FFU設(shè)計(jì)和選型的要點(diǎn)：
FFU的主要參數(shù)：
尺寸(mm)，面風(fēng)速(m/s)，機(jī)外余壓(Pa)，噪音(dBA)，功耗(W)，振動(dòng)(mm/s)，壽命(hours)等。 FFU的選型要點(diǎn)：
◆尺寸－目前，國(guó)內(nèi)、外常用的模數(shù)有1200x600mm(4英尺X2英尺)、1200x900mm(4英尺X 3英尺)、1200X 1200mm(4英尺X4英尺)、其厚度多在300-400mm。
◆材質(zhì)－根據(jù)使用環(huán)境及成本選擇，目前常用鍍鋁鋅材質(zhì)，能滿足潔凈室的環(huán)境需求(防腐蝕)且成本低；
◆風(fēng)量或風(fēng)速－根據(jù)換氣量及尺寸換算出面風(fēng)速，一般范圍在0.3~0.45m/s；
◆靜壓－根據(jù)過(guò)濾器規(guī)格及風(fēng)道的結(jié)構(gòu)阻力。FFU的機(jī)外余壓都是足以克服循環(huán)通道上的阻力。當(dāng)高效過(guò)濾器為初阻力，且保證FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速為0.35m/s時(shí)，不同F(xiàn)FU的機(jī)外余壓均在100Pa左右，有的高達(dá)130Pa。
◆濾網(wǎng)－應(yīng)不同制程需求，常用到H13,H14,U15和U16甚至U17的高效過(guò)濾器(歐規(guī))，有時(shí)應(yīng)生產(chǎn)工藝的需求會(huì)要求采用低硼的材料，以進(jìn)口品居多。
◆馬達(dá)－AC(交流電)和DC(直流電)兩種。一般來(lái)講Class 1000~100,000的潔凈室常用AC FFU，而潔凈度較高區(qū)域則用DC FFU。就是因?yàn)楦叩燃?jí)潔凈室對(duì)于溫濕度要求更為嚴(yán)格，采有DC FFU就能應(yīng)用軟件控制，精確度較高。對(duì)于FFU的控制系統(tǒng)在下面另闡述。
◆振動(dòng)－一般是符合德規(guī)G2.5標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槲⒄駝?dòng)的控制對(duì)于生產(chǎn)工藝非常重要。
◆噪音－一般設(shè)定為54dB(A)@1.5m，即距高效過(guò)濾器下表面1.5m處噪音值小于54dB(A)。 FFU的聲壓級(jí)噪聲大多在57dB(A)～59dB(A)之間。比較好的品牌其噪聲在54dB(A)。
◆絕緣等級(jí)－一般為Class E,B或F。
◆FFU軸承壽命－一般為L(zhǎng)10≧40,000hours,即10%的軸承損壞的最大使用時(shí)間不小于40,000hours。
◆能效比－耗電量與風(fēng)量的比值，級(jí)效比值越低越節(jié)能。六、目前常見(jiàn)問(wèn)題及分析
◆FFU的噪音，F(xiàn)FU在潔凈室內(nèi)的噪音往往超出設(shè)計(jì)師的預(yù)測(cè)。要潔凈室的噪音達(dá)到要求必須選擇高效過(guò)濾器噪音達(dá)到要求的FFU，但是很多供應(yīng)商所給的噪音參數(shù)是在無(wú)響室內(nèi)測(cè)得，或是在較低的風(fēng)量與總靜壓下測(cè)得，且測(cè)試數(shù)量為一臺(tái)。在多臺(tái)FFU同時(shí)運(yùn)行后測(cè)得噪音常會(huì)大于設(shè)計(jì)預(yù)估值。衡量噪音的兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)為聲壓級(jí)與聲功率。聲壓級(jí)單位為dB，與聲源、環(huán)境、測(cè)量距離有關(guān)。聲功率單位為W，僅與聲源有關(guān)。在相同總靜壓下，風(fēng)量越高，噪音越大； 在相同風(fēng)量下，總靜壓越高，噪音越高。其實(shí)我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)聲功率計(jì)算出在某種環(huán)境下的聲壓。計(jì)算公式：吸聲量SPL＝PWL＋10Lg(N)＋10Lg(4/R)，SPL－混響區(qū)域聲壓級(jí)(dB)，PWL－單臺(tái)FFU產(chǎn)生的聲功率級(jí)(dB)，N－潔凈室FFU的總數(shù)，R－各種材料的吸聲系數(shù)與面積乘積的總和。
