क्लीन रूम में स्वच्छता प्राप्त करने के लिए क्या आवश्यकताएं हैं?

क्लीन रूम को धूल रहित कमरे भी कहा जाता है। इनका उपयोग किसी निश्चित स्थान के भीतर हवा में मौजूद धूल के कणों, हानिकारक हवा और बैक्टीरिया जैसे प्रदूषकों को बाहर निकालने और कमरे के तापमान, स्वच्छता, दबाव, वायु प्रवाह की गति और वितरण, ध्वनि कंपन, प्रकाश और स्थिर विद्युत को एक निश्चित सीमा के भीतर नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। नीचे क्लीन रूम शुद्धिकरण उपायों में स्वच्छता संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आवश्यक चार शर्तों का वर्णन किया गया है।

1. वायु आपूर्ति की स्वच्छता

वायु आपूर्ति की स्वच्छता मानकों के अनुरूप हो, यह सुनिश्चित करने के लिए शुद्धिकरण प्रणाली के अंतिम फिल्टर का प्रदर्शन और स्थापना महत्वपूर्ण है। क्लीन रूम सिस्टम के अंतिम फिल्टर में आमतौर पर हेपा फिल्टर या सब-हेपा फिल्टर का उपयोग किया जाता है। राष्ट्रीय मानकों के अनुसार, हेपा फिल्टर की दक्षता को चार श्रेणियों में विभाजित किया गया है: श्रेणी A ≥99.9%, श्रेणी B ≥99.99%, श्रेणी C ≥99.999%, श्रेणी D (0.1μm से बड़े कणों के लिए) ≥99.999% (जिसे अल्ट्रा-हेपा फिल्टर भी कहा जाता है); और सब-हेपा फिल्टर (0.5μm से बड़े कणों के लिए) 95~99.9% दक्षता प्रदर्शित करते हैं।

