Die vollständige Bezeichnung FFU steht für Fan-Filter-Einheit. Diese modular aufgebaute Einheit findet breite Anwendung in Reinräumen, Reinraumkabinen, Reinraum-Produktionslinien, montierten Reinräumen und lokalen Reinräumen der Klasse 100. Die FFU verfügt über zwei Filtrationsstufen, bestehend aus Vorfilter und HEPA-Filter. Der Ventilator saugt Luft von oben an und filtert sie durch einen Primär- und einen Hocheffizienzfilter. Die gereinigte Luft wird mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von 0,45 m/s ± 20 % über die gesamte Luftauslassfläche ausgestoßen. Die FFU eignet sich zur Erzielung hoher Luftreinheit in verschiedenen Umgebungen und liefert hochwertige Reinluft für Reinräume und Mikroumgebungen unterschiedlicher Größe und Reinheitsklassen. Bei der Sanierung neuer Reinräume und Reinraumwerkstätten kann die Reinheit verbessert, Lärm und Vibrationen reduziert und die Kosten erheblich gesenkt werden. Die FFU ist einfach zu installieren und zu warten und somit die ideale Reinraumausrüstung für staubfreie Reinräume.
Warum das FFU-System nutzen?
Die folgenden Vorteile des FFU-Systems haben zu seiner raschen Verbreitung geführt:
1. Flexibel und einfach auszutauschen, zu installieren und zu versetzen
Die FFU ist selbst motorisiert und modular aufgebaut und mit leicht austauschbaren Filtern ausgestattet, sodass sie nicht an einen bestimmten Bereich gebunden ist. In einer Reinraumwerkstatt kann sie je nach Bedarf in einem abgetrennten Bereich separat gesteuert und ausgetauscht oder versetzt werden.
2. Überdruckbeatmung
Dies ist ein einzigartiges Merkmal der FFU. Dank ihrer Fähigkeit, statischen Druck zu erzeugen, herrscht im Reinraum ein positiver Druck im Vergleich zur Außenumgebung, sodass keine Partikel von außen in den Reinraum gelangen und die Abdichtung einfach und sicher gestaltet werden kann.
3. Verkürzung der Bauzeit
Durch den Einsatz von FFU entfällt die Produktion und Installation von Luftkanälen, und die Bauzeit verkürzt sich.
4. Betriebskosten senken
Obwohl die anfänglichen Investitionskosten für ein FFU-System höher sind als für ein Luftkanalsystem, zeichnet es sich im späteren Betrieb durch Energieeinsparung und Wartungsfreiheit aus.
5. Platzsparend
Im Vergleich zu anderen Systemen benötigt das FFU-System weniger Bodenhöhe im Zuluft-Druckkasten und beansprucht praktisch keinen Innenraum im Reinraum.
FFU-Anwendung
Im Allgemeinen umfasst ein Reinraumsystem ein Luftkanalsystem, ein FFU-System usw.
Vorteile gegenüber Luftkanalsystemen:
①Flexibilität; ②Wiederverwendbarkeit; ③Überdruckbelüftung; ④Kurze Bauzeit; ⑤Reduzierung der Betriebskosten; ⑥Platzersparnis.
Reinräume der Reinheitsklasse 1000 (FS209E-Standard) oder ISO 6 oder höher nutzen üblicherweise FFU-Systeme. Auch lokale Reinräume wie Reinraumschränke, Reinraumkabinen usw. verwenden in der Regel FFUs, um die Reinheitsanforderungen zu erfüllen.
FFU-Typen
1. Klassifiziert nach Gesamtdimension
Je nach Abstand von der Mittellinie des zur Montage der Einheit verwendeten abgehängten Deckenträgers wird die Modulgröße des Gehäuses hauptsächlich in folgende Größen unterteilt: 1200*1200 mm; 1200*900 mm; 1200*600 mm; 600*600 mm; Nicht standardmäßige Größen müssen vom Kunden individuell angepasst werden.
2. Klassifizierung nach unterschiedlichem Fallmaterial
Nach den verschiedenen Gehäusematerialien wird es in standardmäßig aluminiumbeschichtetes, verzinktes Stahlblech, Edelstahlblech und pulverbeschichtetes Stahlblech usw. unterteilt.
3. Klassifizierung nach Motortyp
Je nach Motortyp kann man zwischen Wechselstrommotoren und bürstenlosen EC-Motoren unterscheiden.
4. Klassifizierung nach verschiedenen Kontrollmethoden
Je nach Steuerungsmethode kann die AC FFU über einen manuellen 3-stufigen Schalter gesteuert werden, während die EC FFU über eine stufenlose Drehzahlregelung angeschlossen und sogar über einen Touchscreen-FFU-Controller gesteuert werden kann.
