O que é uma unidade de filtro de ventilador (FFU)?

Uma unidade de filtro de ventilador, comumente abreviada como FFU, é um módulo de teto independente que combina um ventilador motorizado com um filtro de alta eficiência para empurrar continuamente o ar filtrado diretamente para uma sala limpa. Resumindo: um FFU é o motor de fornecimento de ar de um sistema moderno de sala limpa, e seu tipo de motor, grau de filtro, material do invólucro e método de controle decidem juntos quão limpo, quão silencioso e quão eficiente será o espaço em termos energéticos. Abaixo está uma análise detalhada de como cada peça funciona e como escolher a unidade certa para uma determinada aplicação.

O que uma FFU realmente faz dentro de um sistema de sala limpa

Dentro de uma grade de teto de sala limpa, o ar comum do plenum acima é aspirado através do invólucro da FFU, passado por um ventilador e empurrado através de um filtro terminal antes de entrar no espaço de trabalho como uma cortina descendente uniforme de ar limpo. Como o ventilador e o filtro são agrupados em um módulo, os FFUs podem ser instalados individualmente para uma estação de trabalho limpa ou dispostos lado a lado para construir um teto de fluxo laminar Classe 100 completo. Esta abordagem modular é uma das razões pelas quais a construção modular de salas limpas se tornou o método padrão para instalações farmacêuticas, eletrônicas e laboratoriais que precisam aumentar a capacidade rapidamente sem redesenhar todo o sistema HVAC.

Uma unidade industrial FFU típica é testada individualmente antes do envio usando um contador de partículas em conformidade com o padrão federal dos EUA 209E, de modo que cada unidade que sai da fábrica tenha um registro de desempenho documentado e verificável, em vez de uma classificação teórica.

Componentes principais: carcaça, ventilador e filtro trabalhando juntos

Três elementos físicos determinam o desempenho diário de uma FFU: o material da carcaça, o tipo de ventilador e a qualidade do filtro. A tabela abaixo compara as três opções de alojamento mais comumente especificadas para unidades modulares FFU.

Painéis de sala limpa de aço inoxidável e invólucros FFU de aço inoxidável são geralmente combinados em suítes farmacêuticas porque ambas as superfícies toleram desinfecção frequente sem corrosão ou derramamento de partículas. Onde for necessária rigidez extra ou amortecimento acústico, algumas caixas também incorporam um núcleo de painel de sala limpa em favo de mel de alumínio na estrutura de montagem.

Tecnologia de ventiladores: por que os motores EC substituíram os ventiladores CA

O ventilador é o maior impulsionador dos custos operacionais. Ventiladores DC sem escova EC de acionamento direto, como as unidades EBM alemãs usadas em FFUs de última geração, oferecem controle de velocidade contínuo e uma vida útil nominal acima de 50.000 horas, em comparação com os intervalos de manutenção mais curtos típicos dos motores CA tradicionais.

Como os ventiladores DC consomem muito menos energia no ponto de resistência inicial do filtro, uma instalação operando várias centenas de FFUs 24 horas por dia pode recuperar o custo inicial mais alto do ventilador dentro de um a dois anos, apenas através da conta de eletricidade.

Graus de filtragem: combinando o filtro com a classe de limpeza exigida

O filtro terminal, e não o ventilador, é o que realmente remove as partículas da corrente de ar. Um filtro de alta eficiência para salas limpas é avaliado por sua eficiência de captura de 0,3 mícron, e a escolha do grau errado desperdiça energia ou não atinge a meta de limpeza do processo.

Quando um filtro chega ao fim de sua vida útil, apenas a mídia precisa ser substituída, e não a unidade inteira, e é por isso que uma cadeia de fornecimento confiável de filtro de substituição FFU é tão importante quanto a compra inicial do equipamento. As instalações que planejam com antecedência normalmente padronizam o tamanho do filtro de substituição da unidade de filtro do ventilador em um projeto para simplificar o inventário e reduzir o tempo de inatividade durante as trocas.

Produtos para salas limpas relacionados do nosso sistema

Além da própria FFU, um envelope completo para sala limpa depende de painéis de sala limpa e componentes de filtração correspondentes. Os itens abaixo são retirados diretamente de nossa linha de produtos e geralmente são especificados juntos em projetos modulares de salas limpas.

Unidade UFF Unidade de filtro de ventilador Painel de lã de rocha feito à máquina Painel sanduíche para sala limpa Painel de Oxissulfato de Magnésio Painel MGO Painel de sala limpa de poliuretano Painel PU Painel manual de lã de rocha Painel feito à mão para sala limpa

Guia de Layout e Seleção por Classe de Limpeza

A escolha correta do tamanho da FFU, do fluxo de ar e da densidade de cobertura é um cálculo específico do projeto, mas os intervalos de referência abaixo cobrem a maioria dos sistemas de salas limpas construídos para uso médico, laboratorial e farmacêutico.

Para painéis para salas limpas de laboratório e painéis para salas limpas médicas que trabalham junto com tetos FFU de cobertura total, manter a velocidade facial entre 0,35 e 0,45 metros por segundo é o que realmente mantém o fluxo de ar unidirecional, e não simplesmente aumentar a velocidade do ventilador. Onde poeira combustível ou solventes inflamáveis ​​forem manuseados, uma unidade de filtro de ventilador FFU à prova de explosão com componentes elétricos selados deve ser especificada em vez de um modelo padrão.

Controle centralizado para matrizes FFU em grande escala

Uma única sala limpa de produção pode conter de algumas dezenas a vários milhares de FFUs, portanto o ajuste manual não é prático em escala. Uma plataforma de controle adequadamente conectada oferece o seguinte:

• Um terminal de computador pode monitorar e ajustar cerca de 8.000 unidades de ventiladores EC, rastreando velocidade, tempo de execução e status de falha em tempo real.
• As FFUs podem ser agrupadas por zona para que as áreas de produção funcionem a toda velocidade enquanto as zonas desocupadas passam automaticamente para uma configuração de economia de energia.
• Sensores de pressão diferencial podem acionar aumentos automáticos de velocidade para manter a pressão ambiente dentro de sua faixa de ponto de ajuste.
• Os dados do ventilador e do filtro podem ser registrados para sinalizar unidades de alto consumo antes que se tornem uma emergência de manutenção.

As unidades construídas em grades de teto de perfis de alumínio para salas limpas integram-se perfeitamente com esse tipo de layout de fiação, uma vez que os canais de perfil são projetados para rotear o cabeamento de controle ao longo da matriz FFU sem trabalho extra de conduíte.

Cronograma de manutenção que mantém uma FFU funcionando de maneira confiável

A vida útil do filtro e a vida útil do ventilador são dois relógios separados e ambos precisam ser monitorados. Um ritmo de manutenção prático é assim:

Quando a pressão diferencial através do filtro atinge aproximadamente o dobro do seu valor inicial, ou um teste de vazamento mostra qualquer desvio, é hora de instalar um novo filtro de ar para sala limpa em vez de continuar a operar o meio existente. Com este cronograma, um FFU bem construído usando um ventilador EC de qualidade pode razoavelmente atingir uma vida útil total superior a dez anos, com o próprio motor classificado para cerca de 80.000 horas de operação contínua.