FFU的应用及其构造介绍
摘要：本文主要介绍了FFU产生历史，自身构造及性能，工程应用经验，并总结了FFU的应用与选择上的注意事项，供读者参考。
引言 随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对产品质量的要求也越来越高。而生产技术和生产环境决定了产品质量，这就迫使厂家追求更好的生产技术和更高的生产环境。特别是电子、制药、食品、生物工程、医疗、实验室等领域对生产环境有着苛刻的要求，它综合了工艺、建筑、装饰、给排水、空气净化、暖通、空调、自动控制等多方面的技术。FFU作为一种净化设备，目前在各种洁净工程中得到广泛应用。
一、FFU的简介
FFU是FAN FILTER UNIT的缩写，中文称作“风机过滤器单元”，也就是将风机和过滤器组合在一起构成自身能提供动力的末端净化设备。早在上个世纪六十年代，美国新墨西哥州Sandia国家实验室的科学家们利用HEPA过滤的方法研制成功了层流技术，其后商用FFU陆续在美国一些手术室及工业厂房得到广泛的应用。但直到1984年，在亚洲才出现大规模应用FFU的事例（大约有5000台）。是什么原因导致FFU在这么长的时间没有得到广泛的发展呢？有三个问题占主导地位：噪声较大问题；压力平衡问题，在很大的静压箱里，各不同角落的风机是否能得到均衡的压力，这在当时也是不能够得到保证的；维护问题，FFU本身造价就比较高，如果它的电机寿命不能保证的话，更换又会带来附加投资。这些都是造成当时的企业不选择使用FFU的主要原因。
但是这一切，在1984年都发生了改变。首先是噪声问题得到了控制，大规模的FFU洁净厂房都可以把噪声控制在65dBA以下，这符合工业厂房的标准。其次随着自动控制的发展，监测和调节各个角落的静压也变得容易起来。*后电机的寿命随着技术的提高也得到了质的飞跃。
现在，随着半导体电子技术的发展，越来越密集的集成电路也要求着越来越高的洁净等级。这给大规划应用FFU带来契机，而FFU系统本身也有着其独特的优势，主要包括以下几点：
1．灵活性。因为FFU是自带动力的，它不受区域的限制。在一个偌大的洁净厂房里，可根据需要，分区控制。而且，随着半导体生产工艺的变化，厂房布局必然要作相应调整，FFU的灵活性使得这样的调整变得轻松，而且不会带来二次投资。
2．可再利用性。从理论上讲，一时不用的FFU设备，可以拆下来，密封好，妥善保管，留待下次使用。
3．负压通风。这是FFU的独特特点。由于它本身能够提供静压，使得送风静压箱相对于洁静厂房负压。这样，静压箱内的颗粒就不会受到压力的作用泄漏到洁净区里，使得密封变得很简单而且**。
4、缩短建设周期。使用FFU省掉了风管的制作和安装，因为风管在洁净工程中，占掉很大的建设周期，任何一个投资者都希望投资能尽快带来收益，选用FFU成为了一种可能。
5、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。
6．节约空间。相比较RCU+HEPA系统，FFU+DCC+MAU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。而RCU不论是吊挂在天板上方还是设置在洁净室，均占用不少空间。
二、FFU的外观
目前，全世界所有厂家生产的FFU，从外观上可这样划分:
1、从形状上分两种，一种是长方体，一种上部为坡形,即FFU的上部做成坡形，起到了一种导流的作用，有利于气流的流动和均匀分布。前者则一般依靠另外的途径来均衡气流。
2、从结构上分两种，一种为整体(如图1所示)，一种为分体(如图2所示)。
分体形状的FFU有如下优势：使过滤器的更换变得方便,减小了安装过程中的劳动强度。
整体形状的FFU有如下优势：增加了FFU的密封性，有效防止了泄漏；有利于降低噪音；有利于减小振动。
以1200*1200mm的FFU为例，在台湾人工较贵而机械发达区域，常在地面将FFU组装完成以液压升降机配合安装。而在国内，我们常以四人一组先安装过滤器再安装壳体，因为人工费便宜。
三、FFU的组成部件
目前，各种FFU*多由以下几部分组成(按从上到下、从内到外的顺序)，视不同厂家组成部分可能有所减少(如图3所示)。
1、预过滤器 6、气流均衡装置
2、外壳体 7、过滤器
3、风管连接部件 8、金属防护网
4、电机 9、刀缘
5、叶轮 10、控制元件
下面，我们对各个部件进行分析介绍：
1、预过滤器：主要防止因施工、检修或其它意外情况产生杂物而可能造成的对过滤器的伤害，可将预滤器放置预滤网框架上或直接将不织布粘贴于FFU进气口。如果生产工艺有除NH3需求，常在此处放置NH3化学滤网，此部分造价较高，我们在设计过程中不可能忽略。
2、外壳体：常用有镀铝锌(Galvalume)，不锈钢(SUS430)和铝合金(AlloyAluminum)三种，其它如铝板(Aluminum)，不锈钢(SUS304)和镀锌板也有应用。箱板厚度选取有时也需考虑载人需求。应不同材质，箱板厚度一般在0.8~1.2mmt左右，若选用铝板材质厚度需达到2.0mmt。实际施工时为节约成本，常选用*小厚度。
3、风管连接部件：在洁净级别较低(≤1000级联邦标准209E)的场合，此时吊顶上部没有静压箱，带有风管连接部件的FFU使得风管和FFU的连接十分方便。
4、电机：目前，交流电机(AC)和直流电机(DC)在FFU中都有使用，直流电机的体积大，造价高，控制容易实现，能耗较高。交流电机的体积小，造价低，控制需要相应的技术，能耗较低。现在FFU所使用的 电机的寿命大约为4万小时不等。一些**的电机会有相应的技术，如无油润滑，密封轴承，带过热保护，换向器寿命得到显著提高等。
5、叶轮：叶轮有两种形式，前倾和后倾，前倾有利于增加气流组织的矢向流动，增强去除尘埃的能力。后倾有利于降低能耗，减小噪音。FFU有风机外转子后驱动式(推荐使用）和传统内转子前倾式两种型式。风机外转子后驱动式结构紧凑, 效率高, 寿命长, 静压高, 噪音低；传统内转子前倾式结构太复杂, 效率低, 寿命短, 静压低和噪音高)。
6、气流均衡装置：随着FFU的不断普及，绝大部分厂家都开始装配气流均衡装置，用来调整FFU的出口气流， 从而改善洁净室的气流分布。目前，这种均衡装置大约分为三种：一种为孔板，主要通过板