Sicherheit im Reinraum
Lösungen der Gewährleistung von Sicherheit durch: Druckmessumformer in Reinraum-Monitoringsystemen.
Ein stabiler Luftdruck ist in Rein- und Hygieneräumen wichtig, um Kontaminationen zu vermeiden. Er reduziert Störungen in der Luft und erzeugt die gewünschten Luftströme. Über verschiedene Filtersysteme wird die Luft gereinigt und entweder ein permanenter Überdruck oder Unterdruck erzeugt. Diese Technologie wird in einer Vielzahl von Fertigungsprozessen eingesetzt, z. B. in der Halbleiterindustrie, der Lebensmitteltechnik und der Pharmazie. Für regelkonforme Reinraumanlagen muss der Schutz von Mensch und Produkt gewährleistet sein. Unsere Druckmessumformer unterstützen Sie dabei, indem sie eine zuverlässige Messung durch ihre innovative Membranbauweise und integrierte Magnetventile ermöglichen. Damit sichern Sie die Stabilität des Luftdrucks und die Einhaltung der erforderlichen Hygienestandards.
Konzeptioneller Aufbau eines Reinraums
Um die Partikelbewegungen in Reinräumen zu kontrollieren und zu steuern, werden Barrieren benötigt. Im Bereich von Durchgängen für Mensch und Material werden diese über definierte Druckzonen realisiert.
Die Druckzonen sind mit geringsten Druckdifferenzen <25 Pa (entspricht 0,00025 bar) realisiert. Diese Differenz ist bereits ausreichend für einen effektiven Schutz. Das sorgt dafür, dass Luftbewegung und somit der Austausch von Partikeln vermieden wird. Der Weg der Partikel wird somit kontrollierbar. Durch hochpräzise Differenzdruckmesstechnik wird zusätzlich die Energieeffizienz gesteigert.
Bei der klassischen Kaskadenschleuse fällt der Differenzdruck beginnend beim Produkt ab. So wird eine Partikelbewegung weg vom Produkt umgesetzt. Das Produkt wird effektiv geschützt.
Die Blasenschleuse nutzt eine „Blase“ sauberer Luft, um den Reinraum vor weniger sauberer Luft zu trennen. Diese Schleuse wird durch einen erhöhten Differenzdruck zum Reinraum und zum Korridor realisiert.
Die Sink-Schleuse hat einen niedrigeren Druck im Inneren der Schleuse und einen höheren Druck auf den beiden anderen Seiten der Schleuse. Hier wird Luft aus beiden angrenzenden Bereichen angezogen, wodurch eine Niederdruckbarriere entsteht und die Möglichkeit des Eindringens von Verunreinigungen in den inneren Bereich verhindert wird.
Eine Doppelkammer-Schleuse besteht aus zwei getrennten Kammern, die als Zwischenraum zwischen einem Reinraum und einem weniger sauberen Bereich dienen. Jede Kammer wird individuell hinsichtlich Sauberkeit und Druck geregelt.
Raum-in-Raum-Konzepte bieten in Reinräumen effiziente und flexible Lösungen, indem sie isolierte Bereiche innerhalb eines größeren Reinraums schaffen. Diese Konzepte ermöglichen die Anpassung an unterschiedliche Produktionsanforderungen bei geringsten Kosten. Die Luftverbräuche der einzelnen Zonen sind unabhängig voneinander. Die Auswirkungen auf die Druckzonen durch die variierenden Luftverbräuche muss berücksichtigt werden.
Kontinuierliche Messung der Druckverhältnisse mittels eines Monitoring System bieten hier eine erprobte Lösung.
Kontrollierter Über- und Unterdruck im Reinraum
Eine automatische Nullierung in Differenzdruckmessumformern sorgt für zuverlässige Druckmessungen, indem regelmäßig der Nullpunkt des Messumformers angepasst wird. Dies erfolgt durch ein integriertes Nullierungsventil. Dieses führt automatisch eine Nullierung durch, um Drift oder Verschiebungen des Nullpunkts zu verhindern. Dadurch sind stabile Messergebnisse auch über längere Zeiträume sichergestellt.
