FFU是英文Fan Filter Unit的縮寫,通常譯為“風機過濾器單元”或者“風機過濾器機組”。是一種自帶風機的空氣過濾器系統(tǒng)。
潔凈等級在1000級(FS209E標準)或ISO6級以上的潔凈室通常采用FFU布局,局部凈化的環(huán)境或者潔凈柜、潔凈工作臺等通常也是用FFU來實現(xiàn)。
FFU本身的以下優(yōu)點使得其迅速得到了應用:
1、更換、安裝、移動靈活簡便:FFU是自帶動力,且是自成一體模塊化,配套過濾器易于更換,故其不受區(qū)域的限制;在潔凈廠房里,可根據(jù)需要,分區(qū)控制,依需更換、移動。
2、負壓通風:這是FFU的獨特特點。由于它本身能夠提供靜壓,潔凈室相對于外界是正壓,這樣,外部的顆粒就不會受到泄漏到潔凈區(qū)里,使得密封變得很簡單而且安全。
3、縮短建設周期:使用FFU省掉了風管的制作和安裝,縮短建設周期。
4、減少運行成本:雖然在選用FFU時,初期投資要比使用風管通風高,但它在后期運行中,突出的表現(xiàn)出節(jié)能、免維護等特點。
5、節(jié)約空間:相比較其它系統(tǒng),F(xiàn)FU系統(tǒng)占用送風靜壓箱內較少層高,且基本不占用潔凈室內空間。
FFU箱體的基本構造:編輯搜圖
FFU主要由四部分組成:
1、箱體:其材質常用鍍鋅鋁合金涂層鋼板,鋁合金,不銹鋼三種。作用一是支撐風機及導風圈,二是支撐導流板;
2、導流板:氣流的均衡裝置,內置于箱體內部,風機下方的四周;
3、風機:有單項交流(AC/1Phase),直流(EC/1Phase),三項交流(AC/3Phase)三種;
4、控制部件:對于交流FFU,其常用五檔調速器或無極調速器;直流系統(tǒng)的控制芯片嵌在電機內部,借助于專用控制軟件、電腦、控制網(wǎng)關及網(wǎng)絡線路實現(xiàn)遠程控制。附:常規(guī)FFU圖紙示意圖編輯搜圖
FFU分類:
1、按照風機類型:AC(交流系統(tǒng),細分為單項、三項,后者較少使用)和EC(采用EC風機,直流系統(tǒng));
2、按照箱體材質:GI(鍍鋅鋁涂層鋼板)/AL(鋁合金)/SUS430(不銹鋼)/SUS304(不銹鋼);
3、所配過濾器類型:高效/超高效無隔板過濾器MEGAcel II(聚四氟乙烯濾紙即PTFE濾紙)和AstroCel II(玻纖濾紙)。
FFU的基本參數(shù):
1、面風速:一般介于0-0.6m/s之間,如是五檔調速則是各檔對應的風速大致是0.3-0.35-0.4-0.45-0.5m/s,無極調速則大致是0-0.6m/s。
2、功耗:交流系統(tǒng)一般在100-300W;直流系統(tǒng)在50-220W。直流系統(tǒng)較之交流功耗小30-50%。
2.什么是 PTFE過濾器(AAF-MEGAcel系列過濾器)
MegaCelII過濾器的構成
3、風速均勻度:指FFU面風速的均勻度,高級別的潔凈室對其要求尤其嚴格,否則極易引起擾流。優(yōu)異的風機、過濾器及散流板設計、工藝水平?jīng)Q定該項參數(shù)的優(yōu)劣,測試該項參數(shù)時,視FFU出風面的大小,均勻選取6-12個點測試面風速,其最大、最小值相比較平均值不得超過±20%。
4、機外靜壓:也稱余壓,該參數(shù)關系FFU的使用壽命,其與風機密切相關,一般要求在面風速0.45m/s時,機外靜壓不小于90Pa。
5、總靜壓:也稱總壓,即FFU在最大功率,風速為零時,其能提供的靜壓值,一般交流FFU的在300Pa左右,直流FFU的在500-800Pa,在一定風速下,一般可以這樣計算:總靜壓(TSP)=機外靜壓(ESP,F(xiàn)FU提供的克服外界管道、回風道阻力的靜壓)+過濾器壓損(該風速下的過濾器阻力值)。
6、噪音:一般噪音介于42-56 dBA之間,使用時比較關注在面風速0.45m/s,機外靜壓在100Pa時的噪音,同等規(guī)格尺寸的FFU,直流的比交流的要小1-2分貝。