5. Klassifizierung nach unterschiedlichem statischem Druck
Je nach statischem Druck wird zwischen Standard-Statikdruck-Typ und Hochdruck-Statikdruck-Typ unterschieden.
6. Klassifiziert nach Filterklasse
Je nach Art des im Gerät verbauten Filters kann man zwischen HEPA-Filter und ULPA-Filter unterscheiden; sowohl HEPA- als auch ULPA-Filter können mit einem Vorfilter am Lufteinlass kombiniert werden.
FFUStruktur
1. Aussehen
Split-Bauweise: Ermöglicht einen bequemen Filterwechsel und reduziert den Arbeitsaufwand bei der Installation.
Integrierte Bauart: Erhöht die Dichtungsleistung der FFU und verhindert so effektiv Leckagen; trägt zur Reduzierung von Geräuschen und Vibrationen bei.
2. Grundstruktur des FFU-Falls
FFU besteht im Wesentlichen aus 5 Teilen:
1) Fall
Als Material werden üblicherweise aluminiumbeschichtetes, verzinktes Stahlblech, Edelstahl und pulverbeschichtetes Stahlblech verwendet. Die erste Funktion besteht darin, den Lüfter und den Luftleitring zu stützen, die zweite Funktion darin, die Luftleitplatte zu stützen;
2) Luftleitplatte
Eine im Gehäuse unter dem Lüfter eingebaute Ausgleichsvorrichtung für den Luftstrom;
3) Ventilator
Es gibt zwei Arten von Ventilatoren: Wechselstromventilatoren und elektrische Ventilatoren.
4) Filter
Vorfilter: Dient zum Abscheiden grober Staubpartikel und besteht aus einem Vliesstofffiltermaterial und einem Filterrahmen aus Pappe; Hocheffizienzfilter: HEPA/ULPA; Beispiel: H14 mit einer Filterleistung von 99,999 % bei 0,3 µm; Chemischer Filter: Zur Entfernung von Ammoniak, Bor, organischen Gasen usw., wird er in der Regel am Lufteinlass mit der gleichen Installationsmethode wie der Vorfilter installiert.
5) Steuerungskomponenten
Bei AC-FFU wird üblicherweise ein manueller 3-Gang-Schalter verwendet; bei EC-FFU ist der Steuerchip im Motor eingebettet, und die Fernsteuerung erfolgt über spezielle Steuerungssoftware, Computer, Steuerungsgateways und Netzwerkschaltungen.
FFU bASIC-Parameterund Auswahl
Die allgemeinen Spezifikationen lauten wie folgt:
Größe: an die Deckengröße anpassen;
Material: Umweltauflagen, Kostenüberlegungen;
Oberflächenluftgeschwindigkeit: 0,35–0,45 m/s, mit signifikanten Unterschieden im Energieverbrauch;
Statischer Druck: Überwindung der Anforderungen an den Luftwiderstand;
Filterung: gemäß den Anforderungen an den Reinheitsgrad;
Motor: Leistungskennlinien, Leistung, Lagerlebensdauer;
Lärm: Einhaltung der Lärmschutzanforderungen für Reinräume.
1. Grundlegende Parameter
1) Oberflächenluftgeschwindigkeit
Im Allgemeinen liegt die Luftgeschwindigkeit zwischen 0 und 0,6 m/s. Bei einer 3-stufigen Geschwindigkeitsregelung beträgt die entsprechende Luftgeschwindigkeit für jede Stufe ungefähr 0,36-0,45-0,54 m/s, während sie bei einer stufenlosen Geschwindigkeitsregelung ungefähr 0 bis 0,6 m/s beträgt.
2) Stromverbrauch
Das Wechselstromsystem hat üblicherweise eine Leistungsaufnahme zwischen 100 und 300 Watt; das Elektrosystem zwischen 50 und 220 Watt. Der Stromverbrauch des Elektrosystems ist 30–50 % geringer als der des Wechselstromsystems.
3) Gleichmäßigkeit der Luftgeschwindigkeit
Bezieht sich auf die Gleichmäßigkeit der Luftgeschwindigkeit an der Oberfläche der FFU, die in Reinräumen der höchsten Reinklasse besonders wichtig ist, da es sonst leicht zu Turbulenzen kommen kann. Die Qualität dieses Parameters hängt maßgeblich von der Konstruktion und dem Fertigungsstandard von Ventilator, Filter und Diffusor ab. Zur Prüfung dieses Parameters werden 6–12 gleichmäßig ausgewählte Punkte entlang der Luftauslassfläche der FFU ausgewählt, um die Luftgeschwindigkeit zu messen. Die Maximal- und Minimalwerte dürfen maximal ± 20 % vom Mittelwert abweichen.
4) Äußerer statischer Druck
Dieser auch als Restdruck bezeichnete Parameter beeinflusst die Lebensdauer der Gebläseeinheit und steht in engem Zusammenhang mit dem Ventilator. Im Allgemeinen darf der externe statische Druck des Ventilators bei einer Luftgeschwindigkeit von 0,45 m/s an der Oberfläche nicht unter 90 Pa liegen.