2. वायु प्रवाह संगठन

क्लीन रूम की वायु प्रवाह व्यवस्था सामान्य वातानुकूलित कमरे से भिन्न होती है। इसमें यह आवश्यक है कि सबसे स्वच्छ वायु पहले परिचालन क्षेत्र में पहुंचाई जाए। इसका कार्य संसाधित वस्तुओं के संदूषण को सीमित और कम करना है। विभिन्न वायु प्रवाह व्यवस्थाओं की अपनी-अपनी विशेषताएं और उपयोग हैं: ऊर्ध्वाधर एकदिशीय प्रवाह: दोनों ही समान रूप से नीचे की ओर वायु प्रवाह प्राप्त कर सकते हैं, प्रक्रिया उपकरणों की व्यवस्था को सुगम बनाते हैं, इनमें मजबूत स्व-शुद्धिकरण क्षमता होती है, और व्यक्तिगत क्लीन रूम जैसी सामान्य सुविधाओं को सरल बना सकते हैं। वायु आपूर्ति की चारों विधियों के अपने-अपने फायदे और नुकसान हैं: पूरी तरह से ढके हुए हेपा फिल्टर कम प्रतिरोध और लंबे फिल्टर प्रतिस्थापन चक्र के लाभ प्रदान करते हैं, लेकिन छत की संरचना जटिल और लागत अधिक होती है; पार्श्व-ढके हुए हेपा फिल्टर शीर्ष वितरण और पूर्ण-छिद्रित प्लेट शीर्ष वितरण के फायदे और नुकसान पूरी तरह से ढके हुए हेपा फिल्टर शीर्ष वितरण के विपरीत हैं। इनमें से, पूर्ण-छिद्रित प्लेट शीर्ष वितरण में सिस्टम के लगातार न चलने पर छिद्र प्लेट की भीतरी सतह पर धूल जमा होने की संभावना होती है, और खराब रखरखाव से स्वच्छता पर कुछ प्रभाव पड़ता है; सघन डिफ्यूज़र टॉप डिलीवरी के लिए एक मिक्सिंग लेयर की आवश्यकता होती है, इसलिए यह केवल 4 मीटर से अधिक ऊँचे क्लीन रूम के लिए उपयुक्त है, और इसकी विशेषताएँ फुल-होल प्लेट टॉप डिलीवरी के समान हैं; दोनों तरफ ग्रिल वाली प्लेटों और दोनों तरफ की दीवारों के निचले हिस्से में समान रूप से व्यवस्थित रिटर्न एयर आउटलेट वाली रिटर्न एयर विधि केवल उन क्लीन रूम के लिए उपयुक्त है जिनमें दोनों तरफ की कुल दूरी 6 मीटर से कम हो; एक तरफा दीवार के निचले हिस्से में रिटर्न एयर आउटलेट केवल उन क्लीन रूम के लिए उपयुक्त हैं जिनमें दीवारों के बीच की दूरी कम हो (जैसे ≤2~3 मीटर)। क्षैतिज एकदिशीय प्रवाह: केवल पहला कार्य क्षेत्र ही 100-स्तर की स्वच्छता प्राप्त करता है। जब हवा दूसरी तरफ बहती है, तो धूल की सांद्रता धीरे-धीरे बढ़ती जाती है। इसलिए, यह केवल उन क्लीन रूम के लिए उपयुक्त है जिनमें समान प्रक्रिया के लिए स्वच्छता की आवश्यकताएँ अलग-अलग हों। वायु आपूर्ति दीवार पर हेपा फिल्टर का स्थानीय वितरण हेपा फिल्टर के उपयोग को कम कर सकता है और प्रारंभिक निवेश बचा सकता है, लेकिन स्थानीय क्षेत्रों में भंवर उत्पन्न होते हैं। अशांत वायु प्रवाह: छिद्र प्लेटों की शीर्ष वितरण प्रणाली और सघन डिफ्यूज़र की शीर्ष वितरण प्रणाली की विशेषताएं ऊपर बताई गई विशेषताओं के समान हैं। पार्श्व वितरण प्रणाली के लाभ हैं: पाइपलाइन का सरल लेआउट, कोई तकनीकी अंतर्परत नहीं, कम लागत और पुरानी फैक्ट्रियों के नवीनीकरण के लिए उपयुक्त। इसके नुकसान यह हैं कि कार्यक्षेत्र में हवा की गति अधिक होती है और हवा की दिशा वाली ओर धूल की सांद्रता हवा की दिशा वाली ओर की तुलना में अधिक होती है। हेपा फिल्टर आउटलेट की शीर्ष वितरण प्रणाली के लाभ हैं: सरल प्रणाली, हेपा फिल्टर के पीछे कोई पाइपलाइन नहीं और स्वच्छ वायु का प्रवाह सीधे कार्यक्षेत्र में होता है, लेकिन स्वच्छ वायु का प्रसार धीमा होता है और कार्यक्षेत्र में वायु का प्रवाह अधिक एकसमान होता है। हालांकि, जब कई वायु आउटलेट समान रूप से व्यवस्थित किए जाते हैं या डिफ्यूज़र के साथ हेपा फिल्टर आउटलेट का उपयोग किया जाता है, तो कार्यक्षेत्र में वायु का प्रवाह और भी अधिक एकसमान बनाया जा सकता है। हालांकि, जब प्रणाली लगातार नहीं चल रही होती है, तो डिफ्यूज़र में धूल जमा होने की संभावना रहती है।

