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FFU的常识分享(FFU初效过滤器和FFU高效过滤器更换)

发布时间: 2023-06-19  点击次数: 1140次

FFU的常识分享(FFU初效过滤器和FFU高效过滤器更换)

FFU英文全称为(Fan Filter Unit),中文专业用语为风机过滤机组。FFU风机滤网机组可模块化连接使用,(当然亦单独使用。)使用FFU广泛应用于洁净室、洁净工作台、洁净生产线、组装式洁净室和局部百级等应用场合。

FFU设有初、高效两级过滤网。风机从FFU顶部将空气吸入并经初、高效过滤器过滤,过滤后的洁净空气在整个出风面以0.45M/S±20%的风速匀速送出(想大或想小亦可以的,只要你想,就有人能做出来)。适用于在各种环境中获得高级别的洁净环境。它为不同尺寸大小,不同洁净度等级的洁净室、微环境提供高质量的洁净空气。在新建洁净室、洁净厂房式改造翻新中,即可提高洁净度级别,降低噪音和振动,也可大大降低造价,安装维护方便,是洁净环境的理想部件。

FFU


装完FFU是这个样子的。

FFU应用、分类与结构

无尘室概念

如:一个F5厂无尘室采用:MAU+FFU+DC系统即是组合式新风机组。(Make-up AirUnit)+ 风机过滤器单元(FanFilter Unit)+干盘管(Drycoil)系统。


FFU应用

一般情况下,洁净室系统有:风管系统,FFU系统和轴流风机系统;


相比风管系统的优点:

⑴灵活性 ⑵可再利用性 ⑶负压通风 ⑷缩短建设周期 ⑸减少运行成本 ⑹节省空间。


洁净等级在1000级(FS209E标准)或ISO6级以上的洁净室通常采用FFU布局,局部净化的环境或者洁净柜、洁净工作台等通常也是用FFU来实现。

为什么要使用FFU系统?

FFU本身的以下优点使得其迅速得到了应用:

1、更换、安装、移动灵活简便

FFU是自带动力,且是自成一体模块化,配套过滤器易于更换,故其不受区域的限制;在洁净厂房里,可根据需要,分区控制,依需更换、移动。


2、负压通风

这是FFU的特点。由于它本身能够提供静压,洁净室相对于外界是正压,这样,外部的颗粒就不会受到泄漏到洁净区里,使得密封变得很简单而且安全。


3、缩短建设周期

使用FFU省掉了风管的制作和安装,缩短建设周期。


4、减少运行成本

虽然在选用FFU时,初期投资要比使用风管通风高,但它在后期运行中,突出的表现出节能、免维护等特点。


5、节约空间

相比较其它系统,FFU系统占用送风静压箱内较少层高,且基本不占用洁净室内空间。

FFU


FFU的分类

1、按照机箱外形尺寸分类

根据用以安装机组的吊顶龙骨中心线的距离,机箱模数尺寸主要分为:1200*600,代号为42;1200*900,代号为43;1200*1200,代号为44;600*600,代号为22;750*1500,代号为25;其它客户定制的非标尺寸(custom-size,用CS表示)。

2、FFU按机箱材质不同分类

按照机箱材质不同分类分为标准型涂层钢板(包括镀锌、镀铝锌、喷塑等),代号为G;不锈钢板,代号为S;铝板(铝合金板),代号为A;其他材质,代号为O。


3、FFU按照电机方式分类

按照电机方式分类,可分为交流电机和无刷直流电机。交流单相电机代号为A1;交流三相电机代号为A3;直流无刷电机代号为EC。


4、FFU按照控制方式不同分类

交流供电机组按照机组控制方式不同分为单工况机组,用S表示;多工况分档控制机组,用M表示;无级调控机组,包括调压或变频控制等此项可缺省。


5、FFU按照机组静压不同分类

按照机组静压不同分为标准静压型和高静压型。标准静压型代号为S;高静压型代号为H。标准静压型此项可缺省。


6、FFU按照过滤器效率不同

按照机组所带高效过滤器效率不同可分为高效过滤器,代号为H;超高效过滤器,代号为U;机组入口如带有粗效预过滤器代号为P,无预过滤器时可缺省。

FFU


FFU的结构

1.外观

分体式:使过滤器的更换变得方便,减小了安装过程中的劳动强度。

整体式:增加了FFU的密封性,有效防止了泄漏;有利于降低噪音;有利于减小振动。

2.FFU箱体的基本构造


FFU主要由四部分组成:

