FFU综合应用手册
FFU综合应用手册
FFU是英文 Fan filter Unit的缩写，国内通常译为“风机过滤器单元”或者“风机过滤器机组”。是一种自带风机的空气过滤器系统。
洁净等级在1000级(FS209标准)或IS06级以上的洁净室通常采用FFU布局，局部净化的环境或者洁净柜、洁净工作台等通常也是用FFU来实现。
FFU本身的以下优点使得其迅速得到了应用：
1、更换、安装、移动灵活简便：FFU是自带动力，且是自成一体模块化，配套过滤器易于更换，故其不受区域的限制；在洁净厂房里，可根据需要，分区控制，依需更换、移动。
2、负压通风：这是FFU的独特特点。由于它本身能够提供静压，洁净室相对于外界是正压，这样，外部的颗粒就不会受到泄漏到洁净区里，使得密封变得很简单而且安全。
3、缩短建设周期：使用FFU省掉了风管的制作和安装，缩短建设周期。
4、减少运行成本：虽然在选用FFU时，初期投资要比使用风管通风高，但它在后期运行中，突出的表现出节能、免维护等特点。
5、节约空间：相比较其它系统，FFU系统占用送风静压箱内较少层高，且基本不占用洁净室内空间。
FFU箱体的基本构造：
FFU主要由四部分组成：
1、箱体：其材质常用镀锌铝合金涂层钢板，铝合金，不锈钢三种。作用一是支撑风机及导风圈，二是支撑导流板；
2、导流板：气流的均衡装置，内置于箱体内部，风机下方的四周；
3、风机：有单项交流(AC/1Phase)，直流(EC/1Phase)，三项交流(AC/3Phase) 三种；
4、控制部件：对于交流FFU,其常用五档调速器或无极调速器；直流系统的控制芯片嵌在电机内部，借助于专用控制软件、电脑、控制网关及网络线路实现远程控制
FFU分类：
1、按照风机类型:：AC (交流系统，细分为单项、三项，后者较少使用)和EC (采用EC风机，直流系统）；
2、按照箱体材质： GI (镀锌铝涂层钢板) /AL (铝合金）/SUS430 (不锈钢) /SUS304 (不锈钢)；
3、所配过滤器类型：高效/超高效无隔板过滤器MEGAcel 1 (聚四氟乙烯滤纸即PTFE 滤纸)和AstroCelll (玻纤滤纸)。
FFU的基本参数：
1、面风速：一般介于0-0.6m/s之间，如是五档调速则是各档对应的风速大致是0.3-0.35-0.4-0.45-0.5m/s，无极调速则大致是0-0.6m/s。
2、功耗：交流系统一-般在 100 -300W;直流系统在50-220W。直流系统较之交流功耗小30-50%。
2.什么是PTFE过滤器(AAF-MEGAceI 系列过滤器)MegaCelll过滤器的构成
3、风速均匀度：指FFU面风速的均匀度，高级别的洁净室对其要求尤其严格，否则极易引起扰流。优异的风机、过滤器及散流板设计、工艺水平决定该项参数的优劣，测试该项参数时，视FFU出风面的大小，均匀选取6-12个点测试面风速，其最大、最小值相比较平均值不得超过±20%。
4、机外静压：也称余压，该参数关系FFU的使用寿命，其与风机密切相关，一般要求在面风速0.45m/s时，机外静压不小于90Pa。
5、总静压：也称总压，即FFU在最大功率，风速为零时，其能提供的静压值，- -般交流FFU的在300Pa左右，直流FFU的在500-800Pa，在一定风速下，一般可以这样计算:总静压(TSP)=机外静压(ESP, FFU提供的克服外界管道、回风道阻力的静压)+过滤器压损(该风速下的过滤器阻力值)。
6、噪音：一般噪音介于42-56dBA之间，使用时比较关注在面风速0.45m/s,机外静压在100Pa时的噪音，同等规格尺寸的FFU，直流的比交流的要小1-2分贝，同等规格尺寸的FFU，直流的比交流的要小1-2分贝。
7、振动速率：一般小于1.0mm/s。
FFU的基本尺寸：
