洁净技术--课件

第十一章 洁净技术 洁净技术等级标准洁净技术等级标准 尘埃来源与测量方法尘埃来源与测量方法主要内容 净化设备与洁净工作室净化设备与洁净工作室洁净技术简介 洁净技术（洁净技术（CRTCRT：Clean Room TechnologyClean Room Technology）是适应实）是适应实验研究与产品加工验研究与产品加工精密化、微型化、高纯度、高质量和高精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性可靠性等要求诞生的一门新兴技术，可保证特别干净清洁等要求诞生的一门新兴技术，可保证特别干净清洁的生产和科研环境，以防止生产与研究工作受环境因素干的生产和科研环境，以防止生产与研究工作受环境因素干扰和影响，保护产品不受有害物质污染为核心内容。扰和影响，保护产品不受有害物质污染为核心内容。洁净室概念源于洁净室概念源于1818世纪六十年代的欧洲医学，当时仅世纪六十年代的欧洲医学，当时仅限于经喷洒消毒后可以控制创部感染率的处置室、手术室限于经喷洒消毒后可以控制创部感染率的处置室、手术室这类灭菌处理的工作环境。这类灭菌处理的工作环境。洁净技术简介 衡量工作环境洁净与否，需要统一的标准，目前多采衡量工作环境洁净与否，需要统一的标准，目前多采用用美国联邦标准制和美国宇宙航行局标准制美国联邦标准制和美国宇宙航行局标准制。1961 1961年美国空军制定颁发了世界上第一个洁净室标准年美国空军制定颁发了世界上第一个洁净室标准TO-00-25-203TO-00-25-203空军指令空军指令【洁净室与洁净工作台的设计与运洁净室与洁净工作台的设计与运转特性标准转特性标准】，在此基础上于，在此基础上于19631963年年1212月公布了美国联邦月公布了美国联邦标准标准FED-STD-209FED-STD-209。最初的标准将洁净级别分为三个等级：最初的标准将洁净级别分为三个等级：100100级、级、1000010000级和级和100000100000级，目前又增加了级，目前又增加了1010级和级和10001000级。级。美国标准级别排序：级别排序：100000 100000级级1000010000级级10001000级级100100级级1010级级 级别换算：级别换算：【100000100000级级】每立方英尺空气中，每立方英尺空气中，0.5um0.5um大大小尘埃的个数不超过小尘埃的个数不超过100000100000颗颗约约=3500=3500个个/升升。1 1立方英尺立方英尺=28.3168L=28.3168L 1 1英尺英尺=1/3=1/3码码=12=12英寸英寸=30.48=30.48厘米，厘米，1 1英寸英寸=2.54=2.54厘米厘米英尺由来 【There is a footfoot,let it be the measure from this day forward】就让这个脚印（英尺）永远作为丈量的标准吧！就让这个脚印（英尺）永远作为丈量的标准吧！英国约翰王（十三世纪）英国约翰王（十三世纪）中国标准为何制定中国标准：为何制定中国标准：符合国情、使用符合习惯、避免侵权、国家实力象征符合国情、使用符合习惯、避免侵权、国家实力象征 中国标准与美国标准没有本质区别，但除了尘埃浓度外还增加了产品操作环境温度、湿度、噪声等参数标准。强国制定标准，弱国购买和使用标准强国制定标准，弱国购买和使用标准1 1、衣服尘埃：衣服摩擦产生的尘埃、衣服尘埃：衣服摩擦产生的尘埃尘埃来源2 2、不良行为诱发微尘：抽烟或吃刺激性气味食品、不良行为诱发微尘：抽烟或吃刺激性气味食品3 3、表面扬起：走动或设备振动产生尘埃、表面扬起：走动或设备振动产生尘埃 人体是尘埃主要来源，除此之外，生产用具和用品也人体是尘埃主要来源，除此之外，生产用具和用品也会影响洁净度。会影响洁净度。尘埃测量 洁净室尘埃：通常是指直径大于洁净室尘埃：通常是指直径大于0.5um0.5um的尘埃颗粒，的尘埃颗粒，颗粒越大危害性越大。