潔凈棚（Clean Booth）是一種局部潔凈空間的控制設備，廣泛應用于電子、半導體、生物醫藥等高潔凈度需求的行業。風機過濾單元（FFU, Fan Filter Unit）作為潔凈棚核心組件之一，直接決定了潔凈棚的潔凈級別與風速分布。本文將從FFU與體積的關系、FFU對環境潔凈度的影響以及FFU數量的計算三方面進行詳細探討，幫助設計者合理規劃潔凈棚的FFU數量。

1. FFU與潔凈棚體積的關系

FFU作為潔凈棚的主要空氣循環和過濾裝置，它通過內置風機吸入外部空氣，并通過過濾器將潔凈空氣均勻地送入工作區。在設計潔凈棚時，FFU的數量與潔凈棚的體積密切相關，因為體積決定了空氣的換氣次數（ACH, Air Changes per Hour）以及潔凈區的風速需求。

一般情況下，潔凈棚體積越大，所需的FFU數量也越多，以保證足夠的空氣流量和潔凈度。例如，對于100級潔凈棚，常規的換氣次數要求在600次/h左右。因此，設計者需要根據潔凈棚的具體體積，選擇適合的FFU數量和單個FFU的風量（通常在800-1200立方米/小時之間），以確保空氣循環的充分性。

計算公式：

FFU數量 = 棚內體積×換氣次數/單個FFU風量

通過此公式，設計者可以根據潔凈棚的體積合理規劃FFU數量，確保空間內的空氣循環達到標準。

2. FFU對環境潔凈度的影響

FFU的另一個關鍵作用是確保潔凈棚內的環境潔凈度。空氣的過濾能力取決于FFU所配備的過濾器等級，一般FFU會配備HEPA（高效過濾器）或ULPA（超高效過濾器），可以去除99.99%以上的0.3微米顆粒。對于不同的潔凈度等級（如ISO 5或Class 100），FFU的數量和風速的配置也有所不同。

潔凈度標準的達成不僅取決于FFU數量，還與潔凈棚內的空氣流動模式、污染物的產生和排放等因素有關。過少的FFU數量會導致空氣流動不均勻，形成渦流或死角區域，從而影響整體潔凈度；過多的FFU則會增加能耗和設備成本。因此，在設計過程中，平衡FFU數量與空氣流速以及過濾能力是至關重要的。百級潔凈棚潔凈度目前最高。

3. FFU數量的計算

設計潔凈棚FFU數量時，除了體積和潔凈度的要求外，還需要考慮一些其他因素，如房間高度、人員活動、設備排放熱量等。一般FFU數量的設計可以通過以下步驟進行：

（1）計算所需的空氣流量

空氣流量決定了FFU的數量。首先，根據潔凈棚的體積和要求的換氣次數來計算總的空氣流量。常規潔凈棚的換氣次數要求在200-600次/小時之間，具體數值應根據潔凈等級來確定。例如，對于Class 100級潔凈棚，建議換氣次數約為600次/小時。

空氣流量潔凈棚體積換氣次數

（2）選擇FFU風量

不同型號的FFU風量存在差異，常見的FFU風量通常在800到1200立方米/小時之間。在選擇FFU型號時，需要確保每個FFU的風量足夠滿足潔凈棚內空氣的循環要求，同時保證其運行的穩定性和能效。

（3）確定FFU數量

根據計算得到的空氣流量，結合所選FFU的風量，計算出所需的FFU數量。

FFU數量 = 總空氣流量/FFU風量

例如，假設潔凈棚體積為100立方米，要求換氣次數為600次/小時，FFU的風量為1000立方米/小時，那么：

總空氣流量= 100*600 = 60000 立方米/小時

FFU數量 = 60000/1000 = 60 臺

在實際應用中，設計者通常會增加10%-20%的冗余FFU，以應對設備運行中的變化和潛在的污染源。此外，考慮到潔凈棚的高度，FFU通常會均勻布置在頂部，以確保空氣的垂直流動，從而達到理想的潔凈效果。

FFU作為潔凈棚的重要組成部分，其數量設計直接關系到空氣的循環效率和潔凈度的達標情況。通過科學的體積測算、潔凈度要求分析，以及合理的FFU數量計算，可以確保潔凈棚內達到預期的潔凈等級。在實際設計中，設計者還需要綜合考慮潔凈棚的布局、設備能耗、運行維護成本等因素，最終制定最優的FFU配置方案。