Chương 3 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐIỀU CHẾ KHÔNG KHÍ VOÂ TRUỉNG
3.2. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn
3.2.4. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo phòng sạch (Clean room)
Do yêu cầu ngày càng cao về chất lượng sản phẩm, cũng như dịch vụ lắp đặt các “phòng sạch” trong các ngành sản xuất dược phẩm, thuỷ sản xuất khẩu, điện, điện tử, phòng mổ vô trùng (ghép gan), phòng thí nghiệm tại các viện nghiên cứu, kiểm nghiệm và các trường đại học, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo các “phòng sạch” lắp ghép theo kiểu modun là hết sức bức thiết. Nước ngoài đã nghiên cứu thiết kế chế tạo và lắp đặt các loại “phòng sạch” và gần đây (02-2001) công bố tiêu chuẩn quốc tế ISO/FDIS 14644-4:2000(E) về “phòng sạch”. Ở nước ta mới có một vài công ty liên doanh nước ngoài lắp đặt phòng sạch như nhà máy dược phẩm liên doanh Mỹ OPV tại khu công nghiệp Biên Hoà lắp dây truyền đóng gói thuốc trên 100m2, Nhà máy bột ngọt AJINOMOTO lắp ráp phân xưởng kiểm nghiệm với diện tích 70m2 và Công ty Rozetech (Khu công nghiệp Nomura – Hải Phòng) có phòng sạch tương đối lớn phục vụ sản xuất Robot
xuaỏt khaồu...
Điều đó chứng tỏ khái niệm “phòng sạch” có thể nói là tương đối mới mẻ kể cả đối với các nhà công nghệ và các cơ sở nghiên cứu và sản xuất.
Công nghệ chế tạo phòng sạch tưởng chừng đơn giản, nhưng trên thực tế rất phức tạp, nó bao gồm hàng chụùc cỏc chi tiết, linh kiện và zoăng đệm lắp ráp. Mặt khác phải thiết kế chế tạo các tấm panel được kết cấu bởi các lớp kim loại và tấm cách âm, cách nhiệt. Việc tìm loại keo thích hợp và công nghệ chế tạo các tấm panel có độ phẳng, độ bền chắc là những vấn đề kỹ thuật phức tạp cần giải
quyết. Vấn đề cấp khí vô trùng, điều khiển nhiệt độ và độ ẩm, duy trì độ chênh áp suất dương đối với các phòng vô trùng và áp suất âm đối với phòng hữu trùng, tính toán số lần thông gió trong 1 giờ… là những vấn đề cũng hết sức quan trọng của
Hình 15 - Phòng sạch (Clean room)
phòng sạch. Đây là những bí quyết công nghệ mà không dễ dàng gì họ chuyển giao cho ta, mà cũng không phải đơn giản mà chúng ta có thể “làm nhái” theo họ được.
Căn cứ vào các catalogue giới thiệu về phòng sạch thông qua các công ty kinh doanh nước ngoài và những hiểu biết trong hoạt động thực tế sau trên 2 năm tìm tòi thu thập tư liệu và chế thử thử nghiệm rất kỳ công và đầu tư hết sức tốn kém, đến nay Đề tài đã cho ra đời 1 mẫu phòng sạch đạt được các yêu cầu kỹ thuật đề ra:
Bảng 7 – Tiêu chuẩn kỹ thuật của phòng sạch
CẤP ĐỘ SẠCH Class 1000 Class 10000 Class 100000
Diện tích phòng (m2) 100 300 500
Hệ số chiều dài/rộng hẹp 3:1 2:1
Chiều cao phòng (m) tối thiểu 3 m tối thiểu 2,75m tối thiểu 2.25m
Diện tích/ người 20 10 5
Thiết bị trong phòng (m) hạn chế mức tối
thiểu 30% diện tích sàn 50% diện tích sàn
Hoạt động của con người Ngồi làm việc tại chỗ Di chuyển ít Bình thường
Số lần ra/vào phòng/giờ 1-2 lần 2-6 lần hơn 6 lần
Loại hạt trong phòng nhỏ không đáng kể đáng kể
Nhiệt không không đáng kể đáng kể
Chế độ lau chùi tỉ mỉ tốt Bình thường
Áp suất trong phòng (Pa) 10-15 10-15 5-10
Số lần trao đổi gió/giờ 40-120 20-40 10-20
Airlock Phải có Có Không
Diện tích gió cấp/diện tích 20%-50% 10%-20% 5%-10%
traàn
Vị trí lắp miệng gió cấp Trần Trần Trần hay phía
tường cao
Vận tốc gió cấp m/s 0,15-0,45 0,15-0,45 0,15-0,45
Cao độ lắp miệng gió hồi Tường thấp hoặc sàn Tường thấp Tường Vị trí lắp miệng gió hồi Liên tục 4 tường
phòng
Khoõng lieõn tuùc trên tường phòng
Tuỳ trường hợp cuù theồ Khoảng cách tối đa giữa cấp
và hồi 3m 6m 9m
Vận tốc gió hồi m/s 0,5-1 1-2,5 2,5
Sau đây trình bày đặc tính kỹ thuật của “phòng sạch”:
Vách ngăn panel kiểu mô đun kết cấu bởi khung nhôm;
panel kết nối cứng với nhau bằng các thanh nhôm bo cạnh góc theo chiều đứng và phương nằm ngang. Mối nối giữa các panel với nhau được làm kín baèng silicon.