因尘埃颗粒尺寸太小，需要采用特颗粒越大危害性越大。因尘埃颗粒尺寸太小，需要采用特殊方法进行测量殊方法进行测量:重量法、过滤法和计数法重量法、过滤法和计数法重量法：重量法：采用精密天平（感量采用精密天平（感量0.1mg0.1mg）测量一定体积空气中的）测量一定体积空气中的尘埃重量。适用于洁净度不高的工作环境或净化器的前级尘埃重量。适用于洁净度不高的工作环境或净化器的前级过滤器，测量误差大，超净室很难使用。过滤器，测量误差大，超净室很难使用。要求：天平砝码放置在外形与空气储存器相同的容器要求：天平砝码放置在外形与空气储存器相同的容器中；对储气容器洁净度要求高。中；对储气容器洁净度要求高。尘埃测量过滤法作用原理：作用原理：将将过滤器过滤器连接在连接在真空泵真空泵上，被测空气经过滤器被抽入上，被测空气经过滤器被抽入后流经后流经流量计流量计，达到设定体积后停止吸气，取出过滤板，达到设定体积后停止吸气，取出过滤板，通过显微镜观测收集到的尘埃，然后计算粒度分布和单位通过显微镜观测收集到的尘埃，然后计算粒度分布和单位体积浓度。体积浓度。特点：测量精度不高，属估算范围特点：测量精度不高，属估算范围 对小于对小于5um5um的尘埃误差大的尘埃误差大 真空泵吸气温速度不能过快真空泵吸气温速度不能过快尘埃测量计数法作用原理：作用原理：以一定速度连续抽取被测空气，当空气微粒通过测量以一定速度连续抽取被测空气，当空气微粒通过测量部位时，使得从点光源聚焦投射出的强光束产生散射：依部位时，使得从点光源聚焦投射出的强光束产生散射：依据据丁达尔效应丁达尔效应【胶体中的粒子对光线起散射作用，散射光胶体中的粒子对光线起散射作用，散射光光量（或强度）与颗粒直径平方成正比光量（或强度）与颗粒直径平方成正比】进行测量。进行测量。采用光电倍增管采集散射光，采用光电倍增管采集散射光，光电效应光电效应产生的产生的输出脉输出脉冲冲与尘埃直径平方成正比，不同尺寸颗粒对应不同的脉冲与尘埃直径平方成正比，不同尺寸颗粒对应不同的脉冲类型，脉冲数目与颗粒数目成比例。类型，脉冲数目与颗粒数目成比例。尘埃计数器测量示意图尘埃计数器测量示意图检测设备高清洁度检测设备高清洁度测量按清洁顺序先高后低测量按清洁顺序先高后低多次测量取平均值多次测量取平均值净化设备净化设备空气过滤器空气过滤器 空气过滤器是主要净化部件，没有过滤器，特空气过滤器是主要净化部件，没有过滤器，特别是没有高效过滤器，也就没有洁净技术。别是没有高效过滤器，也就没有洁净技术。空气过滤器是用来对空气进行净化处理的设备，空气过滤器是用来对空气进行净化处理的设备，根据过滤效率的高低，通常分为根据过滤效率的高低，通常分为初效（粗效）、中初效（粗效）、中效和高效过滤器效和高效过滤器三种类型。为了便于更换，一般做三种类型。为了便于更换，一般做成可拆卸模块：为提高过滤器过滤效率和增大额定成可拆卸模块：为提高过滤器过滤效率和增大额定风量，可做成风量，可做成袋式或抽屉式袋式或抽屉式。空气过滤器形式空气过滤器形式 初效过滤器又称粗效过滤器，主要用于空气初级过滤，过滤粒径在10100m范围的大颗粒灰尘。中效过滤器用于过滤粒径在110m范围灰尘，常采用中细孔泡沫塑料、玻璃纤维、无纺布等滤料制作。高效过滤器及亚高效过滤器用于空气洁净度要求较高的空间，过滤粒径15m。常采用超细玻璃纤维和超细石棉纤维等滤料制作成纸状。高效过滤器效率为99.91，亚高效过滤器效率为9099.9。空气过滤器分类空气过滤器分类空气过滤器空气过滤器2 2、空气过滤器应经常拆换清洗，以免因滤料上积尘、空气过滤器应经常拆换清洗，以免因滤料上积尘太多而使房间室内空气洁净度达不到要求：清洗周期太多而使房间室内空气洁净度达不到要求：清洗周期使用注意事项使用注意事项1 1、对空气过滤器的选用，应主要依据净化要求和室外空、对空气过滤器的选用，应主要依据净化要求和室外空气污染情况而定，通常是将几种效率不同的过滤器串联气污染情况而定，通常是将几种效率不同的过滤器串联使用。