Hướng dẫn sử dụng bộ lọc không khí ULPA: Hiệu quả, so sánh HEPA và ULPA và mẹo lựa chọn

Hạt 0,12 micron nằm ngay ở kích thước hạt có khả năng xuyên thấu cao nhất bộ lọc HEPA phương tiện truyền thông—điểm mà hiệu quả của HEPA thấp nhất. Trong một nhà máy bán dẫn, một hạt hiếm đó có thể làm hỏng toàn bộ tấm bán dẫn. Trong khu vực pha chế dược phẩm của bệnh viện, nó có thể làm nhiễm bẩn chế phẩm IV. Bộ lọc không khí ULPA tồn tại chính xác cho những tình huống này. Viết tắt của Không khí thâm nhập cực thấp (còn được gọi là Không khí hạt cực thấp trong một số tài liệu tham khảo), ULPA mô tả một nhóm bộ lọc được xác định trong EN 1822 là các lớp U15, U16 và U17, với hiệu suất thu thập tối thiểu là 99,999%, 99,9999% và 99,99999% ở kích thước hạt xuyên thấu nhất của chúng. So với HEPA, ULPA bổ sung thêm một giới hạn an toàn có ý nghĩa cho các môi trường quan trọng—nhưng nó cũng làm tăng thêm mức giảm áp suất, trọng lượng và chi phí. Lựa chọn giữa chúng không phải là chọn bộ lọc “tốt hơn”; đó là về việc kết hợp hiệu suất với nguy cơ ô nhiễm thực tế.

Bộ lọc không khí ULPA là gì?

Chứng nhận ULPA được xác định theo tiêu chuẩn thử nghiệm chứ không phải theo loại phương tiện. Theo EN 1822:2019, các lớp ULPA là U15, U16 và U17. Hiệu quả được đo ở kích thước hạt xuyên thấu nhất, hoặc MPPS, đối với phương tiện lọc ULPA thông thường nằm trong khoảng từ 0,1 đến 0,2 micron. Xếp hạng ISO 29463 tương ứng là ISO 45 H, ISO 50 H và ISO 55 H. Trên thực tế, bộ lọc U15 cho phép xuyên qua không quá một hạt trên 100.000 ở kích thước khó bắt nhất—mức độ khó hình dung nhưng rất cần thiết trong sản xuất vi điện tử và dược phẩm.

Ba lựa chọn thiết kế giúp đạt được những hiệu quả này. Đầu tiên là vật liệu lọc: Bộ lọc ULPA sử dụng các vi sợi thủy tinh siêu mịn, đường kính thường từ 0,5 đến 2 micron, được sắp xếp trong một tấm vải không dệt dày đặc. Thứ hai, hình dạng của nếp gấp: khoảng cách giữa các nếp gấp chặt hơn và độ sâu của nếp gấp được tối ưu hóa để tối đa hóa diện tích phương tiện trong một khung nhất định trong khi vẫn giữ luồng khí đồng đều. Thứ ba, hệ thống bịt kín: trong các bộ lọc ULPA cao cấp, gói được bịt kín vào khung bằng polyurethane hoặc trong kênh gel lỏng (cạnh dao) để ngăn chặn rò rỉ xung quanh vật liệu lọc.

Bản thân các cơ chế thu thập là bốn cơ chế giống nhau áp dụng cho tất cả các bộ lọc dạng sợi—khuếch tán đối với các hạt dưới khoảng 0,1 micron, chặn đối với các hạt có kích thước trung bình, lực quán tính đối với các hạt lớn hơn và lực hút tĩnh điện khi sử dụng môi trường tích điện. Điều làm cho ULPA trở nên khác biệt chỉ đơn giản là các sợi mịn hơn và cấu trúc dày đặc hơn khiến mọi cơ chế hoạt động hiệu quả hơn. Nguyên lý vật lý tương tự cũng giải thích sự đánh đổi: lớp vật liệu dày đặc hơn có nghĩa là điện trở cao hơn, thường là 250–400 Pa ở luồng khí định mức, cao hơn khoảng 50% đến 100% so với bộ lọc HEPA tương đương.

ULPA so với HEPA: Điều gì thực sự thay đổi?

Trong nhiều năm, ranh giới giữa HEPA và ULPA ở Châu Âu đã được xác định bởi EN 1822: HEPA bao gồm H13 và H14, trong khi ULPA bao gồm U15 đến U17. Hiệu quả tại MPPS là điểm khác biệt chính, nhưng trên thực tế, nó mang lại một số khác biệt thứ cấp cũng quan trọng không kém.