Zusätzlich schützt dieses Ventil den Messumformer auch vor Überdruck. Bei Erreichen kritischer Druckgrenzen öffnet es automatisch, um den Druck auszugleichen und so Schäden am Messumformer zu vermeiden.
Durch diese vollautomatisierte Funktion ist eine dauerhafte und fehlerfreie Verfügbarkeit der Anlage gewährleistet.
Wichtige Begriffe im Feld der Reinraumsicherheit
Sicherung von Normen
ISO 14644
ISO 14644-1: Festlegung und Klassifizierung der Luftreinheit in Reinräumen auf Basis der Partikelkonzentration. Diese Norm definiert die Reinraumklassen, z. B. ISO 5, ISO 6, usw.
ISO 14644-2: Anforderungen und Überwachungsmethoden für die Partikelkonzentration in Reinräumen. Behandelt auch das Monitoring und die Aufrechterhaltung der Reinraumbedingungen.
ISO 14644-3: Prüfverfahren zur Verifizierung der Reinraumleistung, einschließlich Tests zur Dichtheit, Filterleistung und Luftströmung.
ISO 14644-4: Anforderungen an die Planung, den Bau und die Inbetriebnahme von Reinräumen.
ISO 14644-5: Betrieb von Reinräumen, einschließlich Verhaltensregeln, Reinigung und Wartung.
ISO 14644-7: Anforderungen an Reinraumeinrichtungen wie Laminar-Flow-Einheiten, Isolatoren und Reinraumkabinen.
GMP (Good Manufacturing Practice)
EU-GMP-Leitfaden (Annex 1): Spezifische Anforderungen an Reinräume in der pharmazeutischen Produktion, insbesondere in Bezug auf Sterilität, Produktionsprozesse und Qualitätskontrolle.
FDA cGMP (21 CFR Part 211): Amerikanische Vorschriften für die Herstellung, Verarbeitung, Verpackung und Lagerung von pharmazeutischen Produkten, die ebenfalls Reinraumbedingungen betreffen.
ISO 50001 Energiemanagement
Die Norm ISO 50001 behandelt das Thema Energiemanagementsysteme und unterstützt Unternehmen dabei, Ihre Energieeffizienz systematisch zu verbessern. In diesem Kontext ist die Bestimmung des Luftverbrauchs von Anlagen und Reinräumen ein wichtiger Aspekt, um Energiesparpotenziale zu erkennen und umzusetzen.
In Reinräumen und Anlagen spielt die Kontrolle des Luftstroms eine essentielle Rolle. Der Luftverbrauch bezieht sich dabei auf die Menge der Luft, die durch die Reinraumanlage strömt, um die erforderlichen Reinraumbedingungen aufrechtzuerhalten.
Um den Luftverbrauch exakt und kontinuierlich zu kontrollieren, hat sich der Einsatz unseres P 34 mit ausgerüsteter P/T-Kompensation bestens bewährt.
Bereiche
Überwachte Bereiche
Diese Bereiche sind kontinuierlich überwacht, um sicherzustellen, dass sie die festgelegten Reinheitsklassen einhalten. Überwacht werden Messgrößen wie Partikelkonzentration, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Differenzdruck.
Beispiele: Produktionslinien in der Halbleiterindustrie, Abfüllanlagen in der Pharmaindustrie, Operationssäle
Genehmigungspflichtige Bereiche
Bereiche, in denen bestimmte Prozesse oder Änderungen genehmigt werden müssen, um die Reinraumklassifikation und die Produktqualität sicherzustellen. Vor einer Inbetriebnahme oder bei wesentlichen Änderungen müssen diese Bereiche von zuständigen Behörden oder Prüfinstitutionen freigegeben werden.
Beispiele: Pharmazeutische Produktionsanlagen, Reinräume für die Herstellung von Medizinprodukten
Fortschritt der Technologie
Verbesserte Filtertechnologien
Fortschritte in der Filtertechnologie, wie z. B. HEPA- und ULPA-Filter, ermöglichen eine noch feinere Filtration von Partikeln und Mikroorganismen, was zu einer höheren Reinraumklasse und geringerer Partikelkonzentration führt.
Modulare Reinraumsysteme
Modulare Systeme ermöglichen eine flexible Anpassung von Reinräumen an wechselnde Anforderungen. Diese Systeme sind schnell auf- und abbaubar und erlauben eine einfache Erweiterung oder Umgestaltung von Reinraumbereichen.