备注：
1、以上宽和长度尺寸国内外各个厂家已经通用，厚度上每个厂家有所不同。
2、除以上基本尺寸外，非标的规格可以定制，但在交货期或者价格上不如采用标准规格合适。
高效无隔板过滤器效率的选择：
备注:：1、洁净室的级别同两个因素有关系:过滤器效率和换气次数(送风量)；采用高效率的过滤器而风量过低也无法达到相关级别。
2、以上EN1822是目前欧洲通行标准，国内欧美厂家也在使用；
3、以上CRAA系蔡杰博士主导下起草的中国制冷空调工业协会行业标准草案，AAF参与了该标准的制定，目前正在推广之中。
4、其中的FS209E标准为美国联邦标准，目前已经废止,但目前国内还在广泛使用。
FFU风机的选择：
FFU使用的风机普通使用寿命较高,一般要求为10万小时(约10年时间)无需保养。
有直流风机(EC) 和交流风机(AC)可选择。
1、AC风机的选择
AC- FFU使用手动调速器控制，因其前期投入比较少；常用在200台FFU以下的洁净室。
2、EC风机的选择
EC-FFU适用于FFU数量庞大的洁净厂房中，利用电脑软件对每台FFU的运行状态和故障进行智能化控制，节约维护成本，每套软件可以控制多个主网关，每个
网关可以控制7935台FFU。
EC-FFU照比AC-FFU可以节能30%以上，对于数量庞
大的FFU系统每年的能耗节省是非常可观的。
不同配置的FFU的能耗比较：
现依1175X1175规格FFU,选用交流、直流风机与效率H14的PTFE (厚度50mm)、玻璃纤维(厚度69mm)过滤器配置成四种不同的系统，在机外静压是90Pa的条件下，各系统能耗参数如下(根据现场状况的不同，相关技术参数会有些变化)：
结论：（本资料来源互联网）
1、直流系统运行比交流系统节能；
2、对于同种风机的FFU系统，使用PTFE过滤器的FFU系统比使用玻璃纤维过滤器的FFU系统节能。依0.45m/s的面风速计算，直流系统FFU，使用玻纤比使用PTFE功率高46w，即能耗高30.8%
3、相比较于使用玻璃纤维AC-FFU系统，使用PTFE后的EC FFU系统降耗明显。
AC FFU控制
ACFFU不进行调速控制，一般按群组，对每个回路进行状态监视及控制，主要包括以下状态：
1、M/A (MANUAL/AUTO)手动/自动；
2、RS (RUNNING STATUS) 运行状态；
3、FAULT故障；
4、ON/OFF 启动/停止。
注：按群组监视不能判断到每台FFU。
FFU监控点取自FFU及配电箱MS， 通常M/A、RS取自MS，FAULT 取自每台FFU, ON/OFF控制配电使每个FFU回路启动/停止。现场FFU FAULT 监视主要有三种配线方式：
1、串联方式；2、并联方式；3、矩阵方式
串联方式：FFU GROUP按串联方式连成回路，接线需接FFU常闭触点，正常情况下，每个回路呈通路，当发生故障时，呈现断路现象，从而判断出现故障。
并联方式：FFU GROUP 按并联方式连成回路，接线需接FFU常开触点，正常情况下，每个回路呈断路，当发生故障时，呈现通路，从而判断出现故障回路。
矩阵方式：FFU GROUP按矩阵方式连成下图，通过PLC，用一DO&DI作位置的侦询，纵列为接PLC DI模块，横向接PLC DO模块，DO定时送出信号，进行扫描，从而判断出现故障回路。
DC FFU控制
FFU内设一个连续速度调节器，使FFU风机转速连续可调。系统以计算机为中心，对每台FFU通过线路连接起来，实现FFU的集中监测及控制。其主要功能如下：
1、采集每台FFU的实时运行；
2、实现FFU的单台、多台及分区控制。也就是说，能够同时控制任意台数的FFU
3、能够对任意一台FFU的风速值进行监测；
4、当有故障FFU报警时，能实时的显示故障FFU。在FFU直流控制方式中，又主要分为两种控制方式：调压控制方式和变频控制方式。
