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Dans les industries exigeant une propreté irréprochable, telles que l'agroalimentaire, la fabrication électronique et l'industrie pharmaceutique, certaines étapes de production nécessitent non seulement le maintien d'un environnement exempt de poussière dans les salles blanches, mais génèrent également des polluants comme les fumées d'huile (par exemple, la cuisson des aliments, le soudage de composants électroniques, etc.). Élément essentiel de l'épuration des salles blanches, le fonctionnement coordonné des sas de décontamination et des extracteurs de fumées est crucial pour garantir la sécurité de l'environnement de production. Cependant, en pratique, des problèmes tels que l'interférence des fumées d'huile et une extraction de fumées insuffisante avec l'efficacité de la purification des sas de décontamination surviennent fréquemment. Dès lors, comment les extracteurs de fumée des sas de décontamination peuvent-ils assurer la coordination entre l'épuration en salle blanche et la purification des fumées d'huile afin de garantir la sécurité de l'environnement de production ?
Logique fondamentale et approches de mise en œuvre du fonctionnement coordonné
Le principe fondamental des ventilateurs d'extraction de fumées des sas de décontamination, assurant la coordination entre la purification en salle blanche et celle des fumées d'huile, repose sur une approche combinée de « purification zonale + coordination des flux d'air + régulation intelligente ». Cette approche garantit non seulement l'efficacité du prétraitement des sas de décontamination pour le personnel et les matériaux, mais aussi la collecte et la purification optimales des fumées d'huile de production par les ventilateurs d'extraction. Parallèlement, elle évite les interférences entre les flux d'air et permet d'atteindre le double objectif de conformité aux normes environnementales des salles blanches et aux normes d'émission de fumées d'huile. Concrètement, son efficacité repose sur les trois axes suivants :
1. Optimiser l'agencement du système et l'organisation du flux d'air
Les perturbations du flux d'air entre les sas de décontamination et les extracteurs de fumées constituent le principal facteur affectant l'efficacité de la coordination. Une conception scientifique doit donc être réalisée en tenant compte de l'agencement spatial et de la direction du flux d'air. Concernant l'agencement, l'entrée d'air de l'extracteur de fumées doit être alignée avec précision avec la source de génération de vapeurs d'huile (fours de cuisson, postes de soudage, etc.) afin de créer un système de captage de proximité et de réduire ainsi la diffusion des vapeurs d'huile vers la salle blanche. Le sas de décontamination doit être installé dans un conduit indépendant à l'entrée de la salle blanche, avec des portes étanches à chaque extrémité du conduit pour éviter la convection entre le flux d'air de l'extracteur de fumées et celui du sas. Concernant la direction du flux d'air, le sas de décontamination doit adopter un mode d'alimentation en air vertical descendant, l'air purifié étant filtré par un filtre HEPA haute efficacité pour éliminer efficacement la poussière présente sur le personnel et les matériaux. L'air est ensuite récupéré et filtré par la sortie d'air de reprise, formant ainsi un cycle fermé. Le ventilateur d'extraction des fumées fonctionne selon un mode combiné d'aspiration latérale et de refoulement vers le bas. Utilisant la dépression, il aspire précisément les fumées d'huile, empêchant ainsi leur diffusion vers le haut, au niveau de la zone de décontamination. Parallèlement, il est essentiel de maintenir une légère surpression dans l'ensemble de la salle blanche et une légère dépression au niveau de la zone de captage du ventilateur, créant ainsi une barrière d'air grâce à la différence de pression et empêchant toute pénétration des fumées d'huile dans la salle blanche.