實(shí)例計(jì)算：比較6m(L) 6m(W) 3m(H)的潔凈室在不同的FFU滿布率和不同的盲板材料情況下的噪音情況，單臺(tái)FFU的PWL＝60dB(吸聲系數(shù)：盲板＝0.1;高效過(guò)濾器＝1;墻＝0.1;NRC0.85盲板＝0.85，普通盲板＝0.1)。高效過(guò)濾器結(jié)果比較表1 結(jié)論：利用吸聲系數(shù)較大的材料對(duì)噪音降低有比較好的效果，但在100%的FFU滿布區(qū)域噪音則很難下降。
◆存在諧波問(wèn)題：諧波會(huì)引起系統(tǒng)電流值升高；會(huì)使控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，通訊系統(tǒng)受到干擾，使無(wú)塵室無(wú)法控制；會(huì)使電纜、感應(yīng)馬達(dá)、變壓器溫度升高，減少使用壽命。對(duì)于AC電機(jī)諧波值一般要求小于12%,DC電機(jī)的諧波值較小，一般常在FFU配電盤(pán)考慮增加詣波高效過(guò)濾器的方式減少諧波的危害。
◆FFU電機(jī)選擇問(wèn)題：采用三相交流電源電機(jī)容易發(fā)生缺相，燒毀電機(jī)的情況。采用單相交流電源電機(jī)又會(huì)存在體積大，負(fù)載不平衡現(xiàn)象。采用直流電機(jī)存在造價(jià)高，運(yùn)行維護(hù)成本高的情況。
◆FFU到現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)發(fā)現(xiàn)放不下去，問(wèn)題在于T-Bar本身厚度或高度。所以采購(gòu)FFU的尺寸并不能做為現(xiàn)場(chǎng)施工的尺寸，應(yīng)在施工前通知制造商提供樣品確認(rèn)能否安裝再下單生產(chǎn)。否則如此多數(shù)量的FFU重新加工那是不現(xiàn)實(shí)的，相應(yīng)費(fèi)用是個(gè)龐大的數(shù)字。
◆維修不方便：維修更換高效過(guò)濾器時(shí)無(wú)足夠操作空間，可能是FFU上方大管徑管路離FFU很近，這種情況在施工時(shí)需注意套圖避讓。一般不建議過(guò)濾器由無(wú)塵室內(nèi)更換，比如對(duì)于FFU滿布率100%區(qū)域，天板下方均為價(jià)格昂貴之生產(chǎn)機(jī)臺(tái)，根本不可能由室內(nèi)更換因?yàn)闆](méi)有空間可以讓人員架梯操作。七、FFU控制方式現(xiàn)狀目前FFU電機(jī)根據(jù)電源種類(lèi)可分為交流電機(jī)和直流電機(jī)。
交流電機(jī)又有單相和三相之分，供電電壓大致有110V、220V、270V、380V、480五種。交流電動(dòng)機(jī)同直流電動(dòng)機(jī)相比較，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、制造方便、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉、使用壽命長(zhǎng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是調(diào)速性能不好。其控制方式主要分為多檔開(kāi)關(guān)控制，調(diào)壓控制，變頻控制等。直流電機(jī)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造及運(yùn)行維護(hù)成本及使用壽命短等缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是容易控制，調(diào)速性能好。下面對(duì)常用的一些控制方式做一簡(jiǎn)單分析與比較：
群組控制
AC FFU的控制系統(tǒng)常以PLC系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)組群控制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制風(fēng)機(jī)啟停并能監(jiān)測(cè)各群組的運(yùn)行狀況。一般在一千級(jí)，一萬(wàn)級(jí)和十萬(wàn)級(jí)潔凈室常能看到這樣的系統(tǒng)。在FFU交流調(diào)速控制方式中，又主要分為三種控制方式：多檔開(kāi)關(guān)調(diào)速控制、調(diào)壓調(diào)速控制方式和變頻調(diào)速控制方式。