7、振動速率:一般小于1.0mm/s。
FFU的基本尺寸:
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備注:
1、以上寬和長度尺寸國內外各個廠家已經(jīng)通用,厚度上每個廠家有所不同。
2、除以上基本尺寸外,非標的規(guī)格可以定制,但在交貨期或者價格上不如采用標準規(guī)格合適。
高效無隔板過濾器效率的選擇:
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備注:1、潔凈室的級別同兩個因素有關系:過濾器效率和換氣次數(shù)(送風量);采用高效率的過濾器而風量過低也無法達到相關級別。
2、以上EN1822是目前歐洲通行標準,國內歐美廠家也在使用;
3、以上CRAA系蔡杰博士主導下起草的中國制冷空調工業(yè)協(xié)會行業(yè)標準草案,AAF參與了該標準的制定,目前正在推廣之中。
4、其中的FS209E標準為美國聯(lián)邦標準,目前已經(jīng)廢止,但目前國內還在廣泛使用。
FFU風機的選擇:
FFU使用的風機普通使用壽命較高,一般要求為10萬小時(約10年時間)無需保養(yǎng)。
有直流風機(EC)和交流風機(AC)可選擇。
1、AC風機的選擇
AC-FFU使用手動調速器控制,因其前期投入比較少;常用在200臺FFU以下的潔凈室。
2、EC風機的選擇
EC-FFU適用于FFU數(shù)量龐大的潔凈廠房中,利用電腦軟件對每臺FFU的運行狀態(tài)和故障進行智能化控制,節(jié)約維護成本,每套軟件可以控制多個主網(wǎng)關,每個網(wǎng)關可以控制7935臺FFU。
EC-FFU照比AC-FFU可以節(jié)能30%以上,對于數(shù)量龐大的FFU系統(tǒng)每年的能耗節(jié)省是非??捎^的。
不同配置的FFU的能耗比較:
現(xiàn)依1175×1175規(guī)格FFU,選用交流、直流風機與效率H14的PTFE(厚度50mm)、玻璃纖維(厚度69mm)過濾器配置成四種不同的系統(tǒng),在機外靜壓是90Pa的條件下,各系統(tǒng)能耗參數(shù)如下(根據(jù)現(xiàn)場狀況的不同,相關技術參數(shù)會有些變化):
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結論:(本資料來源互聯(lián)網(wǎng))
1、直流系統(tǒng)運行比交流系統(tǒng)節(jié)能;
2、對于同種風機的FFU系統(tǒng),使用PTFE過濾器的FFU系統(tǒng)比使用玻璃纖維過濾器的FFU系統(tǒng)節(jié)能。依0.45m/s的面風速計算,直流系統(tǒng)FFU,使用玻纖比使用PTFE功率高46w,即能耗高30.8%;
3、相比較于使用玻璃纖維AC-FFU系統(tǒng),使用PTFE后的EC FFU系統(tǒng)降耗明顯。
AC FFU?控制
AC FFU不進行調速控制,一般按群組,對每個回路進行狀態(tài)監(jiān)視及控制,主要包括以下狀態(tài):
1、M/A(MANUAL/AUTO)手動/自動;
2、RS(RUNNING STATUS)運行狀態(tài);
3、FAULT故障;
4、ON/OFF 啟動/停止。
注:按群組監(jiān)視不能判斷到每臺FFU。
FFU監(jiān)控點取自FFU及配電箱MS,通常M/A、RS取自MS,F(xiàn)AULT取自每臺FFU,ON/OFF控制配電使每個FFU回路啟動/停止。現(xiàn)場FFU FAULT監(jiān)視主要有三種配線方式:
1、串聯(lián)方式;2、并聯(lián)方式;3、矩陣方式。
串聯(lián)方式:FFU GROUP 按串聯(lián)方式連成回路,接線需接FFU常閉觸點,正常情況下,每個回路呈通路,當發(fā)生故障時,呈現(xiàn)斷路現(xiàn)象,從而判斷出現(xiàn)故障。