Vách ngăn panel trơn phẳng kết hợp với các thanh bo cạnh góc.
Bề mặt panel : bằng tole sơn tĩnh điện hoặc bằng inox.
Lớp cách nhiệt: bằng lớp polystyren.
Bề rộng tiêu chuẩn: 1200mm. Chiều cao tiêu chuẩn: 2400mm.
THANH BO CẠNH GÓC THANH BO
TRÒN
PANEL TRAÀN
SÀN
LỚP MẶT NGOÀI PANEL
VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT
Hình 16 -Kết cấu vách ngăn phòng sạch
Hình 17 - Kiểu góc nối 90o cho vách ngăn panel
KIỂU NỐI “T” CHO VÁCH NGĂN PANEL
* Modun cửa phòng sạch:
Cửa đôi và cửa đơn cấu tạo bởi khung nhôm và bản lề phía ngoài. Bề mặt panel : bằng tole sơn tĩnh điện hoặc bằng inox
Lớp cách nhiệt: bằng lớp polystyren.
Ổ khoá cửa bằng inox.
BO CẠNH GÓC
MOÂ ẹUN PANEL
MOÂ ẹUN PANEL
MOÂ ẹUN PANEL
MOÂ ẹUN PANEL
BO CẠNH GÓC
Phần tùy chọn: lắp kính trên cửa, bộ khoá lẫn liên động với các cửa khác.
KHUNG CỬA
CÁNH CỬA
Hình 18 – Kết cấu cửa phòng sạch
TAY NẮM + Ổ KHÓA KÍNH 2 LỚP
BỀ RỘNG CỬA
BẢN LỀ
CHIỀU CAO CỬA
Kính trên panel cấu tạo bởi 2 lớp kính dầy 5mm + 5mm sao cho khoảng cách giữa 2 mặt ngoài của hai lớp kính là 48mm cùng mặt phẳng với 2 lớp bề mặt của tấm panel. Mối ghép giữa 2 lớp kính sao cho không gây ra hiện tượng đọng sương.
Kích thước tiêu chuẩn: 1400 (h) × 1000 mm
1000 (h) × 1000 mm
900 (h) × 500 mm.
TAY NAẫM KEỉM OÅ KHOÁ KÍNH 2 LỚP
CHIỀU CAO CỬA
BỀ RỘNG CỬA
BẢN LỀ
PHẦN CÁNH CỬA PHẦN VÁCH PANEL
Hình 19 –Kết cấu cửa phòng sạch
KÍNH
TRAÀN
CHIEÀU CAO MOÂ ẹUN PANEL
BO CẠNH SÀN
SILICON
Để cấp nguồn cho ổ cắm và công tắc, ống điện bằng PVC đường kính 25mm được bố trí sẵn trong panel và nối với hộp điện âm nơi mà ổ cắm hoặc công tắc sẽ laép.
* MODUN TRẦN PHÒNG SẠCH
Modun trần kiểu lắp ghép cấu tạo bằng khung nhôm. Tấm trần bằng nhựa bakelic sơn phủ màu trắng dầy 5mm được lắp vào khung nhôm trần.
Tấm trần được lắp vào khung trần và làm kín bằng silicon. Tấm trần không thể bung lên được do có cơ cấu gài cứng vào khung trần. Do đó trần đảm bảo độ kín và chịu được áp suất dương trong phòng vô trùng đẩy lên. Trần kiểu mô đun này hoàn toàn phù hợp để lắp phin lọc vô trùng và đèn phòng sạch.
Với một thiết kế đặc biệt cho thanh bo cạnh góc với bán kính 35mm cho phép mối ghép giữa vách panel và trần không còn cạnh góc nên không bám bụi.
Khung trần được treo bằng các thanh ty ren suốt và điều chỉnh bằng các OÁNG ẹIEÄN PVC ị25mm
OÁNG ẹIEÄN PVC ị25mm
tendeur.
Trọng lượng của modun trần khoảng 17 kg/m².
TY TREO
TAÁM TRAÀN CƠ CẤU GÀI CỨNG
HỘP PHIN LỌC
HỘP ĐÈN CHIẾU SÁNG
THANH KHUNG TRAÀN
TAÁM TRAÀN JOAÊNG CAO SU
CƠ CẤU GÀI CỨNG
SILICON
Hình 20 -Kết cấu modun trần phòng sạch
THANH NHÔM BO GÓC
Thanh nhôm bo góc cạnh và nối góc dùng để nối giữa vách ngăn panel, trần giả và sàn đảm bảo độ sạch và phòng chống ô nhiễm phòng sạch. Bán kính cong thanh nhôm định hình và nối góc là 35mm.
Thanh nhôm bo góc cạnh cho trần kỹ thuật.
Nối góc trong giữa 2 thanh nhôm bo góc cạnh cho trần kỹ thuật.
Nối góc ngoài giữa 2 thanh nhôm bo góc cạnh cho trần kỹ thuật.
Thanh nhôm bo góc cạnh cho vách panel và sàn (Mặt cắt)
Nối góc ngoài giữa thanh nhôm bo góc cạnh đứng và sàn.
Nối góc trong giữa thanh nhôm bo góc cạnh đứng và sàn.