FFU在洁净室中的应用与设备选择指南
2026/1/27
FFU,全称Fan Filter Unit,即风机过滤机组,是洁净室中不可或缺的一部分。其独特的设计使得它能够模块化连接,广泛应用于洁净室、洁净工作台、洁净生产线、组装式洁净室以及局部百级等场合。FFU内部设有初、高效两级过滤网,通过风机吸入空气并经过滤,以45M/S±20%的风速均匀送出,确保在各种环境中都能获得高级别的洁净度。
相比传统的风管系统,FFU系统展现出诸多优势。它不仅安装维护方便,还能在新建或改造洁净室时提高洁净度,降低噪音和振动,从而大大节省空间和造价。此外,FFU系统的灵活性、可再利用性以及负压通风等特点,使得它在洁净等级为1000级或以上的洁净室中成为首选布局方式。
与其他系统相比,FFU系统在送风静压箱内占据的层高较少,几乎不会占用洁净室内的空间。
FFU的详细分类:
◆ 机箱外形尺寸分类:根据吊顶龙骨中心线距离,机箱模数尺寸主要分为:1200*600(代号42)、1200*900(代号43)、1200*1200(代号44)、600*600(代号22)、750*1500(代号25),以及客户定制的非标尺寸。
◆ 机箱材质分类:包括标准型涂层钢板、不锈钢板、铝板,以及其他材质。
◆ 电机方式分类:分为交流电机和无刷直流电机,其中交流电机又分为单相和三相。
◆ 控制方式分类:交流供电机组的控制方式包括单工况、多工况分档控制,以及无级调控如调压或变频控制。
◆ 机组静压分类:分为标准静压型和高静压型。
◆ 过滤器效率分类:根据高效过滤器效率,可分为高效过滤器和超高效过滤器,机组入口还可选配粗效预过滤器。
此外,FFU系统主要由箱体、导流板、风机和控制部件四部分组成。箱体材质常用镀锌铝合金涂层钢板、铝合金或不锈钢,主要作用是支撑风机及导风圈,同时支撑导流板。导流板是气流的均衡装置,内置于箱体内部,风机下方的四周。风机则有单项交流、直流和三项交流三种类型可选。对于交流FFU,常用的控制部件包括五档调速器或无极调速器,而直流系统的控制芯片则嵌在电机内部,通过专用控制软件、电脑、控制网关及网络线路实现远程控制。
FFU的基本参数与选型,制作设备的一般规格包括:
◆ 尺寸:需与天花板尺寸相配套;
◆ 材质:需考虑环境需求和成本因素;
◆ 表面风速:应控制在35~45m/s范围内,不同风速耗电量会有所差异;
◆ 静压:需足够克服风阻;
◆ 滤网:根据洁净等级进行选择;
◆ 电机:需考虑电源特性、功率和轴承寿命;
◆ 噪音:必须符合洁净室对噪音的限制。
在选型时,需要关注以下基本参数:
◆ 面风速:0.35-0.55m/s。
◆ 功耗:交流系统通常在100-300瓦之间,而直流系统则在50-220瓦,直流系统相比交流系统功耗更低。
◆ 风速均匀度:指FFU面风速的均匀程度,高级别洁净室要求严格,否则易引起扰流。优异的设计和工艺水平对这项参数至关重要。测试时,需在FFU出风面均匀选取6-12个点进行面风速测试,最大、最小值与平均值的偏差不得超过±20%。
◆ 机外静压:也称为余压,与FFU的使用寿命密切相关,一般要求在面风速0.45m/s时,机外静压不低于90Pa。
◆ 总静压:即FFU在最大功率、风速为零时能提供的静压值。交流FFU通常在300Pa左右,而直流FFU则在500-800Pa。在一定风速下,总静压可以通过机外静压加上过滤器压损来计算。