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并聯(lián)方式:FFU GROUP按并聯(lián)方式連成回路,接線需接FFU常開觸點,正常情況下,每個回路呈斷路,當發(fā)生故障時,呈現(xiàn)通路,從而判斷出現(xiàn)故障回路。
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矩陣方式:FFU GROUP 按矩陣方式連成下圖,通過PLC,用一DO&DI作位置的偵詢,縱列為接PLC DI模塊,橫向接PLC DO模塊,DO定時送出信號,進行掃描,從而判斷出現(xiàn)故障回路。
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DC FFU 控制:
FFU內設一個連續(xù)速度調節(jié)器,使FFU風機轉速連續(xù)可調。系統(tǒng)以計算機為中心,對每臺FFU通過線路連接起來,實現(xiàn)FFU的集中監(jiān)測及控制。其主要功能如下:
1、采集每臺FFU的實時運行;
2、實現(xiàn)FFU的單臺、多臺及分區(qū)控制。也就是說,能夠同時控制任意臺數(shù)的FFU;
3、能夠對任意一臺FFU的風速值進行監(jiān)測;
4、當有故障FFU報警時,能實時的顯示故障FFU。
在FFU直流控制方式中,又主要分為兩種控制方式:調壓控制方式和變頻控制方式。
1、調壓控制方式:通過直接改變電動機定子電壓的大小來調整電動機的轉速。
2、變頻控制方式:通過改變電源頻率f的方式來調速電動機的轉速,同時,按一定比例調整整電動機的輸入電壓。
控制方式比較:
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FFU電氣部分的安裝:
目前FFU一般采用單相多速交流電機、三相多速交流電機和直流電機。電機的供電電壓大致有110V、220 V、270V、380V4 種,所以做配電時必須要先確認FFU 廠方的電氣參數(shù)。
?。?)現(xiàn)場電氣施工一定要有獲得國家認可具有電氣施工資質的專業(yè)施工人員完成。
?。? )潔凈室(區(qū))內的電氣裝置和線管、線槽、橋架等宜采用暗裝,一般應以裝飾板進行防護,其外表面應平整、光滑,不產(chǎn)塵、積塵,易清潔。
?。?)強電和弱電在施工時必須分線布置,強電和弱電走線要避免平行布置,否則會引起信號干擾。
?。?)強電安裝一般需要配置2.5cm2的銅芯單芯線,強電安裝必須保證電氣連接線的牢固,避免虛接,否則會引起安全隱患(具體參數(shù)要視不同廠家、不同規(guī)格型號的FFU 而采取不同的電源線配置)。
?。?)電線在安裝時不能使用蠻力,電線安裝好之后不能有裸露部分。
?。?)電線、電纜穿管敷設時,穿管內不得設有接頭,所有接頭應設在配電箱或接線盒內。
?。?)電氣配線采用三相五線制或單相三線制時,其絕緣導線的絕緣層顏色應采用不同顏色進行區(qū)分,不得采用相同顏色的絕緣層。并且要確保相電壓的平衡,否則就會出現(xiàn)FFU電機燒毀,電線發(fā)燙等故障。
?。?)潔凈室( 區(qū)) 內配電盤( 柜)、接線盒、插座箱和照明燈具等電氣設備,內外表面應平整、光滑、不積塵、易清潔,安裝后應進行擦拭、無塵。
?。?9 )潔凈室( 區(qū))內的配電盤( 柜)內的配線應做到橫平豎直、色別正確、標志齊全、連接可靠。
?。?0)FFU 配電電線必須遵守FFU 廠家的規(guī)定。否則,就可以能出現(xiàn)電線發(fā)燙,開關跳閘等故障。
?。?1)特別強調的一點是,切記務必確保接地良好, 這點非常重要。
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