در محیط های دقیق کنترل شده اتاق های تمیز - جایی که یک ذره یا میکروارگانیسم می تواند فرآیندهای حساس را به خطر بیندازد - دوش هوا به عنوان یک مانع دفاعی ضروری است. بیش از فقط یک اتاق ، این یک هواپیمای ضد آلودگی بسیار مهندسی شده است که برای از بین بردن آلاینده های سطح از پرسنل و مواد طراحی شده است پیش از آنها وارد هسته استریل می شوند. به عنوان سرپرست هوشیار در آستانه ، دوش های هوایی برای حفظ سطح خلوص دقیق مورد نیاز در صنایع اعم از تولید نیمه هادی گرفته تا تولید دارویی و تحقیقات بیوتکنولوژی اساسی هستند.
ماموریت اصلی: جلوگیری از انتقال آلودگی
اتاق های تمیز طبقه بندی های خاص ISO (به عنوان مثال ، ISO کلاس 5 ، کلاس 7) را با کنترل دقیق ذرات موجود در هوا حفظ می کنند. پرسنل علی رغم پوشیدن پوشاک تخصصی اتاق تمیز (لباس های اسم حیوان دست اموز ، هود ، چکمه) ، منابع بالقوه قابل توجهی برای آلودگی باقی مانده اند. آنها سلولهای پوستی ، مو ، الیاف و میکروارگانیسم ها را ریختند. مواد و تجهیزات ورود به اتاق تمیز ذرات سطح را حمل می کنند. عملکرد مهم دوش هوا به این است که این آلاینده ها را در نقطه ورود رهگیری و حذف کنید .
چگونه کار می کند: کولاک هوای تصفیه شده
دوش هوا بر اساس یک اصل ساده و در عین حال بسیار مؤثر عمل می کند: جت های هوای فیلتر شده با سرعت بالا ، HEPA یا ULPA بشر در اینجا روند معمولی وجود دارد:
-
ورود: پرسنل یا مواد از طریق یک درب وارد هوا می شوند. هر دو درب هستند در هم تنیده - فقط یک درب می تواند در یک زمان باز شود تا از عبور هوای فیلتر نشده از دوش و ورود به اتاق تمیز جلوگیری شود.
-
فعال سازی: سنسورها حضور را تشخیص می دهند و چرخه دوش را تحریک می کنند. سیگنال های شنیدنی یا بصری نشانگر فعال سازی است.
-
انفجار هوای با سرعت بالا: نازل های قدرتمند ، استراتژیک در دیوارها و سقف (و گاهی اوقات کف) جت های فوق العاده تمیز ، HEPA/ULPA را با سرعت بالا (به طور معمول 20-25 متر بر ثانیه/4000-5000 فوت در دقیقه) منتشر می کنند.
-
شستشوی سطح: هوای آشفته و پر سرعت از نظر جسمی ذرات شل (گرد و غبار ، الیاف ، پوسته های پوستی) و میکروارگانیسم هایی را که به سطح پوشاک ، دستکش ، عینک و مواد چسبیده اند ، فرو می ریزد.
-
حذف آلاینده: آلاینده های در حال جابجایی بلافاصله توسط کوره های ورودی ، که معمولاً در نزدیکی کف واقع شده اند ، اسیر می شوند و به سیستم تصفیه دوش هوا کشیده می شوند.
-
تصفیه و چرخش: هوای آلوده از پیش فیلترها (برای گرفتن بقایای بزرگتر) و سپس فیلترهای اصلی HEPA (هوای ذرات با راندمان بالا) یا ULPA (هوای نفوذ فوق العاده کم) عبور می کند. فیلترهای HEPA 99.97 ٪ ذرات ≥0.3 میکرون را حذف می کنند ، در حالی که فیلترهای ULPA 99.999 ٪ ذرات ≥0.12 میکرون را حذف می کنند. هوای تمیز شده سپس به نازل ها باز می گردد.
-
تکمیل چرخه و خروج: پس از زمان چرخه از پیش تعیین شده (معمولاً 15-30 ثانیه برای پرسنل ، طولانی تر برای چرخ دستی/مواد) ، جت های هوا متوقف می شوند. یک نشانگر سیگنال را باز می کند ، باز کردن درب داخلی به اتاق تمیز بی خطر است.
مؤلفه های اصلی دوش هوا مؤثر:
-
محوطه: ساخته شده از مواد صاف و بدون ریختن (به طور معمول از جنس استنلس استیل 304 یا 316 یا فولاد با روکش پودر). ساخت و ساز یکپارچه تله های ذرات را به حداقل می رساند.
-
دمنده با راندمان بالا: جریان هوا با حجم بالا و با سرعت بالا را فراهم کنید. اغلب سرعت متغیر برای بهینه سازی.
-
سیستم تصفیه HEPA/ULPA: قلب واحد. تصفیه چند مرحله ای (پیش فیلتر HEPA/ULPA) خلوص هوا را تضمین می کند. یکپارچگی فیلتر مهم است.
