苏州天凡净化介绍:洁净车间设计需要考虑哪些因素?
所属分类:行业新闻发表时间:2024-12-31

苏州天凡净化工程有限公司是一家专业从事彩钢板、手工版、岩棉板、净化工程、风淋室、传递窗、净化工作台、过滤器、采样车、除尘器的生产型企业; 服务领域覆盖电子、医药、医院、生物工程、食品、兽药、精密机械、精密光学产品、激光、塑料喷涂等生产、加工企业以及实验动物房、医院洁净手术室等,服务热线:13606252772 欢迎致电咨询!


洁净车间设计是一个复杂的过程,需要考虑多个因素,以下是主要的考虑要点:

一、工艺要求

生产流程

深入了解产品的生产或实验流程是设计的基础。不同的行业和产品,如电子芯片制造、药品生产、生物实验等,其生产流程差异巨大。例如,在芯片制造过程中,从硅片清洗、光刻、蚀刻到封装测试,每个环节对环境的洁净度、温湿度、静电控制等都有严格的要求。设计时要确保车间布局能够使生产流程顺畅,减少物料和人员的交叉流动,避免交叉污染。

根据生产流程确定各个工序所需的设备和操作空间。设备的大小、形状、安装方式以及操作所需的空间范围都要考虑在内。比如,一些大型的制药设备可能需要专门的设备基础和足够的周边空间用于维护和操作,同时还要考虑设备的进出通道,以便设备的安装和更新。

洁净度等级

根据生产工艺对环境的要求确定洁净车间的洁净度等级。洁净度等级一般按照国际标准 ISO 14644 - 1 进行划分,从 1 级到 9 级,数字越大,洁净度越低。例如,对于高精度的电子元件制造,可能需要 ISO 1 级(每立方米空气中大于等于 0.1μm 的微粒不超过 10 个)或 ISO 2 级的洁净环境;而一般的食品加工车间,ISO 7 级(每立方米空气中大于等于 0.5μm 的微粒不超过 352,000 个)或 ISO 8 级可能就足够了。

不同的洁净度等级对应不同的空气过滤系统、通风量和换气次数。设计时要精确计算这些参数,以保证车间内的空气质量能够持续满足工艺要求。例如,ISO 5 级洁净室通常要求换气次数达到 10 - 15 次 / 小时,而 ISO 7 级洁净室换气次数可能在 15 - 25 次 / 小时左右。

温湿度要求

许多生产过程对温湿度有严格的要求。例如,在电子工业中,湿度过高可能导致电子元件受潮损坏,而在制药行业,温湿度不合适可能影响药品质量和稳定性。要根据工艺要求确定合适的温湿度范围,一般电子车间温度控制在 22℃±2℃,相对湿度在 45% - 65%;制药车间温度根据药品特性有所不同,如抗生素生产车间温度可能在 18 - 26℃,相对湿度在 45% - 60%。

选择合适的空调系统来满足温湿度控制要求。对于高精度的温湿度控制,可能需要采用带有除湿、加湿、再热等功能的精密空调系统。同时,要考虑空调系统的分布和循环方式,确保车间内各个区域的温湿度均匀性。

二、人员与物流

人员流动

设计合理的人员通道和更衣流程。人员进入洁净车间通常需要经过多个更衣阶段,如换鞋、一次更衣、洗手消毒、二次更衣等,以减少人员自身携带的污染物进入车间。例如,在医药洁净车间,人员可能需要先在更衣室更换工作服、工作鞋,然后经过风淋室去除身上的尘埃颗粒后才能进入生产区域。

考虑人员在车间内的工作流程和活动范围,避免不必要的人员流动和聚集。为不同的工作区域设置合理的人员通道,通道宽度要满足人员和物料设备的通行要求,同时要确保通道的清洁和维护方便。

