FFU參數(shù)及性能說明:
FFU及其性能FFU是FAN FILTER UNIT的縮寫,中文稱作“風(fēng)機過濾單元”也就是將風(fēng)機和過濾器組合在一起構(gòu)成自身能提供動力的末端凈化設(shè)備,過去在潔凈工程中常用的帶風(fēng)機的高效過濾器的送風(fēng)口,自凈器,層流罩等都是FFU的一種。不過,現(xiàn)在所說的FFU是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)尺寸,能按模數(shù)組合起來實現(xiàn)1級、10級、1000級等不同級別的潔凈室的凈化單元設(shè)備。目前,國內(nèi)、外常用的模數(shù)有920×615×350mm、1175×575×350、1225×615×350。
FFU一般由以下四部分組成:風(fēng)機、過濾器、機殼、電器控制元件、FFU組成圖見圖1。
1.1 風(fēng)機
高效率、低噪聲、高余壓、運動穩(wěn)定、壽命長的小風(fēng)機是FFU的核心設(shè)備。目前市場上的FFU風(fēng)機可分為:外轉(zhuǎn)子后傾板形或扭曲葉片的小風(fēng)機,內(nèi)轉(zhuǎn)子前傾多葉片的小風(fēng)機。兩者各有優(yōu)缺點。風(fēng)機的電機又有單相和三相多速交流電機和直流電機之分,一般而言直流電機調(diào)速方便、節(jié)能但價格昂貴,而交流電機高調(diào)速性能較差。一般使用電壓可為220V和380V。
1.2 過濾器
過濾器包括FFU吸入口的予過濾器和終端的高效過濾器(HEPA)或超高效過濾器(ULPA)。這些過濾器*好采用低阻高效的產(chǎn)品,如何方便過濾器的更換也是一個研究的課題。
1.3 機殼
為了實現(xiàn)FFU的低噪聲,很多生產(chǎn)廠家都在機殼內(nèi)做各種形式的消聲和氣流分配的研究,以求降低內(nèi)阻,提高余壓、減少噪聲的效果。
1.4 電器控制元件
是實現(xiàn)FFU自動化、節(jié)能化和維護(hù)管理方便的重要配件。
FFU的性能主要有:風(fēng)量(通常以斷面風(fēng)速表示)、余壓、能耗、效率、噪聲和控制方式等。
2.1 適應(yīng)性
由于FFU具有靈活性好,適應(yīng)工藝變更能力強、采用負(fù)壓密封使其簡化和可*,又大大節(jié)省空調(diào)機房面積等優(yōu)點而廣泛地被采用在新建、改建和擴建的潔凈工程中。尤其是適應(yīng)在層高低、機房面積不足的改擴建項目。
對于工藝變更的適應(yīng)性而言,F(xiàn)FU更有其*性。當(dāng)工藝發(fā)展需要提高潔凈級別時,采取增加FFU的數(shù)量就可達(dá)到提高潔凈度的目的。不僅方便又不影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此得到廣大用戶的認(rèn)同。
2.2 經(jīng)濟(jì)性
經(jīng)濟(jì)性一般可分為初投資和運行費兩部分。
①初投資。過去人們認(rèn)為FFU送風(fēng)方式的初投資比傳統(tǒng)的集中送風(fēng)方式的初投資高,但是由于FFU的制 造技術(shù)的發(fā)展和普及,F(xiàn)FU的生產(chǎn)廠家的劇增使FFU的價格大幅度下降。前些年在我國市場上只有美、日、韓、德等國家進(jìn)口的產(chǎn)品,對于1175×575×350模數(shù)的FFU售價大約為600美元一臺(折合人民幣約5000元一臺),而目前,不僅有上述國家的產(chǎn)品而中國臺灣和大陸的廠家也紛紛推出FFU的新產(chǎn)品,因此,F(xiàn)FU的價格大大下落,目前,1175×575×350每臺*低價可為2800元-3000元。因此,F(xiàn)FU送風(fēng)方式的初投資不高于集中送風(fēng)方式,設(shè)計的合理,往往低于集中送風(fēng)方式。
②運行費:就運行費用而言,已有很多文章論述,并舉出大量具體數(shù)據(jù)證明了FFU送風(fēng)方式的運行費用大大低于傳統(tǒng)的集中送風(fēng)方式,尤其近來在提高風(fēng)機和電機的效率方面獲得了較大的發(fā)展,使FFU的能耗大大降低,也進(jìn)一步降低了運行費用。一般認(rèn)為FFU送風(fēng)方式潔凈室的運行費用大約是傳統(tǒng)集中送風(fēng)方式潔凈室的60%-80%。
2.3 風(fēng)量和余壓
FFU性能中的風(fēng)量、余壓、噪聲、效率等參數(shù)之間是相互關(guān)聯(lián)和相互制約的。提高某一性能參數(shù),就勢必降低另一部分性能參數(shù)。一般情況下,F(xiàn)FU的風(fēng)量是用FFU斷面風(fēng)速來表示的。依使用要求斷面風(fēng)速就應(yīng)為0.5-0.45m/s較為合理,對于1175×575×350的FFU的風(fēng)量約為900-1000m3/h。
為了保證FFU的正常使用,其余壓*好為80-120Pa。因為,雙排干表冷阻約為30-50Pa,回風(fēng)夾層和回風(fēng)夾道的阻力也有20-40Pa,因為,回風(fēng)夾層和回風(fēng)夾道內(nèi)敷設(shè)有電、水、氣和排風(fēng)等各種管線,還擺放有一些輔助設(shè)備,因此,回風(fēng)夾層的高度不能太少,回風(fēng)夾道的寬度不能太窄。
2.4 噪聲
