L'unità di filtraggio con ventola FFU è un'attrezzatura necessaria per i progetti di camere bianche. È anche un'unità di filtraggio dell'aria di alimentazione indispensabile per camere bianche prive di polvere. È inoltre necessaria per banchi di lavoro ultra puliti e cabine di pulizia.
Con lo sviluppo dell'economia e il miglioramento del tenore di vita delle persone, le esigenze in termini di qualità dei prodotti sono sempre più elevate. L'FFU determina la qualità del prodotto in base alla tecnologia e all'ambiente di produzione, il che spinge i produttori a ricercare tecnologie di produzione sempre più avanzate.
I settori che utilizzano unità di filtrazione con ventola FFU, in particolare elettronica, farmaceutica, alimentare, bioingegneria, medicina e laboratori, hanno requisiti rigorosi per l'ambiente di produzione. Integrano tecnologia, edilizia, decorazione, approvvigionamento idrico e drenaggio, purificazione dell'aria, HVAC e condizionamento dell'aria, controllo automatico e altre tecnologie. I principali indicatori tecnici per misurare la qualità dell'ambiente di produzione in questi settori includono temperatura, umidità, pulizia, volume d'aria, pressione positiva interna, ecc.
Pertanto, il controllo razionale di vari indicatori tecnici dell'ambiente di produzione per soddisfare i requisiti di processi produttivi speciali è diventato uno degli attuali punti caldi della ricerca nell'ingegneria delle camere bianche. Già negli anni '60 fu sviluppata la prima camera bianca a flusso laminare al mondo. Le applicazioni della FFU hanno iniziato ad apparire fin dalla sua istituzione.
1. Stato attuale del metodo di controllo FFU
Attualmente, la FFU utilizza generalmente motori CA monofase multivelocità e motori EC monofase multivelocità. Esistono circa due tensioni di alimentazione per il motore dell'unità filtro-ventola FFU: 110 V e 220 V.
I suoi metodi di controllo si dividono principalmente nelle seguenti categorie:
(1). Controllo dell'interruttore multi-velocità
(2). Controllo di regolazione continua della velocità
(3). Controllo del computer
(4). Telecomando
Di seguito è riportata una semplice analisi e un confronto dei quattro metodi di controllo sopra menzionati:
2. Controllo dell'interruttore multi-velocità FFU
Il sistema di controllo dell'interruttore multi-velocità include solo un interruttore di controllo della velocità e un interruttore di alimentazione forniti con l'FFU. Poiché i componenti di controllo sono forniti dall'FFU e sono distribuiti in varie posizioni sul soffitto della camera bianca, il personale deve regolare l'FFU tramite l'interruttore di commutazione in loco, il che è estremamente scomodo da controllare. Inoltre, l'intervallo di regolazione della velocità del vento dell'FFU è limitato a pochi livelli. Per superare i fattori di inconveniente del funzionamento del controllo dell'FFU, attraverso la progettazione dei circuiti elettrici, tutti gli interruttori multi-velocità dell'FFU sono stati centralizzati e posizionati in un armadio a terra per ottenere un funzionamento centralizzato. Tuttavia, indipendentemente dall'aspetto o dalle limitazioni funzionali, l'utilizzo del metodo di controllo dell'interruttore multi-velocità presenta vantaggi come la semplicità di controllo e il basso costo, ma presenta anche numerosi svantaggi: elevato consumo energetico, incapacità di regolare la velocità in modo fluido, assenza di segnale di feedback e incapacità di ottenere un controllo di gruppo flessibile, ecc.
3. Controllo della regolazione continua della velocità
Rispetto al metodo di controllo dell'interruttore multi-velocità, il controllo di regolazione continua della velocità ha un regolatore di velocità continuo aggiuntivo, che rende la velocità della ventola FFU regolabile in modo continuo, ma sacrifica anche l'efficienza del motore, rendendo il suo consumo energetico maggiore rispetto al metodo di controllo dell'interruttore multi-velocità.