◆ 噪音:通常介于42-56 dBA之间。使用时特别关注面风速0.45m/s、机外静压100Pa时的噪音。同等规格尺寸的FFU,直流系统的噪音比交流系统低1-2分贝。
◆ 振动速率:应小于?mm/s。
◆ FFU的基本尺寸:包括基本模块(即天花板龙骨的中心线距离)、FFU箱体尺寸和过滤器尺寸等。
FFU的基本尺寸与高效无隔板过滤器选择
在洁净室设计中,FFU的选型至关重要。其基本尺寸包括英制尺寸,如1200×1200等,以及公制尺寸,如900×1200等,供用户根据实际需求进行选择。同时,高效无隔板过滤器的选择也是关键环节,其效率直接影响洁净室的洁净度。市场上常见的过滤器效率有H14和U16等,用户可根据洁净室的级别和需求来挑选合适的过滤器。此外,FFU风机有直流风机(EC)和交流风机(AC)两种选择,用户可根据实际需求和预算进行权衡。
FFU风机选择
在洁净室设计中,FFU风机的选择至关重要。目前,市场上主要有两种类型的风机:直流风机(EC)和交流风机(AC)。这两种风机各有优缺点,用户需要根据实际需求和预算来进行选择。
直流风机(EC)适用于FFU数量众多的洁净厂房。它可以通过电脑软件对每台FFU的运行状态和故障进行智能化控制,从而节约维护成本。此外,EC-FFU相较于AC-FFU能节能30%以上,这对于大型的FFU系统而言,每年的能耗节省将非常可观。同时,EC-FFU还具有噪音低的特点,进一步优化了洁净室的工作环境。
另一方面,交流风机(AC)虽然前期投入较少,但其在控制精度和节能方面可能不及直流风机。AC-FFU通常配备手动调速器,适用于200台FFU以下的洁净室。然而,随着洁净室规模的扩大,直流风机的优势将更加明显。
此外,在选择风机时,还需要考虑过滤器的配置。过滤器效率直接影响洁净室的洁净度,因此用户需要根据洁净室的级别和需求来挑选合适的过滤器。同时,不同配置的FFU的能耗也会有所不同,用户需要在满足洁净度要求的同时,尽量选择能耗较低的配置方案。
在使用同种风机的FFU系统中,采用PTFE过滤器的系统相较于采用玻璃纤维过滤器的系统更为节能。以45m/s的面风速为例,直流系统FFU使用玻纤时的功率比使用PTFE高出46w,即能耗高出8%。
常见问题简析:
噪音问题往往超出设计师的预期。在测试时,需要调节风量大小,使用吸音材料,并分析风车噪声是否有特殊变化区域。
安装困难可能由以下原因造成:FFU尺寸与T-Bar尺寸不符,或者100%覆盖区域导致勾形扣片无法固定。此外,维修不便也是一个常见问题,主要表现为缺乏足够的操作空间来顺利更换过滤器。
在选择电机时,需要考虑多种因素。例如,三相交流电源电机可能存在缺相和烧毁的风险;单相交流电源电机则可能体积较大且负载不平衡。直流电机虽然效率高,但造价和维护成本也相对较高。因此,在实际应用中,需要根据具体需求和预算来做出合适的选择。
另外,谐波问题也不容忽视。它主要由DC电机整流装置产生非基波频率的电压引起,可能导致系统电流值升高、控制系统故障以及电气件温度升高、使用寿命缩短等问题。
在电源连结方式方面,通常有两种选择:端子台和插头。端子台连接耗时较长,但一般为标准配件,适用于小型洁净室;而插头连接简单快速,通常为选购配件,更适用于大型洁净室。在实际应用中,需要根据洁净室的规模和需求来选择合适的连结方式。
◆ 滤网材质:是否需要低硼或无硼滤网,PTFE型滤网即是无硼型滤网的选择。
◆ 产品认证:是否有CE/UL/FM等认证需求,马达和滤网均可进行相关认证。