使用。3 3、多个过滤器同时使用时要配合采用风机供应空气，、多个过滤器同时使用时要配合采用风机供应空气，确保气体能顺利通过后续过滤器。确保气体能顺利通过后续过滤器。洁净工作台洁净工作台 洁净室内各处洁净度要求不尽相同，不同工序要求的洁净室内各处洁净度要求不尽相同，不同工序要求的洁净度标准不同，此时需要在保证洁净室等级基础上，满洁净度标准不同，此时需要在保证洁净室等级基础上，满足局部洁净度要求。足局部洁净度要求。洁净工作台可分为洁净工作台可分为循环式和直流式循环式和直流式；乱流（紊流）式乱流（紊流）式和平行流式和平行流式结构特点：结构特点：1、空气重复过滤，对于工艺不产生灰尘的情形，操作、空气重复过滤，对于工艺不产生灰尘的情形，操作环境洁净效果好于直流式环境洁净效果好于直流式 2、操作区空气大部分只在工作台内部循环，不会对会、操作区空气大部分只在工作台内部循环，不会对会周围环境产生较大影响周围环境产生较大影响 3、相同构造情形下，循环式结构阻力大于直流式，通、相同构造情形下，循环式结构阻力大于直流式，通风机功率要求大风机功率要求大振动和噪声大振动和噪声大循环式洁净工作台循环式洁净工作台空气幕空气幕超净工作台超净工作台洁净工作台洁净工作台 使用注意事项：使用注意事项：1、每天打扫环境卫生，使用前提前开启风机吹污、每天打扫环境卫生，使用前提前开启风机吹污 2、操作区为层流区时，出风面和加工面不能有阻挡物、操作区为层流区时，出风面和加工面不能有阻挡物 3、操作者严格按清洁规程做好个人卫生清洁、操作者严格按清洁规程做好个人卫生清洁 4、防尘帘轻拉轻放并定期清洁、防尘帘轻拉轻放并定期清洁 5、设备定期检修：进行风速和泄漏检查、设备定期检修：进行风速和泄漏检查 6、风机噪声控制在一定范围内：、风机噪声控制在一定范围内：60db洁净工作室洁净工作室 工作室内洁净度达到生产所需洁净度级别的工作室称为洁净工作室，工作室通常经过三级过滤后可获得所需洁净等级，洁净工作室分类：斜流式、水平层流 式和垂直层流式 其中，斜流式结构很少采用，水平层流式和垂直层流式应用较为广泛。斜流式洁净室斜流式洁净室空气未循环，过滤器清洁频繁；空气紊流灰尘乱飞，易产生死角空气未循环，过滤器清洁频繁；空气紊流灰尘乱飞，易产生死角水平层流洁净室水平层流洁净室垂直层流洁净室垂直层流洁净室1-静压室静压室2-高效过滤器高效过滤器3-送风机组送风机组4-初中效过滤器初中效过滤器5-风机室风机室6-洁净室洁净室1-过滤地板；过滤地板；2-回风口回风口3-循环风道；循环风道；4-过滤器；过滤器；5-送风孔板送风孔板垂直层流洁净室垂直层流洁净室洁净室内除尘设备洁净室内除尘设备 风淋室可保证进入风淋室可保证进入洁净室人员进行人身洁洁净室人员进行人身洁净和防止室外空气侵入；净和防止室外空气侵入；主要分为主要分为停留式和通道停留式和通道式式两种。主要由风机、两种。主要由风机、过滤器和喷嘴组成。过滤器和喷嘴组成。1 1、风淋室、风淋室洁净室内除尘设备洁净室内除尘设备2 2、静电自净器、静电自净器工作原理：工作原理：极板金属丝外加直流电极板金属丝外加直流电压，不均匀电场造成空气压，不均匀电场造成空气电晕放电，产生的正离子电晕放电，产生的正离子吸附尘埃后向阳极集中被吸附尘埃后向阳极集中被吸收，达到吸收，达到集尘集尘效果。效果。洁净室内除尘设备洁净室内除尘设备3 3、真空收尘器、真空收尘器-吸尘器吸尘器工作原理：工作原理：通过一定方法在收尘器内部形成一定负压（真空）通过一定方法在收尘器内部形成一定负压（真空），室内空气在压力作用下通过吸尘管进入收尘器内部，室内空气在压力作用下通过吸尘管进入收尘器内部，经三级过滤后排回室内空间。经三级过滤后排回室内空间。洁净室操作人员注意事项洁净室操作人员注意事项【穿好洁净服，头发不能外露】【不准使用铅笔和普通纸张，进入要清洁】【严格注意个人清洁、养成良好卫生习惯】【传染病、皮肤病和呼吸道疾病患者，严禁入内】【原则上不串门，限制室内最高人数】