2. Paramètres techniques de purification des allumettes
La capacité de purification des sas de décontamination et des extracteurs de fumée doit être précisément adaptée au niveau de pollution du scénario de production afin d'éviter une réduction de l'efficacité de la purification due à des paramètres inadaptés. Pour les sas de décontamination, le filtre HEPA approprié (par exemple, de classe H13 ou H14) doit être sélectionné en fonction du niveau de propreté de la salle blanche (par exemple, classe 100, classe 1000 ou classe 10000). Parallèlement, la vitesse d'insufflation de l'air doit être maintenue entre 20 et 30 m/s pour garantir une force de purge suffisante à l'élimination des poussières, et la durée de la sas de décontamination doit être réglée entre 10 et 30 secondes pour assurer une purge efficace. Pour les ventilateurs d'extraction de fumées, il est nécessaire de choisir une technologie de purification adaptée à la composition des fumées d'huile (particules d'huile, gaz résiduaires organiques, etc.). Par exemple, un procédé combiné d'adsorption électrostatique et d'adsorption sur charbon actif peut être envisagé : les particules d'huile sont d'abord éliminées par adsorption électrostatique (efficacité supérieure à 95 %), puis les gaz résiduaires organiques et les odeurs sont purifiés par adsorption sur charbon actif afin de garantir la conformité des gaz émis avec la norme d'émission globale pour les polluants atmosphériques. Par ailleurs, le débit d'air du ventilateur d'extraction doit être dimensionné en fonction de la quantité de fumées d'huile générées. Généralement, chaque équipement produisant des fumées d'huile nécessite un débit d'air de 1 000 à 2 000 m³/h pour éviter les fuites dues à un débit insuffisant.
3. Mettre en place un système de régulation intelligent
Durant le processus de production, la quantité de vapeurs d'huile générées et la fréquence des entrées et sorties du personnel varient constamment. Maintenir une coordination stable avec des paramètres fixes est difficile ; un système de régulation intelligent est donc nécessaire pour une adaptation dynamique. Ce système collecte des données en temps réel grâce à des capteurs : des capteurs de concentration de poussières et de pression atmosphérique sont installés dans la salle blanche pour surveiller en temps réel les variations de propreté et de pression ; des capteurs de concentration de vapeurs d'huile sont placés dans la zone de génération pour surveiller en temps réel la concentration de ces vapeurs ; des capteurs de présence sont installés dans le sas de décontamination pour contrôler les entrées et sorties du personnel. À partir de ces données, le système intelligent ajuste automatiquement les paramètres de fonctionnement des équipements : lorsqu'une personne entre dans le sas de décontamination, le système lance automatiquement le programme et ajuste le débit d'air en fonction du nombre de personnes ; lorsque la concentration de vapeurs d'huile augmente, le système augmente automatiquement le débit d'air et la tension d'adsorption électrostatique du ventilateur d'extraction des fumées pour optimiser la collecte et la purification des vapeurs. Lorsque la pression d'air dans la salle blanche est inférieure à la valeur définie, le système ajuste automatiquement le taux de retour d'air du sas de décontamination afin de fournir de l'air pur et de maintenir une légère surpression. Parallèlement, le système est doté d'une fonction d'alarme en cas de dysfonctionnement. Par exemple, si le filtre HEPA est obstrué ou si l'efficacité de purification du ventilateur d'extraction des fumées diminue, une alarme est émise en temps réel pour inciter le personnel à effectuer la maintenance et le remplacement nécessaires, garantissant ainsi le fonctionnement stable et durable du système.
Soutien clé : Gestion des opérations et de la maintenance quotidiennes
De plus, la gestion quotidienne des opérations et de la maintenance est essentielle pour garantir l'efficacité du système. Il est nécessaire d'inspecter et de remplacer régulièrement le filtre HEPA du sas de décontamination (généralement tous les 6 à 12 mois), et de nettoyer régulièrement le conduit d'arrivée d'air et la sortie d'air de reprise afin d'éviter l'accumulation de poussière. Il convient également de nettoyer et de remplacer régulièrement le dispositif d'adsorption électrostatique et la grille de filtration au charbon actif du ventilateur d'extraction des fumées (nettoyer le dispositif tous les 1 à 2 mois et remplacer la grille tous les 3 à 6 mois) afin de maintenir l'efficacité de la purification des fumées d'huile. Parallèlement, il est indispensable de tenir un registre d'exploitation et de maintenance pour consigner les paramètres de fonctionnement des équipements, les temps de maintenance et autres informations, fournissant ainsi des données utiles à l'optimisation du système.
Résumé
En résumé, le fonctionnement coordonné des ventilateurs d'extraction de fumées de douche d'air ne se résume pas à une simple superposition d'équipements. Seule une coordination complète de l'optimisation de l'agencement, de l'adéquation des paramètres, de la régulation intelligente et de la normalisation de l'exploitation et de la maintenance permet non seulement de garantir un environnement sans poussière en salle blanche, mais aussi d'assurer une purification et une évacuation conformes des fumées d'huile, offrant ainsi une double garantie pour la sécurité de l'environnement de production.