Strömungsoptimierung und CFD-Simulationen
Computational-Fluid-Dynamics-Simulationen (CFD oder auf Deutsch: numerische Strömungsmechanik) werden eingesetzt, um die Luftströmung in Reinräumen zu optimieren. Dies sorgt für eine effizientere Partikelentfernung und eine bessere Kontrolle der Luftqualität.
Energieeffizienz
Moderne Reinräume sind darauf ausgelegt, den Energieverbrauch zu minimieren, z. B. durch den Einsatz energieeffizienter Ventilatoren, optimierter Luftstromsysteme und intelligenter Steuerungstechnologien, die den Betrieb an die tatsächlichen Anforderungen anpassen.
Lösungen für den Rein- und Hygieneräume
Standard-Transmitter
für Basis-Anwendungen
Mit unseren wirtschaftlichen Differenzdrucksensoren der PS 17 und PS 27 Serie können beispielsweise der Zustand und Verschmutzungsgrad von Filteranlagen durch das Monitoring des Druckabfalls in Echtzeit überwacht werden. So wird der Filter zum richtigen Zeitpunkt gewechselt, dadurch Ressourcen geschont, Ausfälle vermieden und die Produktionsqualität sichergestellt.
Vorteile
- Kompakte Messumformer mit linearen Kennlinien und optionalem Display
- Messgenauigkeit je nach Ausführung zwischen 1 % und 3 % FS
- Individuelle, auch asymmetrische Messbereiche bis zu ± 50 Pa
High-End-Transmitter
für anspruchvolle Anwendungen
Die präzisen Differenzdruck-Messumformer der P 26 und P 34 Serie werden auch in kleinen Druckbereichen höchsten Ansprüchen an Messgenauigkeit und Stabilität gerecht. Damit können beispielsweise die Druckkaskaden in Reinräumen oder in sauberen Produktionszonen kontinuierlich überwacht werden - für eine anhaltend hohe Produktionsqualität und verlässlichen Personenschutz. Dank des induktiven Messprinzips ist eine hervorragende Langzeitstabilität sowie ein optimales Temperaturverhalten gewährleistet. Minimalste Druckabweichungen werden unmittelbar erkannt. In Kombination mit Wirkdruckgebern können die Druckmessumformer auch zur Volumenstrommessung eingesetzt werden.
Vorteile
- Hochpräzise Messumformer für kleinste Messbereiche von ± 10 Pa
- Messgenauigkeit je nach Ausführung 0,2 % oder 0,5 % FS
- Hohe Überlastsicherheit durch eingebautes Ventil
- Integrierte zyklische Nullpunktkorrektur für höchste Langzeitstabilität
- Umfangreicher Varianten-Baukasten
Lösungen für mobile Druckmessung
Das kompakte Kalibriergerät KAL 100 / 200 und das Handgerät EMA 200 können als Prüfmittel vor Ort genutzt werden, um im Einsatz befindliche Differenzdruckmessumformer unkompliziert und kurzfristig zu überprüfen oder zu kalibrieren. Die tragbaren, batteriegespeisten digitalen Manometer EMA 200 messen positiven und negativen Differenzdruck und sind durch die einfache Handhabung optimal für Kundendienst- und Wartungsarbeiten geeignet, z. B. an Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen oder zur Filterüberwachung. Das Kalibriergerät KAL 100 / 200 ist eine Kombination von Druckgeber und Druckmessgerät. Hiermit können Drucksensoren und andere Druckmessgeräte für niedrige Drücke in einfacher Weise mobil geprüft und kalibriert werden - der Anschluss an einen externen Druckluftgenerator ist nicht erforderlich.
Vorteile
- Hohe Genauigkeit und Langzeitstabilität durch automatischen Nullpunktabgleich, Messgenauigkeit je nach Ausführung bis zu 0,1 % FS
- Einfache Menüführung zur Einheitenumschaltung, Setzen von Kalibrierpunkten und Festlegen der Messspanne (in mehreren Sprachen)
- Erzeugung von positiven und negativen Differenzdrücken
- Komfortable Bedienung und Erstellung von Kalibrierkurven via USB-Schnittstelle und PC
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