Quando se trata de ambientes de sala limpa, alcançar a limpeza ideal não se resume ao sistema de ar condicionado; trata-se de uma abordagem holística que abrange tecnologia, construção e manutenção. Neste artigo, vamos nos aprofundar nas quatro condições essenciais - limpeza do suprimento de ar, tendências do fluxo de ar, volume e velocidade do suprimento de ar e diferença de pressão estática - que são cruciais para garantir a eficácia das medidas de purificação da sala limpa.

I. Limpeza do suprimento de ar

O coração da limpeza:
A chave para manter a limpeza em salas limpas está no desempenho e na instalação do filtro final dentro do sistema de purificação. Normalmente, são empregados filtros de alta ou sub-alta eficiência. A escolha depende de vários fatores, incluindo a poluição ambiental, a proporção do ar de exaustão e a criticidade da função da sala limpa.

Selecionando o filtro correto:

• Filtros de alta eficiência: Ao enfrentar poluição ambiental severa ou quando a importância da sala limpa exige uma margem de segurança significativa.
• Filtros de sub-alta eficiência: Adequados para cenários menos críticos com requisitos de desempenho mais baixos.

Entretanto, a seleção do filtro adequado não se baseia apenas em sua eficiência. Fatores como as características da sala limpa e as especificidades do sistema de purificação também devem ser considerados.

Garantia de ar limpo:
A manutenção do ar limpo vai além da seleção do filtro. Para garantir a limpeza do ar de suprimento, medidas adicionais são essenciais:

a. Transporte e instalação seguros: Os filtros não devem ser danificados durante o transporte e a instalação.
b. Estruturas de instalação de qualidade: A estanqueidade da instalação depende muito da qualidade da estrutura e da adesão às diretrizes do projeto.

• Para filtros simples, recomenda-se o tipo de instalação desdobrada para evitar vazamentos no compartimento, mesmo que ocorra um vazamento.
• O uso de caixas terminais com filtro de alta eficiência (caixas HEPA) garante a estanqueidade com facilidade.
  c. Equipe competente de construção e instalação: É fundamental ter uma equipe bem treinada, com conhecimento e habilidades de instalação.
  d. Vedação ideal do filtro: Considere o uso de técnicas de vedação com gel ou de pressão negativa para manter a estanqueidade necessária.

II. Tendências do fluxo de ar

Orientando o fluxo de ar para a pureza:
A organização do fluxo de ar da sala limpa difere significativamente das salas com ar-condicionado padrão. Seu principal objetivo é fornecer o ar mais limpo para a área de trabalho, primeiro para minimizar e controlar a poluição dos materiais que estão sendo processados.

Princípios do projeto de fluxo de ar:

1. Minimização da formação de vórtices: Reduz a introdução de contaminantes de fora da área de trabalho.
2. Prevenção da ressuspensão de poeira: Minimiza a chance de as partículas de poeira se depositarem nos materiais.
3. Fluxo de ar uniforme: Garante a velocidade uniforme do ar na área de trabalho, atendendo aos requisitos técnicos e higiênicos.
4. Métodos adequados de fornecimento e retorno de ar: Escolha métodos com base nos níveis de limpeza exigidos.

Diferentes configurações de fluxo de ar:
As salas limpas adotam diferentes organizações de fluxo de ar, cada uma com características exclusivas:
1) Fluxo vertical unidirecional: Fluxo de ar uniforme e descendente, adequado para o layout eficiente do equipamento e a autopurificação.
2) Fluxo unidirecional horizontal: Atinge a limpeza ISO5 na primeira área de trabalho, mas pode levar ao aumento da concentração de poeira à medida que o ar flui. Adequado para salas limpas com requisitos de limpeza variados em um único espaço.

• A distribuição local de filtros de alta eficiência pode reduzir o investimento inicial, mas pode resultar em correntes parasitas em áreas específicas.

A instalação adequada da cortina é essencial para a organização correta do fluxo de ar.

III. Volume de suprimento de ar e velocidade do ar

Diluição do ar poluído:
É necessário um volume de ventilação adequado para diluir e remover os poluentes internos. A altura da sala limpa desempenha um papel importante na determinação da taxa de ventilação necessária, com critérios diferentes para vários requisitos de limpeza.

Considerações sobre a ventilação:

• Para salas limpas de Classe 1.000, considere o sistema de purificação de alta eficiência ao determinar o volume de ventilação. Para outras classes de salas limpas, baseie os cálculos em sistemas de alta eficiência.
• Quando os filtros de alta eficiência forem colocados centralmente em salas limpas de Classe 100.000 ou quando forem usados filtros de eficiência sub-alta, considere aumentar a frequência de ventilação em 10-20%.

