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MVI > Reinraumtechnik > Flashcards

Reinraumtechnik Flashcards

1
Q

Nennen Sie Anwendungsgebiete der Reinraumtechnik

A
  • Luft- und Raumfahrtindustrie
  • Halbleiterindustrie
  • Mikrosystemtechnik
  • Automobilindustrie
  • Medizintechnik
  • Pharmaindustrie
  • Lebensmittelindustrie
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2
Q

Beschreiben Sie die Unterschiede des Einsatzes der Reinraumtechnik in der Pharma- und in der Lebensmittelindustrie.

A
  • Pharma: Schutz des Produktes vor Kontaminationen, aber auch Schutz von Personen vor hochwirksamen Substanzen
  • LM: Verlängerung der Haltbarkeit von LM, Abpackprozesse meist im Reinraum, aber Verunreinigung der Produktionsanlage macht Reinigung und Desinfektion regelmäßig erforderlich
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3
Q

Nennen Sie Kontaminationsarten, die in der Reinraumtechnik auftreten können.

A
  • Abiotische Partikel
  • Mikroorganismen
  • Elektrostatik
  • Chemische Kontamination
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4
Q

Welche Reinheitsklassen sind nach der GMP-EU-Richtlinie klassifiziert?

A
  • A: aseptische Zubereitung und Abfüllung
  • B: Hintergrundumgebung für eine Zone der Klasse A
  • C: Produktabfüllung
  • D: Handhabung von Bestandteilen nach dem Waschen
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5
Q

Welchen wesentlichen Vorteil und welchen wesentlichen Nachteil hat eine turbulente Mischströmung gegenüber einer turbulenzarmen Verdrängungsströmung in Reinräumen?

A

Mischströmung Vorteil: geringerer Volumenstrom aber ungeeignet für höherwertige Reinräume
Turbulenzarme Verdrängungsströmung: für hochwertige Reinräume einsetzbar, aber große Luftströme erforderlich (zur Aufrechterhaltung einer stabilen Raumluftströmung

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6
Q

Skizzieren Sie die Strömungsformen in Reinräumen mit turbulenzarmer Verdrängungsströmung mit und ohne Doppelboden

A

BILD

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7
Q

Welcher Effekt tritt bei der Anordnung von Arbeitstischen in Wandnähe bei Reinräumen mit laminarer Strömung auf?

A

Durch die Wand wird die Strömung durch Reibung an der Wand gebremst und am Tisch zurückgeströmt = Rückstromgebiet

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8
Q

Skizzieren Sie die Konvektionsströmung an Wärmequellen im Reinraum. Welche Möglichkeiten gibt es, die negativen Folgen einer derartigen Konvektionsströmung zu minimieren?

A

Strömungsgeschwindigkeiten entsprechend hoch wählen um gegen die Konvektionsströmung möglichst anzukommen
BILD

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9
Q

Nennen Sie oder skizzieren Sie mindestens 3 heute übliche Reinraumkonzepte

A

• Reinraum mit turbulenter Strömung
• Reinraum mit LaminarFlow (große Luftvolumen und Kanalquerschnitte, Förder- und Kühlleistung)
• Reinraum mit partiellem LaminarFlow (kleine Zonen mit höchster Reinheit)
• Reinraum mit partiellem LaminarFlow (Ansaugen aus Zwischendecke)
BILD

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10
Q

Skizzieren Sie oder beschreiben Sie das Prinzip des Tunnelkonzeptes in der Reinraumtechnik. Wo wird dieses angewandt?

A

• Medienführung und Zusatzeinrichtung über der gesamten Lüftungsfläche
• Luft wird über Druckplenum durch eine Rasterdecke turbulenzarm eingeführt
- wird bei größeren Produktionsflächen eingesetzt (Halbleiterfertigung)

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11
Q

Nennen Sie 3 Konzepte für Reinräume mit Umluftsystemen.

A
  • Umluftgeräte
  • Fan Tower
  • Filter Fan Unit (FFU)
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12
Q

Wie kann eine FFU-Steuerung erfolgen?

A

• Anbindung an PC und Datenbus

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13
Q

Wie sieht der energetische Vergleich der drei in der Reinraumtechnik möglichen Umluftsysteme aus?

A
  • Umluftgeräte: höchster Energieverbrauch
  • FanTower: mittlerer Energieverbrauch
  • FFU: niedrigster Energieverbrauch
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14
Q

Erläutern Sie die Stufen der Außenluftfilterung.