物流通道

规划专门的物流通道,将原材料、半成品和成品的运输路线分开,防止交叉污染。物流通道的设计要考虑物料的运输方式,如手推车、传送带、叉车等,保证通道的尺寸和承载能力能够满足物料运输的需要。例如,在大型电子制造车间,可能需要设置传送带用于芯片等小型元件的运输,同时还要为大型设备和成品的叉车运输预留足够宽的通道。

对于需要洁净包装的产品,要在车间内设置相应的包装区域,包装材料的进入和成品的输出也需要有独立的通道,并且要考虑包装过程对环境洁净度的影响。

三、建筑结构

墙面、地面和天花板

墙面材料要选择平整、光滑、耐腐蚀、易清洁的材料,如彩钢板、不锈钢板或玻璃等。这些材料不仅要满足洁净要求,还要能够承受一定的压力和冲击。墙面的连接和密封要严密,防止灰尘和污染物的渗入。例如,在食品洁净车间,墙面可能采用不锈钢板,其拼接处采用密封胶密封,便于清洁和消毒。

地面需要具备耐磨、耐腐蚀、防静电等特性。常见的地面材料有环氧自流平地面、PVC 地板等。地面的坡度要合理,便于排水和清洁。地面与墙面的交接处要做成弧形,这样可以避免灰尘和污垢的积聚,方便清洁。

天花板的设计要考虑到空气循环、照明、设备安装和维护等因素。通常采用净化专用的吊顶材料,如铝扣板或彩钢板。天花板要保证良好的密封性,防止空气泄漏,同时要预留足够的通风口、检修口和设备安装孔位。

空间布局与隔断

根据工艺要求和功能分区,合理划分车间内的空间。一般包括生产区、辅助区(如更衣室、缓冲间、清洗消毒间等)和设备区等。各区域之间要通过隔断进行分隔,隔断材料的选择要考虑洁净度、防火、隔音等要求。例如,在实验室洁净车间,实验操作区和仪器设备区可能采用透明玻璃隔断,既满足了分区要求,又便于观察和交流。

考虑空间的高度和面积,确保车间内有足够的空间用于设备安装、操作和维护,同时也要符合建筑规范和消防要求。例如,对于有大型设备的车间,要保证设备顶部与天花板之间有足够的空间用于通风和维修。

四、空气净化系统

送风和排风系统

设计合理的送风和排风系统是保证车间洁净度的关键。送风系统要能够提供足够的洁净空气,根据车间的洁净度等级和面积计算送风量和换气次数。送风口的位置和形式要根据空气流动的要求进行设计,一般采用高效送风口,将洁净空气均匀地送到车间各个区域。例如,在洁净手术室,送风系统通常采用层流送风方式,使空气以平行的方式均匀地流过手术区域,保证手术环境的洁净。

排风系统要能够及时排出车间内的污染空气、有害气体和异味。排风口的位置要根据污染源的位置进行设置,如在化学实验室的通风柜下方和后方设置排风口,有效地排出实验过程中产生的有害气体。排风系统的风量要根据污染物的产生量和性质进行计算,确保车间内的空气质量符合要求。

空气过滤

根据车间的洁净度等级选择合适的空气过滤器。一般包括初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器。初效过滤器主要过滤大颗粒的灰尘和杂质,中效过滤器进一步过滤中等颗粒,高效过滤器则用于过滤微小颗粒,保证送入车间的空气达到洁净度要求。例如,在 ISO 5 级洁净车间,高效过滤器的过滤效率对于 0.3μm 的微粒要达到 99.97% 以上。

考虑过滤器的安装位置、更换方式和维护成本。过滤器的安装要保证密封良好,防止空气泄漏。同时,要设计合理的过滤系统,方便过滤器的定期更换和维护,减少对生产的影响。

五、给排水系统

给水系统

提供满足生产和生活需要的给水系统。根据工艺要求,可能需要提供不同水质的水,如纯水、超纯水、软化水等。对于需要高质量用水的工艺,如电子芯片清洗、制药用水等,要安装相应的水处理设备,如反渗透装置、离子交换树脂等,以保证水的质量。例如,在半导体制造车间,超纯水的电阻率要求达到 18.2MΩ・cm 以上。