Embora o volume de ventilação recomendado forneça uma linha de base, é fundamental garantir que a velocidade do fluxo de ar esteja alinhada com as especificações do projeto.

Entendendo a velocidade:

• Para salas limpas com fluxo unidirecional, a velocidade do fluxo de ar recomendada é baixa, com vertical ≥ 0,25 m/s e horizontal ≥ 0,35 m/s.
• Entretanto, em alguns casos, atingir os níveis de limpeza projetados em estados vazios ou estáticos pode não garantir a prevenção de interferência de poluição durante a operação. Portanto, é essencial fazer o ajuste fino da organização do fluxo de ar.

IV. Diferença de pressão estática

Manutenção da integridade da sala limpa:
Manter a pressão positiva em uma sala limpa é fundamental para evitar a poluição e manter o nível de limpeza desejado. Mesmo as salas limpas com pressão negativa devem manter uma pressão positiva em relação às áreas adjacentes com requisitos de limpeza mais baixos.

Obtenção de pressão positiva:
A pressão positiva resulta do fato de o volume de ar de suprimento exceder os volumes de ar de retorno e de exaustão. O intertravamento dos ventiladores de suprimento de ar, de retorno de ar e de exaustão garante uma pressão positiva consistente.

• Quando o sistema for ativado, ligue primeiro o ventilador de suprimento, seguido pelos ventiladores de retorno e de exaustão.
• Ao desligar o sistema, desligue primeiro o ventilador de exaustão, seguido pelos ventiladores de retorno e de suprimento.

Requisitos de pressão estática:
A Norma Federal dos EUA (FS209A~B) especifica uma diferença de pressão positiva mínima de 0,05 polegadas de coluna de água (12,5Pa) entre a sala limpa e qualquer área adjacente de baixa limpeza quando todos os pontos de acesso estiverem fechados.

Equilíbrio da pressão positiva:
A manutenção de uma pressão positiva excessivamente alta pode levar a desafios operacionais, como dificuldade para abrir portas, problemas de ruído e desconforto para os ocupantes. Embora muitos padrões não especifiquem um limite superior para a pressão positiva, geralmente recomenda-se manter uma faixa de 10 a 30Pa.

Em conclusão, o sucesso da purificação da sala limpa depende destas quatro condições cruciais: limpeza do suprimento de ar, tendências do fluxo de ar, volume e velocidade do suprimento de ar e diferença de pressão estática. Garantir que cada elemento esteja alinhado com seus requisitos específicos é fundamental para manter um ambiente que atenda aos seus padrões de limpeza e, ao mesmo tempo, maximize a eficiência operacional.

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PERGUNTAS E RESPOSTAS

1. Quais são as principais considerações ao selecionar um filtro para uma sala limpa?
A escolha do filtro depende de fatores como a poluição ambiental, a proporção do ar de exaustão e a criticidade da função da sala limpa. Os filtros de alta eficiência são adequados para poluição severa ou aplicações críticas, enquanto os filtros de sub-alta eficiência são usados em cenários menos críticos.

2. Como posso garantir a instalação adequada de filtros em uma sala limpa?
Para garantir a instalação adequada, concentre-se no transporte seguro, em estruturas de instalação de qualidade, em pessoal bem treinado e em vedações de filtro apertadas. Considere o uso de técnicas como Gel seal ou vedação por pressão negativa para manter a estanqueidade.

3. Quais são os princípios do projeto de fluxo de ar em salas limpas?
O projeto de fluxo de ar em salas limpas visa minimizar os contaminantes, evitar a ressuspensão de poeira, manter o fluxo de ar uniforme e escolher métodos adequados de fornecimento e retorno de ar. Esses princípios ajudam a garantir a qualidade ideal do ar.

4. Você pode explicar a diferença entre as configurações de fluxo de ar vertical e horizontal?
O fluxo unidirecional vertical proporciona um fluxo de ar descendente uniforme, tornando-o adequado para o layout eficiente do equipamento e a autopurificação. O fluxo horizontal unidirecional atinge a limpeza ISO5 em uma área, mas pode levar a um aumento da concentração de poeira em outro local, o que o torna adequado para requisitos de limpeza variados em um único espaço.

5. Por que é importante manter a diferença de pressão estática em salas limpas?
A manutenção de uma diferença de pressão positiva garante que a sala limpa permaneça não contaminada e que se atenha ao nível de limpeza desejado. Mesmo as salas limpas com pressão negativa devem manter uma pressão positiva em relação às áreas adjacentes para evitar a contaminação. O equilíbrio da pressão positiva é fundamental para evitar problemas operacionais.