I. Phòng sạch là gì?
Phòng sạch được sử dụng cho việc chăm sóc bệnh nhân trong bệnh viện hay thử nghiệm và sản xuất các sản phẩm công nghiệp như vi điện tử, dược phẩm, công nghệ sinh học, hàng không vũ trụ, thiết bị y tế, thực phẩm và đồ uống.
Phòng sạch là một không gian kín mà tại đó nồng độ các hạt ô nhiễm trong không khí được kiểm soát đến mức độ phù hợp cho các hoạt động cần tránh sự ô nhiễm.
Sự ô nhiễm bao gồm nhiều thành phần như vi khuẩn, vi rút, hoặc có thể là các dạng hạt như kim loại, hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ, dơ bẩn, bụi.
Tiêu chuẩn ISO 14644 là tiêu chuẩn quốc tế về phòng sạch được sử dụng phổ biến nhất trong việc tính toán thiết kế phòng sạch
II. Những lưu ý chính trong thiết kế phòng sạch đạt chuẩn
1. Xác định cấp độ sạch theo công năng phòng
Căn cứ tiêu chuẩn quy định cấp độ sạch theo công năng phòng.
Tiếp nhận thông tin, yêu cầu từ chủ đầu tư về thông số phòng sạch.
Xác định mật độ và kích cỡ hạt bụi cho phép theo tiêu chuẩn “BS EN ISO 14644 Cleanrooms and associated controlled environments” theo cấp độ sạch tương ứng.
Các kích thước hạt sẽ được xem xét với độ lớn cách nhau tối thiểu 1.5 lần ở 2 hạt liên tiếp nhau theo công thức D2 ≥ 1.5 x D1
2. Xác định lưu lượng gió, vận tốc gió yêu cầu theo cấp độ sạch
Tính toán lưu lượng gió dựa vào hệ số ACH (từ 6 đến 600) hoặc vận tốc gió giới hạn trong không gian phòng sạch và độ lớn theo cấp độ ISO khác nhau.
Lưu lượng gió này nhằm mục đích giảm thiểu nồng độ hạt bụi trong không khí đạt đến cấp độ sạch theo yêu cầu.
Cấp độ sạch càng tiến về ISO 1 thì hệ số ACH càng lớn.
Ví dụ: ở cấp độ ISO class 8 (tương ứng cấp độ 100,000 tại 0.5 µm) hệ số ACH thường tính khoảng 20.
3. Lựa chọn lưới lọc theo cấp độ sạch
Lựa chọn sử dụng loại lưới lọc có thông số phù hợp cho phòng sạch như lưới lọc HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter), lưới lọc ULPA (Ultra Low Penetration Air Filter), lưới lọc SULPA.
Xem xét hiệu suất lưới lọc.
Tính toán tổn thất áp lực hệ thống qua các lưới lọc vì hầu hết các lưới lọc sạch có tổn thấp áp khá lớn.
Ví dụ: Một kiểu lưới lọc HEPA (H13) với các thông số chính như hiệu suất ≥99.95%, Pressure drop 250 Pa, final pressure drop 600 Pa.
4. Lựa chọn kiểu hệ thống phân phối gió phù hợp
Các cấp độ sạch khác nhau sẽ quy định kiểu hệ thống ống gió, miệng gió tương ứng như:
- Vị trí lắp miệng gió cấp, miệng gió hồi và miệng gió thải…
- Vị trí lắp các lưới lọc sạch tại AHU hoặc tại các thiết bị như FFU, RFU…
Ví dụ: Đối với 1 AHU thông thường được sản xuất thì lưu lượng gió trong khoảng 200l/s / ton lạnh. Trong khi các cấp ISO 7 yêu cầu khoảng 1200l/s / ton lạnh hoặc ISO 3 khoảng 12000l/s / ton lạnh. Do đó các cấp ISO khác nhau sẽ quyết định các kiểu hệ thống với các thiết bị đi kèm phù hợp.
5. Cân bằng áp suất phòng sạch và điều khiển
Áp suất dương hoặc áp suất âm là để đảm bảo không gian phòng sạch không bị xâm nhập ô nhiễm từ không gian liền kề hoặc ngược lại.
Áp suất chênh lệch giữa các không gian sạch với không sạch hoặc giữa các phòng sạch thuộc cấp ISO khác nhau từ 5 – 20 Pa.
Kiểm soát áp suất giữa các không gian nhờ vào cảm biến chênh lệch áp suất (DP) đặt giữa 2 không gian cần kiểm soát.
Nguồn: Kỹ Sư Vương Cam