5) Gesamter statischer Druck
Der Gesamtdruck, auch bekannt als statischer Druck, bezeichnet den statischen Druck, den die Filtereinheit (FFU) bei maximaler Leistung und Luftgeschwindigkeit null erzeugen kann. Im Allgemeinen liegt der statische Druck einer AC-FFU bei etwa 300 Pa und der einer EC-FFU zwischen 500 und 800 Pa. Bei einer bestimmten Luftgeschwindigkeit berechnet er sich wie folgt: Gesamtdruck (TSP) = externer statischer Druck (ESP, der von der FFU erzeugte statische Druck zur Überwindung des Widerstands externer Rohrleitungen und Rückluftkanäle) + Filterdruckverlust (der Filterwiderstand bei dieser Luftgeschwindigkeit).
6) Lärm
Der allgemeine Geräuschpegel liegt zwischen 42 und 56 dBA. Bei der Verwendung ist auf den Geräuschpegel bei einer Luftgeschwindigkeit von 0,45 m/s und einem externen statischen Druck von 100 Pa zu achten. Bei FFUs gleicher Größe und Spezifikation ist der Geräuschpegel der EC FFU um 1–2 dBA niedriger als der der AC FFU.
7) Vibrationsrate: im Allgemeinen weniger als 1,0 mm/s.
8) Grundlegende Abmessungen der FFU
| Basismodul (Mittellinienabstand zwischen den Deckenbalken) | FFU Gesamtgröße (mm) | Filtergröße (mm) | |
| Metrische Einheit (mm) | Englische Einheit (ft) | ||
| 1200*1200 | 4x4 | 1175*1175 | 1170*1170 |
| 1200*900 | 4*3 | 1175*875 | 1170*870 |
| 1200*600 | 4*2 | 1175*575 | 1170*570 |
| 900*600 | 3*2 | 875*575 | 870*570 |
| 600*600 | 2*2 | 575*575 | 570*570 |
Anmerkungen:
① Die oben genannten Breiten- und Längenmaße werden von verschiedenen Herstellern im In- und Ausland häufig verwendet, wobei die Dicke von Hersteller zu Hersteller variiert.
②Zusätzlich zu den oben genannten Grundabmessungen können auch Sonderanfertigungen vorgenommen werden. Im Hinblick auf Lieferzeit und Preis ist es jedoch nicht ratsam, auf Standardabmessungen zurückzugreifen.
9) HEPA/ULPA-Filtermodelle
| EU EN1822 | USA IEST | ISO14644 | FS209E |
| H13 | 99,99 % bei 0,3 µm | ISO 5 oder niedriger | Klasse 100 oder niedriger |
| H14 | 99,999 % bei 0,3 µm | ISO 5-6 | Klasse 100-1000 |
| U15 | 99,9995 % bei 0,3 µm | ISO 4-5 | Klasse 10-100 |
| U16 | 99,99995 % bei 0,3 µm | ISO 4 | Klasse 10 |
| U17 | 99,999995 % bei 0,3 µm | ISO 1-3 | Klasse 1 |
Anmerkungen:
① Der Reinraumgrad hängt von zwei Faktoren ab: der Filtereffizienz und dem Luftwechsel (Zuluftvolumen). Selbst bei zu geringem Luftvolumen kann mit hocheffizienten Filtern der entsprechende Reinraumgrad nicht erreicht werden.
② Die oben genannte Norm EN1822 ist derzeit in Europa und Amerika weit verbreitet.
2. FFU-Auswahl
FFU-Lüfter können zwischen AC-Lüftern und EC-Lüftern ausgewählt werden.
1) Auswahl des Klimaanlagenlüfters
AC FFU wird über eine manuelle Schaltersteuerung bedient, da die Anfangsinvestition relativ gering ist; wird häufig in Reinräumen mit weniger als 200 FFUs eingesetzt.
2) Auswahl des EC-Lüfters
EC FFU eignet sich für Reinräume mit einer großen Anzahl von FFUs. Es nutzt Computersoftware zur intelligenten Überwachung des Betriebszustands und zur Erkennung von Störungen jeder einzelnen FFU und senkt so die Wartungskosten. Jedes Software-Set kann mehrere Hauptgateways steuern, und jedes Gateway kann bis zu 7935 FFUs ansteuern.
EC-FFUs können im Vergleich zu AC-FFUs über 30 % Energie einsparen, was für eine große Anzahl von FFU-Systemen eine erhebliche jährliche Energieeinsparung bedeutet. Gleichzeitig zeichnen sich EC-FFUs durch einen geringen Geräuschpegel aus.
Veröffentlichungsdatum: 18. Mai 2023