3. वायु आपूर्ति की मात्रा या वायु वेग

पर्याप्त वेंटिलेशन से कमरे के अंदर की प्रदूषित हवा को पतला करके हटाया जा सकता है। स्वच्छता की विभिन्न आवश्यकताओं के अनुसार, जब क्लीन रूम की कुल ऊंचाई अधिक हो, तो वेंटिलेशन की आवृत्ति को उचित रूप से बढ़ाया जाना चाहिए। इनमें से, 10 लाख क्लीन रूम के वेंटिलेशन वॉल्यूम को उच्च-दक्षता क्लीन रूम सिस्टम के अनुसार माना जाता है, और बाकी सभी को भी उच्च-दक्षता क्लीन रूम सिस्टम के अनुसार माना जाता है; जब 100,000 श्रेणी के क्लीन रूम के हेपा फिल्टर मशीन रूम में केंद्रित होते हैं या सिस्टम के अंत में सब-हेपा फिल्टर का उपयोग किया जाता है, तो वेंटिलेशन की आवृत्ति को 10% से 20% तक उचित रूप से बढ़ाया जा सकता है।

4. स्थिर दाब अंतर

स्वच्छ कक्ष में एक निश्चित धनात्मक दाब बनाए रखना, स्वच्छ कक्ष को कम से कम प्रदूषित रखने और निर्धारित स्वच्छता स्तर को बनाए रखने के लिए आवश्यक शर्तों में से एक है। यहां तक ​​कि ऋणात्मक दाब वाले स्वच्छ कक्ष के लिए भी, एक निश्चित धनात्मक दाब बनाए रखने के लिए, उसके निकटवर्ती कमरे या सुइट का स्वच्छता स्तर उससे कम नहीं होना चाहिए, ताकि ऋणात्मक दाब वाले स्वच्छ कक्ष की स्वच्छता बनी रहे। स्वच्छ कक्ष का धनात्मक दाब मान वह मान है जब सभी दरवाजे और खिड़कियां बंद होने पर आंतरिक स्थैतिक दाब बाहरी स्थैतिक दाब से अधिक होता है। यह शुद्धिकरण प्रणाली की वायु आपूर्ति मात्रा को वापसी वायु मात्रा और निकास वायु मात्रा से अधिक रखकर प्राप्त किया जाता है। स्वच्छ कक्ष के धनात्मक दाब मान को सुनिश्चित करने के लिए, वायु आपूर्ति, वापसी वायु और निकास पंखों को आपस में जोड़ना सर्वोत्तम है। सिस्टम चालू करते समय, पहले आपूर्ति पंखा चालू होता है, फिर वापसी पंखा और निकास पंखा चालू होते हैं; सिस्टम बंद करते समय, पहले निकास पंखा बंद होता है, फिर वापसी पंखा और आपूर्ति पंखा बंद होते हैं ताकि सिस्टम के चालू और बंद होने पर स्वच्छ कक्ष दूषित न हो। क्लीन रूम के धनात्मक दाब को बनाए रखने के लिए आवश्यक वायु की मात्रा मुख्य रूप से रखरखाव संरचना की जकड़न पर निर्भर करती है। चीन में क्लीन रूम के निर्माण के प्रारंभिक चरण में, संलग्न संरचना की खराब जकड़न के कारण, ≥5Pa का धनात्मक दाब बनाए रखने के लिए प्रति घंटे 2 से 6 बार वायु आपूर्ति की आवश्यकता होती थी; वर्तमान में, रखरखाव संरचना की जकड़न में काफी सुधार हुआ है, और समान धनात्मक दाब बनाए रखने के लिए प्रति घंटे केवल 1 से 2 बार वायु आपूर्ति की आवश्यकता होती है; ≥10Pa का दाब बनाए रखने के लिए प्रति घंटे केवल 2 से 3 बार वायु आपूर्ति की आवश्यकता होती है। राष्ट्रीय डिजाइन विनिर्देशों में यह निर्धारित किया गया है कि विभिन्न स्तरों के क्लीन रूम और क्लीन एरिया और नॉन-क्लीन एरिया के बीच स्थैतिक दाब का अंतर 0.5mmH2O (~5Pa) से कम नहीं होना चाहिए, और क्लीन एरिया और बाहरी वातावरण के बीच स्थैतिक दाब का अंतर 1.0mmH2O (~10Pa) से कम नहीं होना चाहिए।