-
نازل های هوا: از نظر استراتژیک برای پوشش بهینه و تلاطم در کل سطح پرسنل/مواد. نازل های قابل تنظیم باعث افزایش اثربخشی می شوند.
-
کوره های مصرف: واقع شده است که به طور موثر هوای آلوده را ضبط می کند ، به طور معمول روی دیوارها یا روی زمین کم است.
-
سیستم کنترل: کنترل کننده منطق قابل برنامه ریزی (PLC) یا مدیریت ریزپردازنده:
-
زمان بندی و دنباله چرخه
-
سرعت دمنده/کنترل جریان هوا
-
منطق Interlock (ایمنی درب)
-
سیستم های هشدار (گرفتگی فیلتر ، گسل درب ، جریان هوای کم)
-
رابط کاربری (نمایش ، دکمه شروع)
-
-
درهای به هم پیوسته: ویژگی ایمنی و مهار بحرانی. اتصالات الکترومکانیکی یا مغناطیسی از باز کردن هر دو درب به طور همزمان جلوگیری می کند. درهای کشویی اتوماتیک رایج است.
-
روشنایی: وسایل مهر و موم شده و سازگار با اتاق.
-
ویژگی های اختیاری:
-
کوره های کف برای جریان هوای پایین به بالا (تمیز کردن مواد تقویت شده).
-
میله های یونیزه کننده برای خنثی کردن بار استاتیک (باعث کاهش چسبندگی ذرات می شود).
-
صدای صوتی یا نمایشگرهای چند زبانه.
-
گذرگاه مواد (هواپیماهای کوچکتر برای ابزار/قطعات).
-
ورود به سیستم داده ها برای سوابق انطباق.
-
چرا دوش هوا ضروری است: مزایا
-
کاهش ذرات قابل توجه: می تواند 80-95 ٪ ذرات سطح را از پرسنل و مواد خارج کند.
-
از یکپارچگی اتاق پاک محافظت می کند: مانع از نقض آلاینده های خارجی محیط کنترل شده ، حفظ طبقه بندی ISO می شود.
-
خطر آلودگی محصول را کاهش می دهد: برای عملکرد در نیمه هادی ها و استریل در داروسازی/بیوتکنولوژی بسیار مهم است.
-
زندگی فیلتر HEPA را گسترش می دهد: با ضبط آلودگی فله پیش از وارد اتاق تمیز اصلی می شود ، فیلترهای اصلی HEPA طولانی تر می ماند و کارآمدتر کار می کند.
-
نظم و انضباط لباس زیر را تقویت می کند: به عنوان یک یادآوری و روش فیزیکی برای شیوه های کنترل مناسب آلودگی عمل می کند.
-
کنترل آلودگی مقرون به صرفه: بسیار کارآمدتر از تکیه فقط به سیستم حمل و نقل هوای خود در اتاق تمیز برای رقیق کردن و از بین بردن آلودگی های وارد شده توسط پرسنل.
برنامه های مهم: جایی که خلوص مهم است
-
ساخت نیمه هادی و میکروالکترونیک: محافظت از ویفرها و تراشه ها در برابر ذرات قاتل در هنگام فوتولیتوگرافی ، اچ و مونتاژ (کلاس ISO 1-5).
-
تولید دارویی: اطمینان از استریل در خطوط پر کردن آسپتیک ، تولید واکسن و استفاده از API استریل (ISO کلاس 5/درجه A).
-
بیوتکنولوژی و علوم زندگی: جلوگیری از آلودگی در آزمایشگاه های کشت سلولی ، مهندسی بافت و تحقیقات ژنتیکی.
-
تولید دستگاه پزشکی: برای مونتاژ و بسته بندی دستگاه استریل بسیار مهم است.
-
هوافضا: اپتیک دقیق ، سیستم های لیزر و مونتاژ ماهواره ای که ذرات می توانند عملکرد را مختل کنند.
-
تحقیقات و تولید فناوری نانو: جایی که حتی ذرات نانو می توانند فرایندها را مختل کنند.
-
اتاق ها و آزمایشگاه های جداسازی بیمارستان: نقاط ورود برای مهار سطح بالا (BSL-3/4) یا محیط های محافظ (به عنوان مثال ، برای بیماران دارای نقص ایمنی).
ملاحظات طراحی و عوامل انتخاب
انتخاب دوش هوای مناسب نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق دارد:
-
طبقه بندی اتاق تمیز: راندمان تصفیه مورد نیاز (HEPA در مقابل ULPA) و سرعت بالقوه هوا را دیکته می کند.
-
توان: تعداد پرسنل/مواد وارد در هر ساعت. اندازه (تک نفره ، چند نفره ، پیاده روی ، گذر از طریق) و نیازهای زمان چرخه را تعیین می کند.
-
پرسنل در مقابل تمرکز مواد: دوش پرسنل روی پوشش بدن تمرکز می کند. دوش مواد/سبد خرید به نازل های کف و ابعاد بزرگتر احتیاج دارد.