1)箱体

其材质常用镀锌铝合金涂层钢板,铝合金,不锈钢三种。作用一是支撑风机及导风圈,二是支撑导流板;

2)导流板

气流的均衡装置,内置于箱体内部,风机下方的四周;

3)风机

有单项交流(AC/1Phase),直流(EC/1Phase),三项交流(AC/3Phase)三种;

4)控制部件

对于交流FFU,其常用五档调速器或无极调速器;直流系统的控制芯片嵌在电机内部,借助于专用控制App、电脑、控制网关及网络线路实现远程控制。

FFU安装现场


3.主要构造

1)箱体一般结构

无刷电机

结构上,无刷电机和有刷电机有相似之处,也有转子和定子,只不过和有刷电机的结构相反;有刷电机的转子是线圈绕组,和动力输出轴相连,定子是永磁磁钢;无刷电机的转子是永磁磁钢,连同外壳一起和输出轴相连,定子是绕组线圈,去掉了有刷电机用来交替变换电磁场的换向电刷,故称之为无刷电机。通常被使用在控制要求比较高,转速比较高的设备上,如航模,精密仪器仪表等对电机转速控制严格,转速达到很高的设备上。

马达故障现象:

a.三相电缺相:可能供电网缺相

b.轴承损坏:机械故障等

c.过载:风扇被卡等

d.三相不平衡:三个回路负载不平衡。


4)过滤器

预过滤器:过滤大颗粒尘粒,不织布,初效滤网,滤网框架;

高效过滤器:HEPA/ULPA(高效过滤器/超高效过滤器);例:H14,效率为99.999%@0.3um;

化学滤网(Chemical Filter):除氨,硼,有机气体等,一般安装于进气口,同预过滤器安装方法。

FFU安装


FU的基本参数与选型

制作设备一般规格如下:

1、FFU尺寸:天板尺寸配套;

2、FFU材质:环境需求,成本考量;

3、FFU表面风速:0.35~0.45m/s,耗电量差异较大;

4、FFU静压:克服风阻需求;

5、FFU滤网:依洁净等级需求;

6、FFU电机:电源特性,功率,轴承寿命;

7、FFU噪音:要符合洁净室对噪音要求。


基本参数

1、面风速

一般介于0-0.6m/s之间,如是五档调速则是各档对应的风速大致是0.3-0.35-0.4-0.45-0.5m/s,无极调速则大致是0-0.6m/s。

2、功耗

交流系统一般在100-300瓦;直流系统在50-220瓦。直流系统较之交流功耗小30-50%。

3、风速均匀度

指FFU面风速的均匀度,高级别的洁净室对其要求尤其严格,否则极易引起扰流。优异的风机、过滤器及散流板设计、工艺水平决定该项参数的优劣,测试该项参数时,视FFU出风面的大小,均匀选取6-12个点测试面风速,其最大、最小值相比较平均值不得超过±20%。

4、机外静压

也称余压,该参数关系FFU的使用寿命,其与风机密切相关,一般要求在面风速0.45m/s时,机外静压不小于90Pa。

5、总静压

也称总压,即FFU在最大功率,风速为零时,其能提供的静压值,一般交流FFU的在300Pa左右,直流FFU的在500-800Pa,在一定风速下,一般可以这样计算:总静压(TSP)=机外静压(ESP,FFU提供的克服外界管道、回风道阻力的静压)+过滤器压损(该风速下的过滤器阻力值)。

6、噪音

一般噪音介于42-56 dBA之间,使用时比较关注在面风速0.45m/s,机外静压在100Pa时的噪音,同等规格尺寸的FFU,直流的比交流的要小1-2分贝。

7、振动速率:一般小于1.0mm/s。

8、FFU的基本尺寸

基本模块(即天花龙骨的中心线距离)FFU箱体尺寸(mm)(W×L)过滤器尺寸(mm)(W×L)公制(mm)通常所说英制(ft)1200×12004×41175×11751170×1170900×12003×4875×1175870×1170600×12002×4575×1175570×1170600×9002×3575×875570×870600×6002×2575×575570×570备注:

1、以上宽和长度尺寸国内外各个厂家已经通用,厚度上每个厂家有所不同。

2、除以上基本尺寸外,非标的规格可以定制,但在交货期或者价格上不如采用标准规格合适。

高效无隔板过滤器效率的选择

各种效率的过滤器

过滤器效率建议使用环境欧标EN1822美国IEST标准CRAA标准草案ISO14644FS209EH1399.99@0.3µmMPPS效率≥99.95%5级或以下100级或以下H1499.999@0.3µmMPPS效率≥99.995%5-6级100/1000级U1599.9995@0.12µmMPPS效率≥99.9995%4-5级10/100级U1699.99995@0.12µmMPPS效率≥99.99995%4级10级U1799.999995@0.12µmMPPS效率≥99.999995%1-3级1级备注:

1、洁净室的级别同两个因素有关系:过滤器效率和换气次数(送风量);采用高效率的过滤器而风量过低也无法达到相关级别。

2、以上EN1822是目前欧洲通行标准,国内欧美厂家也在使用;

3、以上CRAA系蔡杰博士主导下起草的中国制冷空调工业协会行业标准草案,目前正在推广之中。

4、其中的FS209E标准为美国联邦标准,目前已经废止,但目前国内还在广泛使用。

FFU风机


FFU风机的选择

FFU风机有直流风机(EC)和交流风机(AC)可选择。

1、AC风机的选择

AC-FFU使用手动调速器控制,因其前期投入比较少;常用在200台FFU以下的洁净室。

2、EC风机的选择

EC-FFU适用于FFU数量庞大的洁净厂房中,利用电脑App对每台FFU的运行状态和故障进行智能化控制,节约维护成本,每套App可以控制多个主网关,每个网关可以控制7935台FFU。

EC-FFU照比AC-FFU可以节能30%以上,对于数量庞大的FFU系统每年的能耗节省是非常可观的。同时EC-FFU还具有噪音低的特点。

不同配置的FFU的能耗比较

现依1175*1175规格FFU,选用交流、直流风机与效率H14的PTFE(厚度50mm)、玻璃纤维(厚度69mm)过滤器配置成四种不同的系统,在机外静压是90Pa的条件下,各系统能耗参数如下(根据现场状况的不同,相关技术参数会有些变化):


直流系统运行比交流系统节能;

2、对于同种风机的FFU系统,使用PTFE过滤器的FFU系统比使用玻璃纤维过滤器的FFU系统节能。依0.45m/s的面风速计算,直流系统FFU,使用玻纤比使用PTFE功率高46w,即能耗高30.8%。


FFU的安装

一、安装的条件、环境及安装人员的服饰要求

1、安装时洁净室内必须已经密闭,新风空调送洁净风需3天左右,且室内保持清洁,无粉尘,所有龙骨已经安装并调平。

2、安装人员须配备洁净衣、洁净手套以防止人为的污染 FFU箱体及过滤器。

3、建议每组安装人员数量为6人。


二、FFU箱体与高效过滤器的安装

由于高效过滤器使用超细玻璃纤维滤纸,滤料容易折断损坏而造成泄漏。故搬运,拆包装,安装过程中不得摔倒或碰撞过滤器,严禁作业人员手指或其他物体接触过滤器滤料。

FFU高效过滤器


FFU箱体与高效过滤器整体安装步骤:

步骤1:先在平整,宽敞的场地上铺上塑料薄膜,然后将FFU箱体竖立在塑料薄膜上(没有CLIP的一面向下),并将FFU两侧的6个CLIP的固定螺丝拧松。


步骤2:将高效过滤器紧贴着FFU箱体放好。由于过滤器边框内的滤芯是非常脆弱、易损的。故安装只能握紧其边框,轻拿轻放,不能接触其内部的滤芯,坚决避免碰撞滤芯。安装过滤器时要注意方向,使其出风面朝外即使过滤器边框标识的箭头向外(箭头的方向就是过滤器的出风的方向)。


步骤3:然后将CLIP 勾住高效过滤器的凹槽,并逐一安装固定,安装完毕,检查FFU 箱体与过滤器结合是否均匀,紧密。


FFU箱体与高效过滤器整体与龙骨之间的安装步骤:

步骤1:首先将FFU龙骨上的龙骨蝴蝶片取下。


步骤2:将FFU整体放在升降机上,并调节升降机位置,使升降机上FFU整体处于FFU龙骨中心位置;使用升降机慢慢将FFU整体升至FFU龙骨正上方。


步骤3:将蝴蝶片安装回FFU龙骨上;


步骤4:使用升降机慢慢将FFU整体放至蝴蝶片上;


步骤5:移走升降机,完成FFU箱体及高效过滤器的安装;


步骤6:安装完毕后,检查FFU整体与龙骨结合是否均匀,紧密。并进行接线。


接线注意事项

细节要求分强电和弱电两方面:

1.强电方面

FFU电气连接接口如下图:

每台FFU的强电连接按以下步骤:

在以上图中,红色,黄色,蓝色电源线分别为单相220V交流电源的火线,地线,零线。

步骤1~3为输入电源,步骤4~6为输出电源,输出电源用于连接到下一台FFU,作为下一台FFU的输入电源。通过这样的串接,可以将数台FFU的电源连接在一起。每台FFU的最大电流为1.5A,建议每一串电源线串接10台FFU,最后,第一台FFU可以选用16A的插头和插座接入强电桥架。

2.弱电方面

FFU之间用网络线连接。

网络线要求AMP六类或超六类屏蔽网线,水晶头为AMP屏蔽水晶头。


FFU电源线分别为单相220V交流电源的火线,地线,零线。

步骤1~3为输入电源,步骤4~6为输出电源,输出电源用于连接到下一台FFU,作为下一台FFU的输入电源。通过这样的串接,可以将数台FFU的电源连接在一起。每台FFU的最大电流为1.5A,建议每一串电源线串接10台FFU,最后,第一台FFU可以选用16A的插头和插座接入强电桥架。

2.弱电方面

FFU之间用线连接。

要求AMP六类或超六类屏蔽网线,水晶头为AMP屏蔽水晶头。


线压制完毕后可以进行FFU的网络连接。

在FFU的电气连接图中有两个网络接口,分别为NET1,NET2,都可以用于FFU的互相连接,不分输入和输出。将压制好的网线直接插入接口中即可。


FFU的连接以组为单位,每组的数量最大不超过31台(可以少于31台),网络线从该组的第一台通过两个NET接口逐个连接到最后一台。然后将第一台FFU通过一根较长的网络线连接到控制室的网关上,即可完成一个组的连接。整个项目中有若干个组,具体数量可以参考FFU的布置图。

安装过程中的注意事项

每个组必须是单独的一路网络线,组和组之间不能够混接,每组的最后一台FFU不能连接到其他组中。

强电连接为了连接牢固,需要选用单芯1.5平方毫米的铜线


FFU电线插入连接端子后不能有裸露部分。

安装电线和网线时不能使蛮力。

强电线路和弱电线路在走线时需要尽量避免平行走线。以减少干扰。


FFU安装线路的一些细节要求和建议。

安装FFU箱体与高效过滤器所需要的工具:

塑料薄膜(保护FFU箱体用),升降机,十字螺丝刀,博士电动工具,梯子,网线钳,剥线钳,防护工具等。

总结:轻拿轻放(过滤器);注意方向(过滤器、箱体的把手)。


FFU常见问题简析

FFU噪音往往超出设计师的预测:

FFU测试时调节风量大小;使用吸音材;分析风车噪声有无特殊变化区域。

1、FFU安装困难:

a.FFU尺寸与T-Bar尺寸不符;


b.100%覆盖区域,勾形扣片不能固定;


2、FFU维修不便:无足够操作空间顺利更换过滤器。


3、FFU电机的选择:

a.采用三相交流电源电机,容易发生缺相,烧毁电机的情况;


b.采用单相交流电源电机,又会存在体积大,负载不平衡现象;


c.采用直流电机,存在造价高,运行维护成本高的情况;


d.若优先考虑电机效率,则应选择三相AC电机;


e.若考虑维护方便,则会选择单相AC电机;


f.若考虑洁净度需求,则会选择直流电机;


g.群组控制时,单相仅可单个三档调速,而三相可全组变频调速;

注:随着现代变频技术和缺相保护技术提高及应用,AC风机中三相电机将得到更广泛的应用,现阶段国内仍以单相电机为主。

生产情况:不代表暖通南社意见)

a.Gebhardt的ACFFU销售比例:单相约17%,三相约83%;


b.AAF的AC FFU销售比例:单相约95%,三相约5%;


c.Envirco,Mayair只生产单相ACFFU;


d.Hitachi标准品为三相AC FFU, ACFFU销售比例:单相约80%,三相约20%;


谐波:

原因:主要为DC电机整流装置产生非基波频率的电压;

危害:会引起系统电流值升高;会使控制系统出现故障;会使电气件温度升高,减少使用寿命;


FFU电源连结方式:

1.端子台:连接耗时,一般为标准配件,小型洁净室常应用;

2.插头:连接简单快速,一般为选购配件,大型洁净室常应用;

FFU滤网:有无低硼或无硼的要求,PTFE型滤网为无硼型。


主营:风淋室、货淋室、洁净棚、高效过滤器、中效过滤器、初效过滤器、超净工作台高效送风口、传递窗、洁净采样车




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