Bộ lọc quạt FFU là thiết bị cần thiết cho các dự án phòng sạch. Nó cũng là bộ lọc khí không thể thiếu cho phòng sạch không bụi. Ngoài ra, nó còn cần thiết cho các bàn làm việc siêu sạch và buồng sạch.
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và sự nâng cao mức sống của người dân, yêu cầu về chất lượng sản phẩm ngày càng cao. FFU xác định chất lượng sản phẩm dựa trên công nghệ sản xuất và môi trường sản xuất, điều này buộc các nhà sản xuất phải theo đuổi công nghệ sản xuất tốt hơn.
Các lĩnh vực sử dụng thiết bị lọc gió FFU, đặc biệt là điện tử, dược phẩm, thực phẩm, công nghệ sinh học, y tế và phòng thí nghiệm, có yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường sản xuất. Nó tích hợp công nghệ, xây dựng, trang trí, cấp thoát nước, lọc không khí, HVAC và điều hòa không khí, điều khiển tự động và các công nghệ khác. Các chỉ số kỹ thuật chính để đo lường chất lượng môi trường sản xuất trong các ngành này bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch, lưu lượng không khí, áp suất dương trong nhà, v.v.
Do đó, việc kiểm soát hợp lý các chỉ số kỹ thuật khác nhau của môi trường sản xuất để đáp ứng yêu cầu của các quy trình sản xuất đặc biệt đã trở thành một trong những điểm nóng nghiên cứu hiện nay trong kỹ thuật phòng sạch. Ngay từ những năm 1960, phòng sạch dòng chảy tầng đầu tiên trên thế giới đã được phát triển. Các ứng dụng của FFU (Floating Flow Unit) đã bắt đầu xuất hiện kể từ khi nó được thành lập.
1. Tình trạng hiện tại của phương pháp kiểm soát FFU
Hiện nay, FFU thường sử dụng động cơ AC một pha đa tốc độ và động cơ EC một pha đa tốc độ. Có khoảng 2 điện áp cấp nguồn cho động cơ của bộ lọc quạt FFU: 110V và 220V.
Các phương pháp kiểm soát của nó chủ yếu được chia thành các loại sau:
(1). Điều khiển chuyển mạch nhiều tốc độ
(2). Điều khiển điều chỉnh tốc độ vô cấp
(3). Điều khiển bằng máy tính
(4). Điều khiển từ xa
Sau đây là phân tích và so sánh đơn giản về bốn phương pháp kiểm soát nêu trên:
2. Điều khiển chuyển mạch đa tốc độ FFU
Hệ thống điều khiển chuyển mạch đa tốc độ chỉ bao gồm một công tắc điều chỉnh tốc độ và một công tắc nguồn đi kèm với FFU. Do các thành phần điều khiển được cung cấp bởi FFU và được phân bố ở nhiều vị trí khác nhau trên trần phòng sạch, nhân viên phải điều chỉnh FFU thông qua công tắc chuyển mạch tại chỗ, điều này cực kỳ bất tiện. Hơn nữa, phạm vi điều chỉnh tốc độ gió của FFU bị giới hạn ở một vài cấp độ. Để khắc phục những bất tiện trong vận hành điều khiển FFU, thông qua thiết kế mạch điện, tất cả các công tắc đa tốc độ của FFU đã được tập trung hóa và đặt trong một tủ trên mặt đất để đạt được hoạt động tập trung. Tuy nhiên, dù xét về hình thức hay chức năng đều có những hạn chế. Ưu điểm của phương pháp điều khiển chuyển mạch đa tốc độ là điều khiển đơn giản và chi phí thấp, nhưng lại có nhiều nhược điểm: chẳng hạn như tiêu thụ năng lượng cao, không thể điều chỉnh tốc độ mượt mà, không có tín hiệu phản hồi và không thể đạt được điều khiển nhóm linh hoạt, v.v.
3. Điều khiển điều chỉnh tốc độ vô cấp
So với phương pháp điều khiển bằng công tắc đa tốc độ, phương pháp điều chỉnh tốc độ vô cấp có thêm bộ điều chỉnh tốc độ vô cấp, cho phép điều chỉnh tốc độ quạt FFU liên tục, nhưng đồng thời cũng làm giảm hiệu suất động cơ, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng cao hơn so với phương pháp điều khiển bằng công tắc đa tốc độ.
- Điều khiển bằng máy tính
Phương pháp điều khiển bằng máy tính thường sử dụng động cơ EC. So với hai phương pháp trước, phương pháp điều khiển bằng máy tính có những chức năng tiên tiến sau:
(1). Sử dụng chế độ điều khiển phân tán, việc giám sát và điều khiển tập trung FFU có thể dễ dàng được thực hiện.
