Thiết kế kiểu dòng không khí trong phòng sạch là một bước rất quan trọng. Và một kiểu luồng không khí mà các phòng sạch cấp độ cao đều theo đuổi là Laminar Flow. Cùng tìm hiểu xem nó là gì và mức độ quan trọng của nó ra sao trong phòng sạch ngay sau đây.
MỤC LỤC
1. Laminar Flow là gì
2. Độ quan trọng của Laminar Flow trong phòng sạch
3. Dòng chảy tầng và dòng chảy rối
4. Các thiết bị sử dụng dòng chảy tầng
Laminar Flow là gì
Laminar Flow là luồng không khí (hoặc chất lỏng) di chuyển theo một hướng với cùng một tốc độ không đổi, nó không có hoặc rất ít các luồng không khí bị cắt ngang.
Laminar Flow còn được gọi là dòng chảy tầng và nguyên tắc này được nghiên cứu và phát triển lần đầu vào những năm 1960 (theo CDC Hoa Kỳ). Đến hiện tại nó vẫn rất phù hợp và được sử dụng rất nhiều cho các phòng thí nghiệm hiện đại, nó đã là một thiết kế luồng khí chắc chắn phải có trong phòng thí nghiệm và những phòng sạch yêu cầu cấp độ sạch cao.
Độ quan trọng của Laminar Flow trong phòng sạch
Phòng sạch cần sử dụng hệ thống lọc không khí để hạn chế các hạt bụi. Thông thường, điều này là thông qua việc sử dụng các bộ lọc HEPA hoặc ULPA. Các bộ lọc này có thể loại bỏ khoảng 99.9% tất cả các vi hạt trong không khí phòng bằng cách áp dụng kỹ thuật dòng chảy tầng hoặc dòng chảy rối vào không khí môi trường.
Laminar Flow là luồng không khí chảy theo một đường thẳng, không bị cản trở. Dòng chảy một chiều được duy trì trong các phòng sạch, các tia khí sẽ đi xuống theo đường thẳng, cùng với kiến trúc của phòng sạch sẽ làm giảm đi sự nhiễu loạn của các hạt. Laminar Flow sử dụng bộ lọc HEPA để lọc và làm sạch tất cả không khí đi vào môi trường. Các thiết bị tạo dòng chảy tầng thường được làm bằng thép không gỉ hoặc các vật liệu không bám bụi khác để đảm bảo số lượng các hạt đi vào phòng sạch ở mức thấp. Phòng sạch sử dụng dòng chảy tầng thường được gọi là Phòng sạch luồng không khí một chiều.
Duy trì dòng chảy tầng một cách thường xuyên sẽ ngăn các hạt lơ lửng trong không gian phòng không lắng đọng xuống các bề mặt. Từ đó phòng sẽ luôn giữ được độ sạch như đã thiết kế ban đầu và các hoạt động sản xuất trong phòng sạch sẽ không bị gián đoạn.
Laminar and Turbulent Flow – Dòng chảy tầng và dòng chảy rối
Laminar Flow – Dòng chảy tầng
- Dòng chảy tầng sẽ xảy ra khi khí (chất lỏng) chảy thành các lớp song song, không có sự gián đoạn giữa các lớp.
- Laminar Flow sẽ không có dòng chảy chéo vuông góc với hướng của dòng chảy, cũng không có dòng xoáy.
- Trong dòng chảy tầng, chuyển động của các phần tử khí rất có trật tự với tất cả các phần tử chuyển động theo đường thẳng song song.
- Bất kỳ sự trộn lẫn (trộn theo góc vuông với hướng dòng chảy) đều xảy ra do tác động của sự khuếch tán giữa các lớp.
Turbulent Flow – Dòng chảy rối
- Dòng chảy rối là một chế độ dòng chảy được đặc trưng bởi sự thay đổi hướng một cách hỗn loạn.
- Điều này bao gồm sự thay đổi nhanh chóng của áp suất và vận tốc dòng chảy trong không gian và thời gian.
- Dòng không khí sẽ không đi theo hướng cụ thể mà sẽ chảy một cách hỗn loạn trong môi trường
Các thiết bị sử dụng Laminar Flow
Có rất nhiều thiết bị trong phòng sạch cần sử dụng đến dòng chảy tầng để tạo ra một môi trường sạch cục bộ nhằm xử lý các hoạt động cần độ sạch cao mà không tốn quá nhiều chi phí để xây dựng một phòng sạch.
Một số thiết bị quen thuộc mà chúng ta có thể biết đến như:
- Laminar Flow Hood / Laminar Flow Cabinet / Clean Bench: Tủ tạo dòng chảy tầng nhưng không chú trọng bảo vệ người vận hành. Phù hợp để làm việc với những mẫu không ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Laminar Flow Hood
- Dispensing Booth / LAF Cân / Weighing Booth / RLAF: Đây là những thiết bị tạo dòng chảy tầng, dùng để cân đo các loại bột, dung dịch mang tính chính xác cao. Dòng không khí tạo ra trong các thiết bị này phải là dòng chảy tầng, có áp suất âm so với môi trường bên ngoài. Và phải đề cao khả năng bảo vệ người vận hành và môi trường xung quanh.
- Tủ an toàn sinh học / Isolator: Là những thiết bị không thể thiếu cho việc nghiên cứu vi sinh và các hợp chất quan trọng. Tủ phải có độ sạch cực cao do đó việc tạo dòng chảy tầng trong tủ là không thể bỏ qua. Ngoài ra tủ phải có thiết kế kín, bảo vệ người vận hành tuyệt đối.