A
  • Vorfilter G3
  • Glattrohrvorwärmer
  • Feinfilter F7-F9
  • Schwebstofffilter E 11
  • ggf. chemischer Filter zusätzlich
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15
Q

Warum wird häufig die Außenlufterwärmung mit zwei getrennten Wärmeübertragern vorgenommen?

A
  • Erster Wärmeüberträger garantiert Mindesttemperatur für Lufteintritt ins Gebäude oder die Befeuchtung
  • Zweiter Wärmeüberträger dient der sicheren Deckung des Wärmebedarfs und der Temperaturregelung
  • Weiter ist so eine bessere Wärmerückgewinnung aus geeigneten Wärmepotentialen möglich (Effizienz der Wärmeübertragung steigt bei geringerem Temperaturdelta)
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16
Q

Welche beiden Verfahren zur Befeuchtung der Reinstluft bei Reinraumanlagen kennen Sie?

A
  • Befeuchtung über Wasser mit enthärtetem Wasser

* Befeuchtung über Dampf (besser weil kein Keimpotential vorhanden)

17
Q

Beschreiben Sie, wie in der Pharmaindustrie häufig Reinräume der Klasse A und Reinräume der Reinheitsklassen C und D realisiert werden (Konzept der Luftströmungen)

A
  • A über LaminarFlow

* C und D über turbulente Mischströmung

18
Q

Nennen Sie Vor- und Nachteile von Reinräumen, die eine Raumluftversorgung ausschließlich mit Außenluft haben gegenüber Mischluftanlagen.

A
  • Außenluft: Vermeidung von Kreuzkontaminationen, aber hohe Kosten für Luftaufbereitung (Erwärmung, Kühlung, Be- und Entfeuchtung) –> Anwendung bei hohem Schadstoffanfall im Raum
  • Mischluftanlage: Vorteile geringerer regelungstechnischer Aufwand, aber gesamter Volumenstrom muss über Luftaufbereitungsstufen geführt werden
19
Q

Beschreiben Sie das Konzept einer Umluftanlage mit getrennter Außenluftversorgung.

A
  • Luft setzt sich aus behandelter Außenluft und Umluft der einzelnen Produktionsbereiche zusammen
  • Separate Aufbereitung der Außenluft
  • Umluftgeräte sind den einzelnen Produktionsbereichen zugeordnet (meist nur Kühler, Ventilator und Filter)
  • Kreuzkontamination zwischen unterschiedlichen Bereichen ausgeschlossen
  • Abluft der unterschiedlichen Produktionsbereich gemeinsam zur Wärmerückgewinnung für Außenluft
  • Vorteile: Günstige Betriebskosten: Außenluftbehandlung und Zuführung nur so viel wie nötig. Größere Mengen Umluft nur über wenige Stufen behandelt.
20
Q

Beschreiben Sie das Konzept der Druckhaltung für eine Reinraumanlage der Klasse A gegenüber umliegenden Reinräumen geringerer Klassen

A
  • Überdruck gegenüber niedrigeren Klassen, keine Kontamination nach Innen = Produktschutz
  • Unterdruck gegenüber niedrigeren Klassen, keine Kontamination nach Außen = Personenschutz (bei hochwirksamen Substanzen)
21
Q

Welche grundsätzlichen Arten von Reinraumdecken – unterschieden nach Druckverhältnissen und nach Art der Konstruktion – kennen Sie?

A
  • Druckverhältnisse: Druckdecken (Druckplenum) vs drucklose Decken (mit FFU)
  • Konstruktion: Rasterdecken (Aluprofile als Auflager zur Abhängung) vs Kasettendecken (direkte Abhängung)
22
Q

Beschreiben Sie den grundsätzlichen Unterschied zwischen Druckdecken und drucklosen Decken bei Reinräumen.

A
  • Druckdecken mit Druckplenum weisen einen Luftdruck entsprechend des Lüftungskonzept auf (Über- oder Unterdruck)
  • Drucklose Decken –> FFU um den Volumenstrom zu erzeugen
23
Q

Welche prinzipiellen Arten von Wandkonstruktionen für Reinräume kennen Sie?

A
  • Ortsfeste Wände aus Beton oder Mauerwerk (höhere Stabilität, aber geringere Flexibilität und längere Bauzeit)
  • Versetzbare Wände in Monoblock- oder Ständerbauweise
24
Q

Nennen Sie die Ihnen bekannten Bodenbeläge für Reinräume.

