實驗室潔淨乾燥空氣 (CDA) 與氮氣系統規劃指南:日本 ANEST IWATA 無油渦卷式技術應用

在科研實驗、生物製藥及精密檢測中心,壓縮空氣不僅是動力源,更是實驗環境的一部分。合理的系統配置直接影響:

  • 氣體品質穩定性: 確保符合 ISO 8573-1 等級,避免污染高精密儀器(如 LC-MS, GC, NMR)。
  • 壓力波動控制: 消除壓力震盪,確保實驗數據的重現性與準確性。
  • 系統冗餘設計 (Redundancy): 完善的備援方案(如 2+1 配置),確保研究不因設備維護而中斷。
  • 設備壽命與能效: 透過最佳化配置,提升耗材壽命並降低「實驗室營運成本 (OPEX)」。

二、遵循國際壓縮空氣品質規範

規劃實驗室空壓系統時,ISO 8573-1:2010 是全球共通的語言。

潔淨乾燥空氣 (CDA): 針對儀控與製程需求,配置高效能乾燥與過濾系統,確保露點 (Pressure Dew Point) 達到 Class 4 (3°C) 或更高的 Class 1~3 (-20°C to -70°C)。

無油認證 (Class 0): 對於精密檢測,日本 ANEST IWATA 無油渦卷技術 提供真正 100% 無油的壓縮空氣,避免碳氫化合物污染。

生醫製藥要求: 依據 FDA 指引,無菌製程之空氣品質須對應無塵室 A、B、C、D 四個等級。

ISO 8573-1 壓縮空氣品質等級:2020年版

三、專業配置關鍵:提升穩定性與節能效果

未來服務工業 (NextUT) 針對實驗室場域,提出以下系統配置優化建議:

許多系統在空壓機出口與使用端之間錯誤安裝逆止閥,這會隔離壓力感測器與實際負載,導致空壓機頻繁加卸載。這不僅增加能耗,更縮短渦卷式壓縮機的電磁開關壽命。

我們強烈建議:空壓機出口 → 濕空氣桶 → 乾燥機 → 過濾器 → 乾空氣桶。

  • 濕桶功能: 透過初步冷凝降溫除水,大幅減輕冷凍式乾燥機的熱負荷。
  • 穩定氣流: 避免壓縮空氣直接衝擊乾燥機,確保除濕效果最適化。

彈性調度: 讓系統能根據實驗室淡旺季負載,自動切換運轉台數,達成最高能效。

等距分流設計: 確保每一台 ANEST IWATA 空壓機到使用端的距離與阻力一致。

規格一致化: 雖然空壓機可採「大小配」來對應負載變化,但乾燥機與過濾器建議規格一致,以避免因大小壓降不均導致的空氣流動阻塞。

1.三套各自獨立的空壓機與乾燥過濾系統–

上圖是簡化的系統配置, 並不考慮壓縮空氣品質, 單純是討論空壓機房設備的合理配置所示意; 當過濾器濾芯壓差上升不一時,經過過濾設備後之出口壓力不均等,將造成空壓機無法及時針對使用端負載波動產生反應,或者造成耗能情形。另外,不同子系統設備之間無法彈性調度使用。當然, 較值得注意的是容易造成分流不均及負荷集中接近出口系統空氣桶附近的空壓機; 另外, 冷凍式乾燥機直接承接來自空壓機的壓縮空氣, 與我們建議空壓機出口先接入濕空氣桶以達到降溫除水的建議不同, 我們還是建議有濕桶降溫除水再進入乾燥機。

2.三套空壓機子系統離使用端遠近不一–

距離使用端最近的空壓機、冷乾機與過濾器因為管路壓損低,主要負載會集中於距離使用端最近的子系統,產生分流不均。

3. 未來服務工業建議的配置做法 (若採用集中式空壓機房設計)

任何一處產生的壓縮空氣從空壓機到使用端距離均一致,設備可以相互彈性調度、空壓機與系統融合可以即時反應使用端負載波動….。另外,空壓機可以依據負載工況設計大小配;但是乾燥機與過濾器規格最好都一樣,以避免大小不同的壓降問題而影響空氣流動的流暢性,影響了機器系統營運的最適化設計。

若實驗室需配合氮氣產生機使用,前置的無油空壓機品質至關重要。採用 ANEST IWATA SLP 系列 無油渦卷空壓機,能提供穩定的進氣流量與極低含油量,能有效延長氮氣機 CMS(碳分子篩)的壽命,確保氮氣純度恆定。

日本岩田ANEST IWATA SLP 系列 無油渦卷式空壓機特別適合需要對應較長時間供氣的科學儀器的實驗室或 (公用) 貴重儀器中心靜音需求設計(噪音值低至 41-49 dB),而未來服務工業 (NextUT) 不僅提供系統設備以及GoUseAir Service PaaS & AaaS 服務方案,更提供具備專業物理邏輯與法規遵循的「空氣動力解決方案」。。

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發表者:實驗室空壓機

未來服務工業 GoOneAir解決方案係由 Usership 與 循環經濟 理念出發, 並且以穩定耐久與持續節能的無油無汙染系統推廣無油渦卷式空壓機系統, 無油渦卷式真空泵系統與氮氣產生機系統. 以 極穩, 極省, 極簡 三大原則精選代理服務方案的產品載具, 加上幹練實務的系統豐富經驗, 我們在生醫製藥, 半導體材料與光電材料高科技領域的實驗室, 研發中心, 品質設計測試中心及科研機構潔淨乾燥無油渦卷式空壓機CDA系統, 氮氣產生機系統, 無油渦卷式真空泵...等氣體產生機解決方案, 提供安心的Oil Free, Germ Free, Trouble Free空氣品質, 歡迎隨時交流討論!

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