Một FFU dừng làm thay đổi airflow tại khu vực tương ứng

Mỗi Fan Filter Unit tạo lưu lượng khí qua bộ lọc HEPA hoặc ULPA và phân phối xuống khu vực phía dưới. Khi quạt của một module dừng, nguồn cấp chủ động tại vị trí đó giảm mạnh, trong khi các FFU xung quanh vẫn tiếp tục hoạt động theo trạng thái cài đặt.

Kết quả rõ nhất là sự thay đổi phân bố vận tốc khí trên mặt trần. Vùng phía dưới FFU gặp sự cố nhận ít khí trực tiếp hơn, còn dòng từ các module lân cận có xu hướng lan sang khu vực này. Hướng khí và mức độ bao phủ vì vậy khác với trạng thái thiết kế ban đầu.

Hệ thống giám sát FFU cũng thường xem quạt dừng là một trạng thái vận hành quan trọng vì khu vực phía dưới có thể xuất hiện lưu lượng thấp. Mức ảnh hưởng phụ thuộc vào mật độ thiết bị, vị trí module và khả năng bù của các FFU xung quanh.

Vị trí thiết bị quyết định phạm vi ảnh hưởng

Một FFU dừng ở mép phòng tạo ra trạng thái khác với thiết bị nằm trực tiếp trên vùng thao tác, dây chuyền sản xuất hoặc vị trí có sản phẩm hở.

Trong lưới FFU mật độ cao, nhiều module cùng tham gia tạo trường khí cho một khu vực. Phần airflow bị thiếu tại một điểm có khả năng được hỗ trợ một phần bởi các thiết bị lân cận. Với lưới thưa hoặc FFU nằm trên vùng có yêu cầu kiểm soát cao, sai lệch cục bộ trở nên đáng chú ý hơn.

Thiết bị sản xuất, bàn thao tác, vách ngăn và các vật cản phía dưới trần cũng tác động đến đường khí. Vì vậy, đánh giá dự phòng theo tổng số FFU của cả phòng chưa phản ánh đầy đủ rủi ro. Vị trí FFU trong lưới và chức năng của vùng bên dưới mới là cơ sở trực tiếp để xác định mức ảnh hưởng.

Tổng lưu lượng giảm chưa phản ánh đầy đủ trạng thái của phòng

Giả sử một hệ thống có nhiều FFU cùng lưu lượng, việc mất một module làm tổng lưu lượng tuần hoàn giảm một phần tương ứng. Tuy nhiên, tỷ lệ giảm tổng lưu lượng chưa mô tả được sự thay đổi tại từng vị trí trong phòng.

Một khu vực vẫn có thể nhận airflow tương đối ổn định trong khi vùng ngay dưới thiết bị dừng xuất hiện vận tốc thấp. Đây là lý do phân bố khí thường quan trọng hơn phép tính đơn thuần dựa trên tổng m³/h khi đánh giá sự cố một FFU.

Với hệ FFU tuần hoàn qua khoang trần, chênh áp phòng còn phụ thuộc vào cân bằng giữa khí cấp mới, khí hồi, khí thải và lượng khí rò. Thay đổi tốc độ FFU tác động đến trường khí trong phòng, nhưng áp suất phòng không biến đổi theo cùng tỷ lệ với lưu lượng tuần hoàn.

Dư địa lưu lượng của các FFU lân cận

Khả năng bù khi một module dừng phụ thuộc vào điểm làm việc của các FFU còn lại. Nếu thiết bị đang chạy gần giới hạn tốc độ hoặc công suất, khoảng điều chỉnh còn lại khá nhỏ. Hệ thống được vận hành ở mức thấp hơn khả năng tối đa sẽ có thêm dư địa tăng tốc trong tình huống dự phòng.

Mức lưu lượng đạt được sau khi tăng tốc còn chịu ảnh hưởng của trở lực HEPA/ULPA và áp suất phía hút. Lưu lượng FFU được hình thành tại điểm cân bằng giữa khả năng tạo áp của quạt và tổng trở lực hệ thống; thay đổi áp suất khoang trần hoặc trở lực lọc sẽ làm điểm làm việc dịch chuyển.

Vì vậy, phương án dự phòng được xây dựng dựa trên lưu lượng khả dụng, thay vì chỉ dựa vào công suất motor hoặc tốc độ tối đa.