1、调压控制方式：通过直接改变电动机定子电压的大小来调整电动机的转速。
2、变频控制方式：通过改变电源频率f的方式来调速电动机的转速，同时，按一定比例调整整电动机的输入电压。
控制方式比较：
FFU电气部分的安装：
目前FFU一般采用单相多速交流电机、三相多速交流电机和直流电机。电机的供电电压大致有110V、220V、270V、380V4种，所以做配电时必须要先确认FFU厂方的电气参数。
(1) 现场电气施工一定要有获得国家认可具有电气施工资质的专业施工人员完成。
(2)洁净室(区)内的电气装置和线管、线槽、桥架等宜采用暗装，一般应以装饰板进行防护，其外表面应平整、光滑，不产尘、积尘，易清洁。
(3)强电和弱电在施工时必须分线布置，强电和弱电走线要避免平行布置，否则会引起信号干扰。
(4)强电安装一般需要配置2.5cm²的铜芯单芯线，强电安装必须保证电气连接线的牢固，避免虛接，否则会引起安全隐患(具体参数要视不同厂家、不同规格型号的FFU而采取不同的电源线配置）。
(5)电线在安装时不能使用蛮力，电线安装好之后不能有裸露部分。
(6)电线、电缆穿管敷设时，穿管内不得设有接头，所有接头应设在配电箱或接线盒内。
(7)电气配线采用三相五线制或单相三线制时，其绝缘导线的绝缘层颜色应采用不同颜色进行区分，不得采用相同颜色的绝缘层。并且要确保相电压的平衡，否则就会出现FFU电机烧毁，电线发烫等故障。
(8)洁净室(区)内配电盘(柜)、接线盒、插座
箱和照明灯具等电气设备，内外表面应平整、光滑、不积尘、易清洁，安装后应进行擦拭、无尘。
(9)洁净室(区)内的配电盘(柜)内的配线应做到横平竖直、色别正确、标志齐全、连接可靠。
(10)FFU配电电线必须遵守FFU厂家的规定。否则，就可以能出现电线发烫，开关跳闸等故障。
特别强调的一点是，切记务必确保接地良好，这点非常重要。
FFU、高效过滤器的安装：
目前市场上的FFU有分体式和整体式两大类，但无论何种型式的FFU，在安装之前都需要注意：洁净室内必须已经密闭，新风空调送洁净风需3天左右，且所有龙骨已经安装并调平(见图2)。必须已经对洁净室进行全面清扫，避免污染过滤器，如技术夹层或吊顶内安装过滤器，则技术夹层或吊顶内也应进行全面的清扫、擦净。即使使用的是分体式FFU,很多安装公司在现场会先安装头部进行空吹，但事实上这并不能够替代对洁净室的全面清洁工作，否则将影响高效过滤器的使用寿命。在FFU试运行阶段，为了避免由于洁净室清洁的不够彻底，防止高效过滤器被污染，可以在FFU的进风口放置无纺布或者初效过滤器。
(1)施工人员进入清洁好的洁净室内，应穿戴洁净服装，洁净鞋帽，避免二次污染(见图3)。过滤器应该在洁净室内打开内部塑料包装。
(2)应在建设单位、监理单位、或者过滤器厂家等有关方(第三方)参加下进行FFU的开箱检查，并做好开箱或验收记录。拆开过滤器的塑料包装之前，施工人员务必仔细检查过滤器外观，特别是滤芯有无物理破损、变形(见图4)；如发现设备有瑕疵，安装方应第一时间向厂方或者业主反映；否则，其责任将由安装方承担。
(3)从封闭的塑料包装中取出过滤器时，操作者双手需要配戴无尘手套，双手不允许触摸过滤器保护网板在搬运、安装HEPA/ULPA过滤器的过程中，应轻拿轻放，避免剧烈震动和碰撞损伤过滤器(见图5)。
(4)在撕开塑料袋时，禁止在过滤器网板使用金属器具，类似美工刀等(见图6 )。
(5)过滤器在搬运过程中，尽量避免使用小车，而应该尽量安排两人抓住过滤器外框边缘的方法搬运；在条件限制、万不得已情况下使用小车进行短途搬运时，必须保证过滤器不受任何外力损坏；不能横放堆积(见图7)。
( 6 )过滤器在洁净室临时储存时(见图8)，应该采取垂直地面方式摆放；严禁平放或斜放，否则将可能导致过滤器失效。