-
الگوی جریان هوا و سرعت: قرار دادن نازل و سرعت باید از پوشش کامل و شستشوی مؤثر اطمینان حاصل کند. حداقل سرعت به طور معمول 20 متر بر ثانیه (4000 فوت در دقیقه).
-
تصفیه: HEPA (کلاس ISO 5-8) یا ULPA (کلاس ISO 1-5)؟ اندازه و دسترسی فیلتر برای آزمایش/تغییر.
-
مصالح ساختمانی: فولاد ضد زنگ (304 ، 316) برای دوام و پاکسازی ترجیح داده می شود. فولاد با روکش پودر ممکن است برای مناطق کمتر سختگیرانه مناسب باشد.
-
سیستم کنترل و ویژگی ها: سطح مورد نیاز اتوماسیون ، آلارم ، ورود به سیستم ، رابط کاربری.
-
Interlocks: قابلیت اطمینان و نوع (مکانیکی ، مغناطیسی).
-
اندازه و چیدمان: باید در اتاق لباس/فضای هوایی متناسب باشد و حرکت را در خود جای دهد.
-
انطباق: رعایت استانداردهای مربوطه (IEST ، ISO 14644 ، GMP).
تعمیر و نگهداری: اطمینان از عملکرد مداوم
دوش هوا فقط به اندازه نگهداری آن خوب است:
-
تعویض منظم فیلتر: فیلترهای پیش از فیلترها (اغلب) و فیلترهای HEPA/ULPA (مطابق با نظارت بر قطره فشار یا جایگزینی برنامه ریزی شده). خرابی فیلتر ، دوش را بی اثر می کند.
-
آزمایش یکپارچگی فیلتر: تست دوره ای DOP (ذرات روغن پراکنده) یا آزمایش PAO (پلی الفائولفین) برای تأیید مهر و موم HEPA/ULPA و کارآیی.
-
تأیید سرعت جریان هوا: اطمینان از نازل ها با سرعت مشخص شده است.
-
تمیز کردن: تمیز کردن مکرر داخلی دیوارها ، کفها ، کوره ها و نازل ها با عوامل سازگار با اتاق. خود دوش نباید به منبع آلودگی تبدیل شود.
-
بررسی های قفل درب: آزمایش منظم برای اطمینان از ایمنی و مهار.
-
دمنده دمنده و موتور: برنامه سازنده.
روندهای آینده: دروازه بانان باهوش تر و کارآمدتر
-
ادغام سنسور پیشرفته: پیشخوان های ذرات در زمان واقعی در داخل دوش ، بازخورد فوری در مورد اثربخشی آلودگی و تحریک هشدارها در صورت افت عملکرد ارائه می دهند.
-
عملیات بدون لمس و IoT: سنسورهای حرکتی ، فعال سازی صدا ، نظارت از راه دور پارامترهای عملکرد (جریان هوا ، وضعیت فیلتر) ، هشدارهای پیش بینی نگهداری.
-
بهره وری انرژی: کنترل بهینه شده دمنده (VFDS) ، آیرودینامیک بهبود یافته و طرح های کم ناشتا باعث کاهش هزینه های عملیاتی می شود.
-
مواد پیشرفته: پوشش های ضد میکروبی روی سطوح داخلی ، حتی با دوام تر و قابل استفاده تر.
-
ادغام با کنترل دسترسی: اتصال چرخه دوش به دسترسی به درب اتاق تمیز برای انطباق اجباری.
-
مدل سازی پیشرفته جریان هوا: دینامیک سیال محاسباتی (CFD) برای بهینه سازی قرار دادن نازل و الگوهای جریان هوا برای حداکثر حذف ذرات استفاده می شود.
هواپیمای غیر قابل مذاکره
دوش هوای تمیز لوکس نیست. این یک کنترل مهندسی اساسی برای دستیابی و حفظ سطح بحرانی پاکیزگی است. با از بین بردن تهاجمی آلودگی های سطح در نقطه ورود ، به عنوان خط اول حیاتی دفاع ، محافظت از میلیاردها دلار ارزش محصول ، تحقیقات حساس و سلامت انسان عمل می کند. اثربخشی آن به طراحی مناسب مطابق با کلاس Cleanroom ، نصب دقیق و تعهد بی بدیل به نگهداری و یکپارچگی فیلتر بستگی دارد. با پیشرفت فن آوری های اتاق پاک و استانداردهای کنترل آلودگی ، هر زمان سخت تر می شود ، دوش هوا به عنوان یک دروازه باهوش تر ، کارآمدتر و ضروری تر به محیط های بکر که باعث پیشرفت تکنولوژیکی و علمی مدرن می شوند ، همچنان تکامل می یابد. سرمایه گذاری در یک حمام هوای خوب طراحی شده و با دقت حفظ شده ، یک سرمایه گذاری در یکپارچگی و موفقیت خود در اتاق پاک است. $ $