(2). Việc điều khiển đơn vị đơn lẻ, nhiều đơn vị và phân vùng của FFU có thể dễ dàng thực hiện.
(3). Hệ thống điều khiển thông minh có chức năng tiết kiệm năng lượng.
(4). Có thể sử dụng điều khiển từ xa tùy chọn để giám sát và điều khiển.
(5). Hệ thống điều khiển có giao diện giao tiếp dự phòng có thể giao tiếp với máy tính chủ hoặc mạng để thực hiện các chức năng giao tiếp và quản lý từ xa. Ưu điểm nổi bật của việc điều khiển động cơ EC là: dễ điều khiển và phạm vi tốc độ rộng. Nhưng phương pháp điều khiển này cũng có một số nhược điểm chí mạng:
(6). Vì động cơ FFU không được phép có chổi than trong phòng sạch, nên tất cả các động cơ FFU đều sử dụng động cơ EC không chổi than và vấn đề chuyển mạch được giải quyết bằng bộ chuyển mạch điện tử. Tuổi thọ ngắn của bộ chuyển mạch điện tử làm giảm đáng kể tuổi thọ của toàn bộ hệ thống điều khiển.
(7). Toàn bộ hệ thống rất tốn kém.
(8). Chi phí bảo trì sau này rất cao.
5. Phương pháp điều khiển từ xa
Bên cạnh phương pháp điều khiển bằng máy tính, phương pháp điều khiển từ xa có thể được sử dụng để điều khiển từng FFU, giúp bổ sung cho phương pháp điều khiển bằng máy tính.
Tóm lại: hai phương pháp điều khiển đầu tiên tiêu thụ nhiều năng lượng và khó điều khiển; hai phương pháp điều khiển sau có tuổi thọ ngắn và chi phí cao. Có phương pháp điều khiển nào có thể đạt được tiêu thụ năng lượng thấp, điều khiển thuận tiện, tuổi thọ đảm bảo và chi phí thấp không? Có, đó là phương pháp điều khiển bằng máy tính sử dụng động cơ điện xoay chiều.
So với động cơ điện (EC), động cơ điện xoay chiều (AC) có nhiều ưu điểm như cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ gọn, dễ chế tạo, vận hành đáng tin cậy và giá thành thấp. Do không gặp vấn đề về chuyển mạch, tuổi thọ của chúng dài hơn nhiều so với động cơ EC. Trong một thời gian dài, do hiệu suất điều chỉnh tốc độ kém, phương pháp điều chỉnh tốc độ chủ yếu được sử dụng là phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng động cơ EC. Tuy nhiên, với sự xuất hiện và phát triển của các thiết bị điện tử công suất mới và mạch tích hợp quy mô lớn, cũng như sự ra đời và ứng dụng liên tục của các lý thuyết điều khiển mới, các phương pháp điều khiển AC đã dần phát triển và cuối cùng sẽ thay thế hệ thống điều khiển tốc độ bằng động cơ EC.
Trong phương pháp điều khiển AC của quạt FFU, chủ yếu được chia thành hai phương pháp điều khiển: phương pháp điều khiển bằng điện áp và phương pháp điều khiển bằng biến tần. Phương pháp điều khiển bằng điện áp là điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách trực tiếp thay đổi điện áp của stato động cơ. Nhược điểm của phương pháp điều khiển bằng điện áp là: hiệu suất thấp trong quá trình điều chỉnh tốc độ, động cơ bị quá nhiệt nghiêm trọng ở tốc độ thấp và phạm vi điều chỉnh tốc độ hẹp. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp điều khiển bằng điện áp không quá rõ rệt đối với tải quạt FFU, và phương pháp này có một số ưu điểm trong tình hình hiện tại:
(1). Phương án điều chỉnh tốc độ đã hoàn thiện và hệ thống điều chỉnh tốc độ ổn định, có thể đảm bảo hoạt động liên tục không gặp sự cố trong thời gian dài.
(2). Dễ vận hành và chi phí thấp của hệ thống điều khiển.
(3). Do tải của quạt FFU rất nhẹ nên nhiệt độ động cơ không quá cao ở tốc độ thấp.
(4). Phương pháp điều chỉnh điện áp đặc biệt phù hợp với tải quạt. Vì đường cong chu kỳ hoạt động của quạt FFU là một đường cong giảm chấn độc đáo, nên phạm vi điều chỉnh tốc độ có thể rất rộng. Do đó, trong tương lai, phương pháp điều chỉnh điện áp cũng sẽ là một phương pháp điều chỉnh tốc độ chính.
Thời gian đăng bài: 18/12/2023