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      凈化工程資訊
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      「潔凈廠房凈化」潔凈廠房凈化空調系統節能凈化的做法

      發布時間:2021-01-08        來源:www.eunachina.com
          隨著科學技術的進步和技術的提高,每個企業的產量都有了很大的提高,產品質量在很大程度上得到了保證。然而,隨著產品集成度的提高和生產環境清潔度的提高,電子車間的能耗迅速增加,成為典型的能源消耗大戶。進入新世紀,能源問題已經成為制約我國持續快速發展的瓶頸。能源短缺導致能源價格上漲,這使得電子廠房的節能問題成為相關企業關注的焦點。企業要想在激烈的市場競爭中迎頭趕上,不被淘汰,就必須面對潔凈工廠空調系統的節能問題。
      云南潔凈廠房凈化
          1.清潔車間在中國的快速發展。

          經過多年的發展,中國集成電路產業在設計、生產和銷售方面取得了長足的進步和發展。中國的集成電路制造技術已經進入國際主流領域,其設計和封裝技術已經接近國際水平。晶圓制造技術從0.35μm到0.18μm甚至0.13μm不等,同時開發了一批具有自主知識產權的“中國核”,如方舟、龍芯、愛國者、星光、網芯、展訊等。目前,中國已經建成了代表國際領先技術水平的12英寸集成電路生產線。隨著其技術水平的提高,這些新興的生產線對生產環境的潔凈度要求越來越高,而極高的潔凈度主要是通過潔凈工廠及其潔凈空調系統來實現的。

          2.潔凈廠房空調系統的特點。

          與一般民用建筑的空調系統不同,潔凈廠房的空調系統對控制區域的潔凈度要求較高。在導體器件車間,只要有電路線寬1/10~1/3大小的灰塵落在硅基片上,芯片電路就可能短路。如今,半導體集成電路的發展突飛猛進。最近英特爾公司推出了一款線寬32nm的高端處理器芯片,將生產環境的清潔度控制推向了極 致。此外,潔凈車間的空調系統對潔凈度要求較高,對溫度、濕度、振動、噪音等也有不同程度的要求。

          同時,由于半導體器件生產工藝的特點,要求在潔凈車間全天(24h)保持相應的清潔度。為此,潔凈空調系統(包括排風系統)及其配套的冷熱源和相應的輸送系統需要每天24小時運行,這與其他空調系統有很大的不同。運行時間的增加也使得其空調系統的節能更具潛力和意義。

          為了降低潔凈廠房空調系統的能耗,首先需要分析其能耗特性。

          1)供氣量大。

          清潔度的改善和維護是半導體器件車間空調系統設計和運行中的一項重要任務。這項任務的完成依賴于以高能耗為代價的高供氣量。就送風量而言,一般辦公樓的換氣次數約為10h-1,而在大型半導體器件廠,為了滿足相應的潔凈度要求,需要保證較高的換氣次數,導致循環風量非常大。100級潔凈室的換氣次數可以從400h-1中選擇,10000級潔凈室的換氣次數可以每天從40h-1中選擇,100000級潔凈室的換氣次數也需要30h-1。

          2)新鮮空氣負荷大。

          在電子廠房中,一些車間排放有害氣體,需要通過排風來消除,增加了系統的新風量。潔凈室的各種冷負荷中,最重要的是新風、風機溫升和設備散熱,尤其是新風。據相關部門統計,新風負荷可在20%-70%之間,風機溫升可在8%-20%之間,工藝設備可在16%-50%之間。潔凈室平均所需新風量為45~60m3/(m·m2),新風的冷負荷約為室內顯熱負荷的兩倍。

          3)風機總壓高。

          工藝設備的加熱條件因生產工藝的不同而不同。有些工藝設備是高熱設備,需要更多的冷負荷來抵消??傊?,潔凈廠房空調系統具有排風風量大、送風風量大、工藝設備發熱量大、風機阻力大、靜壓高等特點,這些共同造成了潔凈廠房空調系統的高能耗。

          與純空調房間相比,自然潔凈室的建筑成本和單位面積能耗要高得多。然而,清潔空調系統的節能問題在我國并沒有得到足夠的重視。然而,隨著信息產業向中國的戰略轉移,清潔工廠的高能耗和節能問題已經成為中國能源短缺不可回避的問題。因此,潔凈室和潔凈工廠空調系統的節能具有積極的意義。

          3.系統節能方案。

          潔凈廠房的空調系統首先是一個空調系統。因此,空調系統的一般節能措施,如圍護結構保溫、系統變流量、余熱回收、選擇高等教育冰箱、水泵風機設備等。,可應用于潔凈廠房空調系統的節能設計和改造。同時,潔凈廠房的空調系統有其自身的特點,因此有其自身的系統節能特點和方法。

          1)將潔凈風量與空調風量分。

          潔凈室進風口的作用是空調(對空氣進行溫濕度處理,以滿足潔凈室的溫濕度要求);二是凈化(空氣過濾符合潔凈室的潔凈度要求)。正常情況下,凈化風量大大超過空調的風量。如果空調的進風口同時起到空調和凈化的作用,即空調的風量和凈化后的風量不分開,所有的回風必須由空調箱集中處理。當這個非常大的風量通過空氣處理設備時,阻力會很大,風扇的能耗會急劇增加。冷熱抵消,造成不必要的浪費。如果空調和凈化的風量分開處理,凈化后的風量可以過濾,可以大大縮短凈化風量輸送管道的長度;至于空調的風量,由于風量變小,可以節省空氣冷熱處理,同時可以減少傳動截面,降低能耗。