- Controllo del computer
Il metodo di controllo computerizzato utilizza generalmente un motore EC. Rispetto ai due metodi precedenti, il metodo di controllo computerizzato offre le seguenti funzioni avanzate:
(1). Utilizzando la modalità di controllo distribuito, è possibile realizzare facilmente il monitoraggio e il controllo centralizzati dell'FFU.
(2). È possibile realizzare facilmente il controllo di unità singole, unità multiple e partizioni di FFU.
(3). Il sistema di controllo intelligente ha funzioni di risparmio energetico.
(4). Per il monitoraggio e il controllo è possibile utilizzare un telecomando opzionale.
(5). Il sistema di controllo dispone di un'interfaccia di comunicazione riservata in grado di comunicare con il computer host o la rete per realizzare funzioni di comunicazione e gestione a distanza. I vantaggi principali del controllo dei motori EC sono: facilità di controllo e ampio intervallo di velocità. Tuttavia, questo metodo di controllo presenta anche alcuni difetti fatali:
(6). Poiché i motori FFU non possono avere spazzole in camera bianca, tutti i motori FFU utilizzano motori EC brushless e il problema della commutazione è risolto dai commutatori elettronici. La breve durata dei commutatori elettronici riduce notevolmente la durata utile dell'intero sistema di controllo.
(7). L'intero sistema è costoso.
(8). Il costo della successiva manutenzione è elevato.
5. Metodo di controllo remoto
Come integrazione al metodo di controllo tramite computer, è possibile utilizzare il metodo di controllo remoto per controllare ciascuna FFU, il che completa il metodo di controllo tramite computer.
Riassumendo: i primi due metodi di controllo hanno un elevato consumo energetico e sono scomodi da gestire; gli ultimi due hanno una durata breve e costi elevati. Esiste un metodo di controllo che possa garantire un basso consumo energetico, un controllo pratico, una durata garantita e costi contenuti? Sì, è il metodo di controllo computerizzato che utilizza un motore a corrente alternata.
Rispetto ai motori EC, i motori AC presentano una serie di vantaggi, tra cui struttura semplice, dimensioni ridotte, facilità di produzione, funzionamento affidabile e prezzo contenuto. Poiché non presentano problemi di commutazione, la loro durata è molto più lunga rispetto a quella dei motori EC. Per lungo tempo, a causa delle scarse prestazioni di regolazione della velocità, il metodo di regolazione della velocità è stato sostituito dal metodo di regolazione EC. Tuttavia, con l'emergere e lo sviluppo di nuovi dispositivi elettronici di potenza e circuiti integrati su larga scala, nonché la continua comparsa e applicazione di nuove teorie di controllo, i metodi di controllo AC si sono gradualmente sviluppati e alla fine sostituiranno i sistemi di controllo della velocità EC.
Il metodo di controllo CA FFU si divide principalmente in due metodi di controllo: metodo di controllo con regolazione della tensione e metodo di controllo con conversione di frequenza. Il cosiddetto metodo di controllo con regolazione della tensione consiste nel regolare la velocità del motore modificando direttamente la tensione dello statore del motore. Gli svantaggi del metodo di regolazione della tensione sono: bassa efficienza durante la regolazione della velocità, elevato riscaldamento del motore a basse velocità e intervallo di regolazione della velocità ristretto. Tuttavia, gli svantaggi del metodo di regolazione della tensione non sono molto evidenti per il carico della ventola FFU, e ci sono alcuni vantaggi nella situazione attuale:
(1). Lo schema di regolazione della velocità è maturo e il sistema di regolazione della velocità è stabile, il che può garantire un funzionamento continuo senza problemi per lungo tempo.
(2). Facile da usare e basso costo del sistema di controllo.
(3). Poiché il carico della ventola FFU è molto leggero, il calore del motore non è molto elevato a bassa velocità.
(4). Il metodo di regolazione della tensione è particolarmente adatto al carico del ventilatore. Poiché la curva di lavoro del ventilatore FFU è una curva di smorzamento unica, l'intervallo di regolazione della velocità può essere molto ampio. Pertanto, in futuro, il metodo di regolazione della tensione diventerà anche un importante metodo di regolazione della velocità.
Data di pubblicazione: 18-12-2023