给水管道的材质要根据水质和压力要求进行选择,一般采用耐腐蚀、卫生的管材,如 PPR 管、不锈钢管等。管道的敷设要避免交叉和污染,同时要考虑维修和更换的方便性。

排水系统

设计能够有效收集和处理车间内各种废水的排水系统。废水包括生产废水(如含有化学物质、生物污染物等)和生活污水。对于含有有害物质的废水,要进行预处理,使其达到排放标准后再排放。例如,在印染车间,含有染料的废水需要经过混凝、氧化等处理工艺后才能排放。

排水管道的材质和坡度要合理,确保废水能够顺利排出,避免积水和倒流。排水口要设置防臭装置,防止异味进入车间。同时,要考虑排水系统与污水处理设施的连接方式和兼容性。

六、电气系统

照明系统

提供足够的照明,满足生产和操作的需要。照明强度要根据车间的工作性质和区域进行调整,如在精密操作区域,照明强度可能需要达到 500 - 1000lux,而在通道和辅助区域,照明强度可以适当降低。选择合适的照明灯具,如荧光灯、LED 灯等,灯具的安装位置要避免产生阴影和眩光,影响工作效率。

在有洁净度要求的区域,灯具要选择不易积尘、便于清洁的款式,并且要采取密封措施,防止灰尘进入灯具内部。同时,照明系统要考虑节能和应急照明的需求,如设置应急灯,保证在停电时车间内人员能够安全疏散。

动力系统和插座

根据车间内设备的功率和数量,设计合理的动力系统。动力系统包括配电箱、电线电缆、电机等,要保证设备的供电安全和稳定。电线电缆的敷设要符合安全规范,采用防火、防潮、耐腐蚀的材料,并且要考虑电磁干扰的影响。

合理布置插座,满足设备的使用需求。插座的位置要方便设备的插拔,同时要考虑防水、防溅等功能,特别是在潮湿或有液体可能接触的区域。对于一些特殊设备,可能需要提供专用的插座和电源接口。

七、其他因素

消防安全

洁净车间要符合消防安全要求。包括设置消防通道、消防设施(如灭火器、消火栓、喷淋系统等)和火灾报警系统。消防通道的宽度和畅通性要符合规定,消防设施的位置要合理,便于使用。火灾报警系统要能够及时检测到火灾并发出警报,其探测器的类型和安装位置要根据车间的特点进行选择,如在有粉尘或烟雾产生的区域,要安装烟雾探测器和可燃气体探测器。

考虑车间内的材料和设备的防火性能。墙面、地面、天花板等建筑材料以及生产设备和家具等要选择具有一定防火等级的产品,防止火灾的蔓延。

噪音和振动控制

对于一些对噪音和振动敏感的工艺,如高精度仪器检测、电子芯片制造等,要采取噪音和振动控制措施。在设备选型时,要选择低噪音、低振动的设备。对于无法避免的噪音和振动源,如空调机组、大型生产设备等,可以采用减震垫、消声器、隔音罩等措施进行处理,保证车间内的噪音和振动水平符合工艺要求。

监控与自动化系统

安装监控系统,对车间内的生产过程、设备运行、环境参数(如洁净度、温湿度、压力等)进行实时监控。监控系统可以采用摄像头、传感器等设备,通过网络将数据传输到监控中心,便于管理人员及时发现问题并采取措施。例如,在制药车间,通过安装温湿度传感器和尘埃粒子计数器,实时监测车间内的环境参数,确保药品生产环境的稳定性。

根据生产工艺的复杂程度和规模,考虑引入自动化系统,提高生产效率和质量控制。自动化系统可以实现物料输送、设备操作、质量检测等环节的自动化,减少人为因素的影响,同时也便于生产过程的管理和追溯。


返回
关键词:

收缩