما يفتح الباب لفترة أطول قليلاً.

بالإضافة إلى ذلك، في الوقت الحاضر، تعتمد العديد من غرف العمليات على طريقة التحكم في الضغط التفاضلي لصمام حجم الهواء الثابت، والذي يعتمد بشكل أساسي على إمداد الهواء الموحد المركزي فوق طاولة التشغيل في غرفة العمليات، والذي يمكن أن يمنع بشكل أفضل دخول الملوثات إلى المنطقة المحيطة، والتركيز الميكروبي في المنطقة المحيطة ليس جيدًا مثل الممر النظيف.

2.2 التحكم في حجم الهواء الثابت

2.2.1 الخصائص ومتطلبات التطبيق

خصائصها هي كما يلي: عندما باب الغرفة النظيفة يتم إغلاقه، وجعل إمداد الهواء (هواء نقي * هواء عائد) + هواء عائد * هواء عادم * حجم هواء الضغط التفاضلي، وتحديد قيمة الضغط التفاضلي؛ يتم الحفاظ على جميع أحجام الهواء، باستثناء حجم هواء الضغط التفاضلي.

لا يمكن لطريقة التحكم في حجم الهواء الثابت حل عملية تغيير حجم هواء العادم وفتح الباب وإغلاقه للتداخل على فرق الضغط، أي في هذه الحالات يظهر تدفق عكسي. لذلك، فإن فرضية اعتمادها هي:

(1) هناك حاجة إلى كمية معينة من الهواء العادم، أو على الأقل هناك حاجة إلى كمية معينة من الهواء لفترة زمنية، ويجب تعديلها عندما تتغير لاحقًا؛

(2) إحكام جيد للهواء في هيكل العلبة والأبواب؛

(3) يجب اعتماد غرفة عازلة أو غرفة هواء، ويجب زيادة عدد تغييرات الهواء إذا لزم الأمر، وذلك لاستعادة غرفة الهواء بسرعة والحفاظ على النظافة المطلوبة؛ حتى لو كان هناك تدفق عكسي في المساحة المجاورة بدون غرفة عازلة، فلن تتأثر المعالجة أو كائن المعالجة بشكل كبير.