噪聲是FFU的重要技術(shù)指標(biāo)之一,為了降低其噪聲,很多生產(chǎn)廠商下了很大功夫,有的在箱體流道消聲結(jié)構(gòu)上進(jìn)行研究改進(jìn),有的在風(fēng)機葉輪的流體力學(xué)上下大功夫。但是噪聲問題還是FFU的一項研究課題。因此,降低FFU的噪聲還是各生產(chǎn)廠家的努力方向,也是設(shè)計和使用FFU的人們應(yīng)重視的性能參數(shù)。在《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范GB50073-2001》中明確規(guī)定:“潔凈室內(nèi)的噪聲級(空態(tài)),非單向流潔凈室不應(yīng)大于60dB(A),單向流、混合流潔凈室不應(yīng)大于65dB(A)”。在考慮多臺FFU噪聲的疊加時,要保證噪聲滿足規(guī)范要求還是不容易的。目前,采用FFU方式的大面積單向流、混合流潔凈室的噪聲一般都超過65dB(A)而高達(dá)68-70dB(A)。
2.5 控制
FFU送風(fēng)方式的控可分為FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速的控制和IIIV送風(fēng)方式潔凈室的溫度和相對濕度的控制。
(1)FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速的控制,一般有三種,*種是對風(fēng)速控制要求不高時,交流電機通常采用手動多擋開關(guān)進(jìn)行調(diào)速,這種調(diào)速不是無級的而是有限的;第二種,對于交流電機可采用變頻調(diào)速,可節(jié)能,但初投資很高;第三種是采用直流電機進(jìn)行智能化控制具有節(jié)能功能,還可采用遙控方式進(jìn)行監(jiān)測和控制。
(2)有用FFU送風(fēng)方式時,潔凈室的溫、濕度控制。FFU送風(fēng)方式難以實現(xiàn)。在大面積潔凈室中有局部區(qū)域的溫、濕度條件不同的要求。如果對局部區(qū)域的溫、濕度要求非常嚴(yán)格,則必須對該局部進(jìn)行單獨隔斷,再設(shè)置一套獨立的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行獨立的溫、濕度控制。
2.6維護(hù)管理
采用FFU送風(fēng)方式時,往往不是單臺設(shè)備而是數(shù)十臺、數(shù)百臺甚至數(shù)千臺FFU布置在吊頂上,因此,給維護(hù)管理帶來一定的難度。所以,在選擇FFU產(chǎn)品時要考慮到高效空氣過濾器的更換方便以及風(fēng)機的可靠性、穩(wěn)定性和長壽命。
3 FFU的選擇
目前,在市場上銷售的FFU品牌很多,而且不同品牌,不同廠家生產(chǎn)的FFU其性能差別也非常大。因此,在選用FFU時,要根據(jù)工程的具體情況和使用要求來選擇適合工程需要的,性能價格比高的產(chǎn)品。因此,我們用了近3個月的時間對國內(nèi)市場上銷售的美國、德國、韓國、日本、我國中國臺灣及國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的FFU進(jìn)行了大量有測試工作。雖然,實驗不全面,但也反映了市場上一些產(chǎn)品的現(xiàn)狀,其實驗及其實驗結(jié)果只不過是開了個頭,拋磚引玉。供生產(chǎn)廠家改進(jìn)FFU產(chǎn)品的性能和使用FFU的用戶在選擇合適的產(chǎn)品時,進(jìn)行參考。
3.1試驗方法和試驗裝置
試驗時將FFU機組假設(shè)為帶有阻力的風(fēng)機裝置,依國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1236-2000的要求,采用其標(biāo)準(zhǔn)試驗裝置和試驗方法,配以電動機經(jīng)濟(jì)運行儀對不同品牌、不同廠家生產(chǎn)的FFU進(jìn)行風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、噪聲參數(shù)的試驗。試驗裝置及其測點詳見附圖2。
3.2試驗結(jié)果及結(jié)果分析
3.2.1試驗結(jié)果詳見表1
表1 不同廠家的FFU機組性能實測結(jié)果
注:①產(chǎn)品的模數(shù)尺寸均為1200*600mm。 ②表中風(fēng)壓均為機外余壓Pa。
③表中噪聲為聲壓級噪聲,dB(A)。 ④FFU斷面面積按0.68m2計算。
⑤A、B、C、D均為不同生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的代號,其中有美國、法國、中國和中國臺灣不同廠家的產(chǎn)品。D產(chǎn)品由于內(nèi)阻較大,引起能耗增大。
3.2.2結(jié)果分析
(1)不同F(xiàn)FU機組內(nèi)的高效過濾器的初阻力均不相同,大約在120-150Pa之間。
(2)當(dāng)高效過濾器為初阻力,且保證FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速為0.35m/s時,不同F(xiàn)FU的機外余壓均在100Pa左右,有的高達(dá)130Pa。
當(dāng)FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速0.45m/s時,各機組的機外余壓,都能在60Pa以上。
當(dāng)FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速0.45m/s時,被測的FFU的機外余壓都是足以克服循環(huán)通道上的阻力。
(3)FFU的聲壓級噪聲大多在57dB(A)-59 dB(A)之間。比較好的品牌其噪聲在54 dB(A)。
(4)各不同品牌的FFU的能耗大多在160-180W,只有個別品牌的能耗大,高達(dá)350W是一般能耗的一倍。