          2)降低空調系統的風量。

          潔凈車間對潔凈度的要求很高,導致空調系統的風量很大。根據空氣動力學的知識,風扇等動力設備的能耗與其風量的立方功率成正比。因此,降低系統風量對潔凈廠房空調系統的節能具有重要意義。

          凈化空調系統的送風量取決于換氣次數和房間容積。所以要減少系統的送風量,可以從減少換氣次數和清潔空間入手。換氣次數取決于清潔度和氣流組織。

          (1)空氣分布。

          潔凈室氣流組織和分布的合理設計稱為氣流組織。潔凈室的氣流模式有三種:非單向流動、單向流動和混合流動。單向流潔凈室中的氣流從送風側平穩地流向相應的回風側。為此,可以選擇更高的清潔度。但是需要很大的風量和能耗。潔凈室中不同位置的空氣速度和非單向流動的方向是不同的。污染物被高效過濾器處理后的清潔空氣稀釋,以保持室內所需的空氣潔凈度水平?;炝鳚崈舳仁峭粋€潔凈室中非單向流型和單向流型的結合,其特點是在需要嚴格空氣潔凈度的地方采用單向流型,而其他是非單向流型,既滿足了使用要求,又節省了設備投資和運行成本。

          為了實現潔凈車間空調系統的節能,應根據車間不同場所對潔凈度的不同要求,采用相應的氣流組織方式。通過CFD模擬可以進行科學的氣流組織,合理降低潔凈室的平均氣流速度、換氣次數和送風量,從而降低系統能耗。

          (2)減少清潔面積。

          減少清潔面積:一方面,減少凈化系統的供氣量;另一方面也可以減少和控制人員對清潔區域的影響。單向流動的清潔區可以通過將高臨界要求的清潔區與周圍要求寬松的清潔環境物理隔離來減少,即對關鍵清潔區采用“點”或“線”保護而不是“面”保護。比如在安全實驗室、藥廠、小規模生產用戶中,經常在非單向流潔凈室設置潔凈工作臺,潔凈量作為層流罩等局部單向流潔凈區;IC工廠中,清潔控制區一般較大,因此工藝設備的核心加工區可以與維修保養區物理分離,關鍵加工區可以放置在層流罩下,高清潔度可以通過單向流動來維持和控制;而其他區域要求的清潔度降低。由于核心區域仍然相對較小,采用這種方法可以明顯降低系統的總運行成本。

          (3)減少新鮮空氣量。

          由于新風負荷在潔凈廠房空調系統中占很大比例,減少新風量對降低潔凈空調系統能耗具有重要意義。

          要減少系統的新風量,首先要減少系統的排風量。在IC工廠,由于半導體生產中大量使用酸、堿、有機溶劑,會產生各種有毒有害氣體。所以盡量采用局部排氣,用最少的空氣量控制有害氣體的擴散,排到室外。


          4)系統軟件排風量操縱。

          從環保節能的視角看來,凈化室的送排風量應該是維持凈化室溫度、環境濕度和潔凈度等級的最少送排風量。殊不知,因為各種各樣緣故,系統軟件中的排風量常常產生變化。這必須相對的自動控制系統。即便追蹤過慮摩擦阻力的轉變,還可以依據生產制造狀況調節系統軟件的供供氣量??稍谙到y軟件的排風系統道和排風道設定排風量感測器智能變送器,相互配合微壓差變送器檢測正壓力,并將檢驗數據信號發給系統軟件的PLC等控制板,隨后運用完善的變頻器原理調整離心風機等機器設備的轉速比,完成系統軟件排風量的提升運作。另外,可編程控制器能夠用于設置時間,進而完成廷時和全自動轉換。

          自然,如前所述,凈化車間空調機組的環保節能還包含許多別的層面。文中對于凈化車間空調機組的獨特性,討論了相對的環保節能對策。別的與一般空調機組環保節能同樣的層面在許多類似文章上都有闡述.


          4.結果。

          1)伴隨著在我國信息技術產業的發展趨勢,出現了愈來愈多的清理加工廠?,F階段,凈化車間空調機組的環保節能已變成生產商減少產品成本、提升核心競爭力、戰勝競爭者的關鍵方式。因而,其空調機組的環保節能變成科學研究的關鍵和生產商關心的聚焦點;

          2)凈化車間空調機組因排風量大、新風系統負載重、摩擦阻力大,耗能很高,是一般空調機組的10倍之上。因而,凈化室空調機組的電氣設計和運作具備較強的重要性和發展潛力;

          3)根據降低和提升自然通風,將清潔排風量與中央空調排風量分離出來,降低潔凈區,能夠明顯減少系統軟件的送排風量;根據設定系統軟件排風罩等提升配備對策,減少系統軟件排風量;選用自動控制系統方式,加強管理,能夠優化軟件的排風量運作。這種都是會明顯減少系統軟件的耗能水準。

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