1）. 所謂多檔開(kāi)關(guān)控制就是通過(guò)直接改變電動(dòng)機(jī)定子線圈匝數(shù)來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速�？刂破饔梢粋�(gè)調(diào)速開(kāi)關(guān)和一個(gè)電源開(kāi)關(guān)組成。由于控制元件為FFU自帶，分布在潔凈室吊頂內(nèi)的各個(gè)位置，工作人員必須在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)撥擋開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)FFU轉(zhuǎn)速，控制起來(lái)極不方便，而且FFU的風(fēng)速可調(diào)范圍有限，僅限于幾檔。采用多檔開(kāi)關(guān)控制方式優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單、成本低，但存在許多缺陷：比如：能耗大、不能平滑調(diào)速等。
2）.所謂調(diào)壓控制方式，就是通過(guò)直接改變電動(dòng)機(jī)定子電壓的大小來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。調(diào)壓方式的缺點(diǎn)是：調(diào)速時(shí)的效率較低，能耗大，低速時(shí)，電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重、調(diào)速范圍較窄等。但是，調(diào)壓方式對(duì)于FFU風(fēng)機(jī)負(fù)載來(lái)說(shuō)，其缺陷不是很明顯，并且在目前的情況下還有一些優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速方案成熟，調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)；操作簡(jiǎn)便，控制系統(tǒng)造價(jià)低；由于FFU風(fēng)機(jī)負(fù)載很輕，在低速時(shí)，電機(jī)發(fā)熱不是很?chē)?yán)重。
3).所謂變頻控制方式就是通過(guò)改變電源頻率的方式來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，高效過(guò)濾器同時(shí)，按一定比例調(diào)整電動(dòng)機(jī)的輸入電壓。變頻控制方式具有優(yōu)異的性能，調(diào)速范圍大，平滑性較高，調(diào)速效率高等。變頻一般采用較先進(jìn)的SPWM控制方式，并采用單片機(jī)生成SPWM波形。
FFU SPWM變頻方式同其它變頻方式相比具有以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便；輸入功率因數(shù)高；系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；輸出諧波少。在目前的情況下，與調(diào)壓方式相比，變頻方式也有一些缺點(diǎn)，這主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：變頻控制系統(tǒng)造價(jià)比較高；使用壽命不如調(diào)壓方式長(zhǎng)。
計(jì)算機(jī)控制方式一般采用直流電機(jī)，與前面兩種方式相比，計(jì)算機(jī)控制方式具有以下先進(jìn)的功能： 1). 采用集散型控制方式，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)FFU的集中監(jiān)測(cè)和控制。
2). 可方便的實(shí)現(xiàn)FFU的單臺(tái)、多臺(tái)及分區(qū)控制。
3). 智能化控制系統(tǒng)具有節(jié)能功能。
4). 可采用可選的遙控方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
5). 控制系統(tǒng)預(yù)留通信接口，可與上位機(jī)或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信和管理功能。
控制直流電機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)在于：容易控制、調(diào)速范圍較寬。但該控制方式也有缺陷：整套系統(tǒng)造價(jià)昂貴且后期維護(hù)費(fèi)用高。
GMP車(chē)間凈化