(7)安装之前，应该仔细检查过滤器标签细节是否与实际要求的尺寸、效率等一致；并注意气流方向。安装后过滤器四周和接口，应严密不漏(见图9)。
(8)安装时，建议每组安装人员数量为6人，推荐使用升降机实施FFU的现场安装。FFU 的安装方向必须正确，安装后的FFU应方便维修。
在安装过程中，过滤器网板和滤纸表面严禁承受任何外力，否则将会导致过滤器失效。过滤器安装到位后，应避免再次移动或搬运，严禁任何物体或手接触过滤器表面，否则将引起过滤器的失效。
调试自检：
1.开关通电检测FFU是否送风，调节风速开关或通过控制系统调节风速。
2.风口法是在安装有高效过滤器的风口处，根据风口形状连接辅助风管进行测量。即用镀锌钢板或其他不产尘材料做成与风口形状及内截面相同，长度等于2倍风口长边长的直管段，连接于风口外部。在辅助风管出口平面上，按最少测点数不少于6点均匀布置使用热球式风速仪测定各测点之风速。然后，以求取的风口截面平均风速乘以风口净截面积求取测定风量。
3.高效过滤器的泄露检测采用扫描法，即在过滤器下风侧用粒子计数器的等动力采样头，放在距离被检部位表面20-30mm处，以5-20mm/s的速度，对过滤器的表面、边框和封头胶处进行移动扫描检查。
安装后的检测：
(1)高效空气过滤器安装后的检漏是确认过滤器及安装是否合格的关键。
重点检测高效空气过滤器送风口的整个面、过滤器的周边、过滤器外框和安装框架之间的密封处。检漏时从过滤器的上风侧引入测试气溶胶，并立即往具下凤侧进行检测。该项测试一般在洁净室(区)的“空态”或“静态”进行。此项检测一般不判定系统的过滤效率。
(2)高效空气过滤器安装后的检漏方法有光度计法和粒子计数器法。光度计法一般用于带小型空气处理系统的洁净室或安装有气溶胶注入点的管路系统，可达到规定的高浓度测试气溶胶，此方法的缺点是容易，造成二次污染。由于粒子计数器法的灵敏性好和污染少，行业里一般都采用粒子计数器法进行高效空气过滤器安装后的检漏。
(3)过滤器制造厂内的效率检测是在理想实验条件下进行的，现场条件与实验条件与制造厂条件的差别，可能造成现场检验与实验室检验的结果不一致。安装后的现场检测，建议业主、供货商和检测方对现场检测方法及验收限值进行约定；
对于过滤器的现场检漏问题，建议尽量对每个过滤器实现逐一扫描，以保障洁净室的洁净等级。
实际过程中存在的一些典型的不规范安装方式：
(1)施工人员没有穿戴洁净衣服，鞋帽等；
(2)施工设施没有配备升降梯，无尘梯等；
(3)施工过程中用手直接触摸顶高效过滤器网面等；
(4)施工过程中高效过滤器被扭曲等；
(5) FFU箱体在高效过滤器表面移动或者脚踩到过滤器表面等。
以上列举的各种现象将直接导致高效过滤器的损坏，譬如滤纸变形，捅破，高效过滤器泄漏，高效过滤器网板碰伤等。
本段节选自《浅析FFU、高效过滤器安装中注意的要点》作者：费文明、张特。来源于互联网。
EC——FFU系统安装调试：
一、强电方面：
FFU电气连接接口如下图：
每台FFU的强电连接按以下步骤：
在以上图中，红色，黄色，蓝色电源线分别为单相220V交流电源的火线，地线，零线。
步骤1-3为输入电源，步骤4-6为输出电源，输出电源用于连接到下一台FFU，作为下一台FFU的输入电源。通过这样的串接，可以将数台FFU的电源连接在一起。每台FFU的最大电流为1.5A，建议每号串电源线串接10台FFU，最后，第一台FFU可以选用16A的插头和插座接入强电桥架。
二、弱电方面：
FFU之间用网络线连接。
网络线要求AMP六类或超六类屏蔽网线，水晶头为AMP屏蔽水晶头。如下图：
网络线的压制顺序由左到右为，桔白，桔，蓝白，蓝，绿白，绿，褐白，褐。如下图：
压制网线时请注意要将网线中的铝薄与水晶头的金