A
  • PVC
  • Kunstharz
  • Pharma-Terrazzo
  • Rüttelboden mit keramischen Platten
25
Q

Welche Vor- und Nachteile haben Wand-Bodenverbindungen bei Reinräumen in Form einer Hohlkehle?

A
  • Keine Ecke in der sich Schmutz festsetzen kann, einfacher zu reinigen
  • Teurere Ausführung und Veränderungen am Layout schwieriger
26
Q

Warum ist der Einsatz von Doppelböden in Reinräumen in der Life Science Industrie meist nicht realisierbar?

A

• Kontamination des doppelten Bodens durch hochwirksame Substanzen –> Reinigung nicht/nur sehr schwer möglich

27
Q

Geben Sie eine Übersicht über die Luftfilterarten der Klima- und Reinraumtechnik.

A
  • Speicherfilter (Tiefenfiltration = Filterung durch den ganzen Filterschnitt)
  • Schüttschichtfilter (Tiefenfiltration)
  • Abreinigungsfilter (Oberflächenfiltration = Filter setzt sich an der Oberfläche zu)

Staubfilfer
1. Grobstaubfilter –> Gruppe G
2. Feinstaubfilter –> Gruppe M/F
Schwebstofffilter
1. Standard Schwebstofffilter –> EPA / HEPA
2. Hochleistungs Schwebstofffilter –> ULPA

28
Q

Nennen Sie Strukturparameter für Faserfilter.

A
  • Faserdurchmesser
  • Faserorientierung bzw. -lage
  • Faserlänge
  • Filterdicke
  • Flächenmasse
  • Packungsdichte
29
Q

Beschreiben Sie oder skizzieren Sie den Aufbau eines Beutelfilters.

A

• Filtermaterial zu einer Filtertaschen verarbeitet: Kunststoff-Frontrahmen mit angehängtem Filterbeutel aus Kunststoff- bzw. Glasfaservliesen und einer Spinnvlieskaschierung
BILD

30
Q

Skizzieren Sie den Anschluss eines Schwebstofffilters innerhalb einer Rasterdecke mit Fluiddichtung.

A

BILD

31
Q

Nennen Sie Kriterien für die Auswahl von Luftfiltern bei Reinräumen.

A
  • zu reinigender Luftstrom
  • Reinraumklasse
  • Prüfvorschriften
  • Bauform der Filter
  • Standzeiten
  • Abmessungen der Filtereinheit
32
Q

Nennen Sie 3 Kriterien, die in Prüfverfahren für Grob- und Feinstaubfilter gemessen werden.

A
  • Abscheidegrad gegenüber synthetischen Staub
  • Wirkungsgrad gegenüber atmosphärischem Staub
  • Druckverlust und Staubspeicherfähigkeit
33
Q

Welche Rolle spielt der Anfangsdruckverlust und der Enddruckverlust im Betriebsverhalten von Luftfiltern?

A

Anfangsdruckverlust gibt Aufschluss ob Filter O.K. ist also kein Leck aufweist
Enddruckverlust zeigt an wenn Filter voll ist und ausgetauscht werden muss

34
Q

Nennen Sie Energieeinsparmaßnahmen, die grundsätzlich bei Reinräumen berücksichtigt werden können.

A
  • Dichtigkeit der Reinraumhülle
  • Verringerung der Wärmeverluste der Reinraumhülle
  • Fortluftströme minimieren
  • Produktionsanlage mit möglichst geringer Wärmefreisetzung im Raum
  • Spezifikationen für Normal- und Absenkbetrieb definieren
  • Abwärmenutzung/Wärmerückgewinnung
  • Optimale Einsatzplanung von Reinraumnutzung
35
Q

Erläutern Sie Vor- und Nachteile von Monoblockbauweise und Ständerbauweise bei Wandkonstruktionen von Reinräumen

A 
Monoblockbauweise:
- vorgefertigte Elemente, wenig Fugen
- örtlich nicht anpassbar
Ständerbauweise
- mehr Fugen
- örtlich anpassbar
36
Q

Welche Strömungsvorgänge sind bei der turbulenzarmen Verdrängungsströmung in Reinräumen zu berücksichtigen?

A

Wirbelschleppen hinter bewegten Körpern: hinter jedem weitgehend luftundurchlässigem Körper, bei Personen geringe Bewegungsgeschwindigkeiten

Turbulente Austauschbewegungen: führen zu quer zur Strömungsrichtung verlaufenden Bewegungen und damit zu Partikelübertragungen in Richtung quer zur Hauptströmung

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