Sự khác biệt lớn nhất là giảm áp suất. Bộ lọc ULPA có cùng diện tích bề mặt và tốc độ luồng khí như bộ lọc H14 thường sẽ hoạt động ở mức giảm áp suất 250–400 Pa so với 150–250 Pa đối với HEPA. Trong hệ thống HVAC, điều đó chuyển trực tiếp thành năng lượng quạt cao hơn, kích thước động cơ lớn hơn và lượng nhiệt thu được nhiều hơn do cuộn dây làm mát xử lý. Đối với những hệ thống mà ULPA thực sự cần thiết thì những chi phí này là hợp lý; đối với hệ thống thông gió thương mại nói chung thì không. Đó là lý do tại sao HEPA vẫn là sự lựa chọn thiết thực cho hầu hết mọi người. Yêu cầu lọc hệ thống HVAC , trong khi ULPA được dành riêng cho các khu vực mà một sự kiện thâm nhập duy nhất có thể gây ra hậu quả không thể chấp nhận được.

Trường hợp cần có bộ lọc ULPA

Bộ lọc ULPA không phải là bản nâng cấp có mục đích chung; chúng được chỉ định khi quá trình hoặc việc bảo vệ bệnh nhân yêu cầu độ thâm nhập hạt thấp nhất có thể đạt được.

Phòng sạch. Trong các nhà máy bán dẫn và một số dây chuyền sản xuất dược phẩm, năng suất và chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào việc loại bỏ các hạt mà HEPA có thể bỏ sót. Bộ lọc U15 hoặc U16 được lắp đặt ở đầu trần phòng sạch sẽ tạo ra môi trường cấp ISO với giới hạn an toàn rộng hơn chống lại ô nhiễm dưới 0,2 micron. Các nhà thiết kế phòng sạch cũng đánh giá cao ULPA vì khả năng xâm nhập thấp hơn của các hạt mang vi khuẩn trong không khí vào dây chuyền chiết rót vô trùng. các thiết kế lọc không khí phòng sạch trang phân tích mức độ lọc tương tác như thế nào với việc phân loại phòng sạch.

Bệnh viện và môi trường bảo vệ. Phòng phẫu thuật, đơn vị cấy ghép tủy xương và khu vực bỏng thường yêu cầu lọc ngoài HEPA để bảo vệ bệnh nhân bị ức chế miễn dịch khỏi bào tử nấm và vi khuẩn. Bộ lọc ULPA, đôi khi được triển khai trong các thiết bị đầu cuối có khung bịt kín bằng gel, mang lại biên độ bổ sung mà các nhóm kiểm soát lây nhiễm tìm kiếm ở các khu vực có nguy cơ cao. Các ứng dụng này được trình bày chi tiết hơn trên lọc không khí cấp bệnh viện trang.

Phòng thí nghiệm và cơ sở ngăn chặn. Các cơ sở nghiên cứu động vật, phòng thí nghiệm BSL và phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng dược phẩm sử dụng ULPA trong đường dẫn khí thải hoặc đường cung cấp nơi cả môi trường và mẫu đều cần được bảo vệ. Hiệu suất tương tự bảo vệ phòng sạch cũng bảo vệ thiết bị phân tích nhạy cảm khỏi sự can thiệp của các hạt.

Phương tiện vận chuyển và thiết bị chuyên dùng. Cabin máy bay, hệ thống thông gió của phương tiện giao thông công cộng và một số khu vực công nghiệp nhất định sử dụng các bộ phận nhỏ gọn đạt tiêu chuẩn ULPA, nơi không gian bị hạn chế nhưng mục tiêu về độ sạch của không khí lại cao.

Chọn bộ lọc ULPA phù hợp: Vượt xa mức đánh giá hiệu quả

Chọn bộ lọc ULPA là bài tập thiết kế hệ thống, không phải bài tập lựa chọn bộ phận. Ba quyết định chiếm ưu thế.

Lớp hiệu quả so với ngân sách giảm áp lực

Quyết định đầu tiên là chỉ định lớp ULPA nào. U15 cho hiệu suất 99,999%, U16 cho 99,9999% và U17 cho 99,99999%. Mỗi bước sẽ tăng khoảng độ sâu bộ lọc cần thiết và tăng thêm mức giảm áp suất từ ​​15% đến 30%. Đối với nhiều quy trình nhạy cảm với ô nhiễm, sự khác biệt giữa U15 và U16 chỉ quan trọng ở mức độ cận biên; đặc điểm kỹ thuật phải được thúc đẩy bởi việc đánh giá rủi ro, chứ không phải bởi sự thoải mái khi có “con số cao hơn”. Nếu bộ xử lý không khí thiếu khoảng trống phía trên quạt, một chiếc U15 được thiết kế tốt có thể hoạt động tốt hơn một chiếc U17 thiếu luồng khí.

Phương pháp xây dựng và niêm phong

Hiệu suất của ULPA phụ thuộc rất nhiều vào cách xây dựng và niêm phong gói phương tiện. Cấu trúc gói không có dải phân cách, trong đó các nếp gấp được giữ mở bằng các sợi nhỏ thay vì các dải phân cách bằng nhôm gợn sóng, là tiêu chuẩn ngày nay cho các bộ lọc ULPA hiệu quả cao vì nó làm tăng diện tích vật liệu trong khi vẫn giữ cho gói nhỏ gọn. Đối với các ứng dụng có độ sâu cài đặt hạn chế, các bộ lọc hiệu suất cao xếp nếp nhỏ không có dải phân cách mang lại mật độ phương tiện cao nhất trong khung nông.