Điều khiển theo vùng hỗ trợ phương án dự phòng

Trong hệ thống có số lượng FFU lớn, chia thiết bị thành từng zone điều khiển giúp quản lý trạng thái theo khu vực sản xuất. Các nhóm FFU có thể nhận điểm đặt riêng và thay đổi tốc độ theo trạng thái vận hành của từng vùng.

Khi một module dừng, hệ điều khiển có thể áp dụng chế độ vận hành đã thiết lập cho khu vực liên quan. Phương án này tập trung phần lưu lượng bù vào đúng vùng chịu ảnh hưởng thay vì thay đổi đồng loạt toàn bộ lưới.

Khả năng thực hiện phụ thuộc vào loại motor, bộ điều khiển, phương thức kết nối và logic điều khiển được lựa chọn cho từng hệ thống.

Dự phòng được xác định theo vùng rủi ro

Thiết kế dự phòng FFU có thể bắt đầu bằng việc xác định các vị trí mà sự suy giảm airflow gây ảnh hưởng lớn nhất: khu vực sản phẩm hở, công đoạn nhạy với hạt, vùng thao tác chính hoặc khu vực có mật độ thiết bị cao.

Từ các vị trí đó, bố trí lưới được đánh giá theo mật độ module, khả năng hỗ trợ giữa các FFU liền kề và dư địa lưu lượng của từng zone. Cách tiếp cận này giúp tránh việc bổ sung FFU đồng đều trên toàn phòng trong khi nhu cầu dự phòng thực tế chỉ tập trung ở một số khu vực.

Kiểm tra trạng thái mất một FFU khi commissioning

Kịch bản một FFU dừng có thể được đưa vào quá trình đánh giá hệ thống đối với những vùng có yêu cầu vận hành cao. Một module tại vị trí bất lợi được đưa về trạng thái dừng, sau đó kiểm tra vận tốc, phân bố khí và phản ứng của các FFU xung quanh.

Với khu vực nhạy cảm, quan sát airflow hoặc smoke study giúp nhận diện đường khí thay đổi và vùng có lưu lượng yếu. Kết quả thử là cơ sở để hiệu chỉnh điểm đặt, phân nhóm điều khiển hoặc bố trí lại thiết bị trước khi đưa hệ thống vào vận hành ổn định.

Giải pháp Fan Filter Unit tại VCR

VCR cung cấp hai kích thước FFU thông dụng là VCR575 và VCR1175, với lưu lượng tham khảo lần lượt khoảng 550 m³/h và 1.080 m³/h. Thiết bị có các lựa chọn vỏ thép mạ kẽm, thép sơn tĩnh điện hoặc inox, sử dụng HEPA H13 và hỗ trợ điều chỉnh tốc độ. Khi thiết kế dự phòng, lưu lượng của từng module và vị trí của chúng trên lưới là cơ sở để tính phần airflow bị thiếu nếu một FFU dừng.

Với khu vực có mức độ ảnh hưởng cao, phương án bố trí có thể dành dư địa lưu lượng cho các FFU lân cận và kiểm tra lại trường khí trong kịch bản mất một module. VCR đồng thời cung cấp motor, cánh quạt, hộp nguồn – công tắc và HEPA theo kích thước FFU, thuận tiện cho việc thay thế các thành phần liên quan khi hệ thống đưa vào vận hành.

FAQ

Một FFU dừng có làm toàn bộ phòng mất cấp sạch?
Mức ảnh hưởng phụ thuộc vào mật độ FFU, vị trí thiết bị, tải hạt và trường airflow. Trạng thái của phòng được đánh giá từ điều kiện thực tế thay vì suy ra chỉ từ số lượng FFU dừng.

FFU bên cạnh có thể tự bù lưu lượng không?
Khả năng bù phụ thuộc vào hệ điều khiển và dư địa vận hành của quạt. FFU chạy cố định sẽ không tự tăng lưu lượng nếu hệ thống không có logic điều khiển tương ứng.

Có phải lắp thêm một FFU là đã có dự phòng?
Dự phòng phụ thuộc vào vị trí module, vùng phục vụ và lưu lượng khả dụng của các thiết bị lân cận. Số lượng FFU bổ sung chỉ là một phần của phương án.

Có thể phát hiện ngay một FFU bị dừng không?
Khả năng phát hiện phụ thuộc vào cấu hình giám sát của hệ thống. Với lưới FFU lớn, trạng thái quạt hoặc tín hiệu vận hành có thể được đưa vào hệ thống điều khiển nếu cấu hình dự án hỗ trợ.