Việc niêm phong cũng quan trọng không kém. Mỗi khung gel-con dấu (cạnh dao), gioăng PU và kẹp cơ khí đều có vị trí của chúng. Một bộ lọc hiệu quả nhưng được bọc kín trong vỏ kém sẽ không vượt qua được quá trình kiểm tra quét bất kể chất lượng phương tiện. Đối với các thiết bị đầu cuối phòng sạch nơi việc lắp đặt và tháo dỡ diễn ra từ bên trong vùng sạch, thường chỉ định vỏ bọc bằng gel có lớp bịt kín bằng chất lỏng; cái Bộ lọc xếp nếp nhỏ để lắp đặt trong phòng sạch minh họa cách thiết kế gói thích ứng với các thiết bị đầu cuối này.

Nhà cung cấp, công ty bộ lọc không khí xếp li mini - Giải pháp môi trường Nantong Henka Nantong Henka - Nhà cung cấp và công ty bộ lọc không khí xếp li mini ở Trung Quốc, Bán buôn bộ lọc không khí xếp li mini, Loại bộ lọc không khí này được ... Xem sản phẩm →

Đối với các ứng dụng có luồng không khí cao như bộ xử lý không khí HVAC lớn và quy trình thông gió, diện tích bề mặt trở thành yếu tố hạn chế. Cấu hình dãy chữ V, trong đó một số gói xếp nếp nhỏ được sắp xếp theo hình chữ V để nhân lên diện tích phương tiện hiệu quả, giữ cho vận tốc bề mặt ở mức thấp và có thể kiểm soát được độ giảm áp suất. Thiết kế bộ lọc luồng khí cao V-bank thường được sử dụng trong vai trò này, đặc biệt khi dãy bộ lọc phải vừa với độ sâu khung tiêu chuẩn 610 mm hoặc 305 mm.

Khung thẻ giấy loại V-Bank / W kết hợp Bộ lọc không khí lưu lượng cao Nhà cung cấp, C Nantong Henka - Khung thẻ giấy loại V-Bank / W kết hợp Nhà cung cấp và công ty bộ lọc không khí lưu lượng gió cao tại Trung Quốc, Bán buôn V-Bank / W T... Xem sản phẩm →

Những điều cần tìm ở nhà cung cấp bộ lọc ULPA

Sản xuất ULPA vốn đòi hỏi khắt khe hơn sản xuất HEPA. Một lỗ kim đơn, một nếp gấp bị hư hỏng hoặc một lớp bịt kín không hoàn hảo có thể làm giảm hiệu quả trong thế giới thực xuống rất nhiều. Do đó, các nhà cung cấp đáng tin cậy kiểm tra từng bộ lọc riêng lẻ, quét toàn bộ bề mặt bằng máy đếm hạt đã hiệu chuẩn và chứng nhận mức độ xuyên thấu của từng bộ lọc. Khi so sánh các nhà cung cấp, hãy yêu cầu chứng nhận kiểm tra đi kèm với từng bộ lọc và xác nhận thử nghiệm được thực hiện theo tiêu chuẩn nào (EN 1822 hoặc ISO 29463).

Tùy chỉnh là lĩnh vực thứ hai cần thăm dò. Bộ lọc ULPA hiếm khi là sản phẩm có sẵn. Kích thước, vật liệu khung (nhôm, thép mạ kẽm, PVC hoặc nhựa), loại đệm, khoảng cách nếp gấp và thậm chí độ sâu của bộ lọc đều có thể được điều chỉnh để phù hợp với một vỏ cụ thể. Một nhà sản xuất có năng lực chế tạo khung và xếp nếp nội bộ sẽ dễ dàng làm việc hơn đáng kể khi yêu cầu các kích thước không chuẩn và họ sẽ có thể sản xuất các mẫu nhanh chóng để xác nhận trong giàn thử nghiệm của riêng bạn.

Cuối cùng, hãy tìm kiếm cơ sở hạ tầng hỗ trợ của nhà cung cấp đáng tin cậy: ISO 9001 cho quản lý chất lượng, ISO 14001 cho quản lý môi trường và chứng nhận UL cho các dòng sản phẩm, nếu có. Một nhà sản xuất đã cung cấp bộ lọc cho các ngành công nghiệp chẳng hạn như phòng sạch, bệnh viện và hệ thống không khí trong lành trong một thời gian dài sẽ tích lũy hồ sơ sản xuất và kinh nghiệm thực tế khó có thể tái tạo trong thời gian ngắn. Đối với bất kỳ dự án nào phụ thuộc vào hiệu suất nhất quán ở cấp độ ULPA, lịch sử đó cũng quan trọng như hiệu quả được dán nhãn.