1.1氣流分布需要很均勻
為維持潔凈室室內(nèi)的高潔凈度,必須帶走室內(nèi)所產(chǎn)生的微塵粒子,因此對(duì)氣流組織有嚴(yán)格的要求。對(duì)于1-1000級(jí)的潔凈室,目前采用上頂棚送風(fēng)、下地板回風(fēng)的垂直單向流氣流組織形式;對(duì)于10000-100000級(jí)的潔凈室,常采用上頂棚送風(fēng)、下側(cè)回風(fēng)日回風(fēng)的非單向流形式。
1.2恒溫恒濕控制精度高
由于電子產(chǎn)品的制造工藝對(duì)溫濕度變化極為敏感,所以必須將潔凈室里的空氣參數(shù)嚴(yán)格控制在要求的范圍內(nèi)。目前,潔凈空調(diào)系統(tǒng)普遍采用控制靈活、性能可靠的DDC自控系統(tǒng),當(dāng)室內(nèi)空氣參數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),可通過DDC控制系統(tǒng)來自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)閥門開大或關(guān)小,這樣就不至于使房間 內(nèi)溫濕度波動(dòng)太大,影響產(chǎn)品質(zhì)量和成品率。
1.3新風(fēng)量大,換氣次數(shù)高
在電子產(chǎn)品制造過程中需使用有毒的化學(xué)品,將產(chǎn)生有毒的廢氣,必須排出室外。為保持潔凈室內(nèi)正壓和滿足衛(wèi)生條件,必須補(bǔ)充大量新風(fēng)。為了保持高潔凈度,潔凈室應(yīng)有較高的換氣次數(shù),同時(shí)室內(nèi)的空氣流速也不能太大,一般在0.4 m/s以下。
1.4冷負(fù)荷大且濕負(fù)荷小,熱濕比值接近+∞
電子行業(yè)的潔凈室一般都置于建筑物的中部,雖然通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量較少,但潔凈室內(nèi)工藝設(shè)備的發(fā)熱量相當(dāng)大,即全年需要排出室內(nèi)余熱量。
2工程概述
本工程位于安徽蚌埠黃山大道北側(cè),廠房為單層鋼結(jié)構(gòu),總建筑面積約14 500 m2 凈化空調(diào)面積6 880 m2(不含參觀走廊及輔助區(qū))。根據(jù)工藝要求,潔凈區(qū)潔凈度分別為萬(wàn)級(jí)、千級(jí)、百級(jí),百級(jí)面積270 m2,千級(jí)面積 5 960 m2,萬(wàn)級(jí)面積650 m2溫濕度要求為22士2 度和55%士5%,百級(jí)按照 面風(fēng)速0.25m/s計(jì)算風(fēng)量,千級(jí)和萬(wàn)級(jí)的換氣次數(shù)則為80次/h和35次/h。
3凈化空調(diào)系統(tǒng)形式
3.1空調(diào)形式選擇
整個(gè)廠房分為3種凈化級(jí)別,分別為萬(wàn)級(jí)、千級(jí)、百級(jí),萬(wàn)級(jí)區(qū)主要為鍍膜機(jī)室,千級(jí)區(qū)有絲印車間、模組/貼膜車間、千級(jí)高架區(qū)、千級(jí)未高架區(qū),百級(jí)有鍍膜車間、絲網(wǎng)制作房。其中,千級(jí)高架區(qū)、百級(jí)高架區(qū)、千級(jí)未高架區(qū)、百級(jí)未高架區(qū)均采用MAU + FFU + DC的空調(diào)形式,而絲印、模組、貼膜車間等千級(jí)區(qū)和鍍膜機(jī)室等萬(wàn)級(jí)區(qū)則采用AHU+ FFU的空調(diào)形式。MAj為新風(fēng)機(jī)組,對(duì)新風(fēng)實(shí)施了初效、中效、亞高效過濾,其功能段為新風(fēng)、回風(fēng)混合段、G4初效段、F8中效段、冷水盤管段、熱水盤管段、電極加濕段、風(fēng)機(jī)段、均流段、H10亞高效段、送風(fēng)段。DC為干表冷盤管,在潔凈室的回風(fēng)夾墻中設(shè)置干冷盤管,對(duì)潔凈室進(jìn)行等濕降溫,所以通過干盤管的冷凍水溫度稍低于潔凈室的露點(diǎn)溫度,保證潔凈室空氣通過干盤管時(shí)不結(jié)露。FFU為風(fēng)機(jī)過濾器機(jī)組,在潔凈室的技術(shù)夾層布置 FFU ,將送進(jìn)來的空氣通過FFU中的高效過濾器送到潔凈室內(nèi)。AHU為凈化空調(diào)機(jī)組,全部的凈化空調(diào)送風(fēng)均在凈化空調(diào)機(jī)組內(nèi)進(jìn)行凈化和熱、濕處理,然后送至潔凈室,潔凈室的回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)日、回風(fēng)管再接回到空調(diào)機(jī)房的凈化空調(diào)機(jī)組,與新風(fēng)混合后重復(fù)進(jìn)行凈化和熱、濕處理。
3.2兩種空調(diào)形式的空氣處理過程
3.2.1、MAU+FFU+DC的凈化空調(diào)送風(fēng)方案
新風(fēng)機(jī)組MAU將新風(fēng)處理到潔凈室熱濕比線與相對(duì)濕度95%線的交點(diǎn)以下,不僅將本身的濕負(fù)荷去掉,還負(fù)擔(dān)潔凈室內(nèi)產(chǎn)生的濕負(fù)荷。而MAj熱處理不足部分的干冷負(fù)荷將由設(shè)在潔凈室下夾層或吊頂上的干盤管來補(bǔ)充。由于干盤管設(shè)在FFU循環(huán)空氣通過的吊頂上或夾道內(nèi),因此,干盤管所彌補(bǔ)的干冷負(fù)荷被循環(huán)空氣帶到潔凈室內(nèi)。此方案中,潔凈室的相對(duì)濕度由MAU來保證,潔凈室的溫度由DC來保證,潔凈室的潔凈度由FFU來保證。
3.2.2、AHU+FFU的凈化空調(diào)送風(fēng)方案
此方案中,凈化空調(diào)系統(tǒng)的熱、濕負(fù)荷(潔凈室內(nèi)產(chǎn)生的熱、濕負(fù)荷及新風(fēng)的熱、濕負(fù)荷)全部由設(shè)在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)的空調(diào)機(jī)組AHU來負(fù)擔(dān)。AHU的送風(fēng)量是消除本系統(tǒng)余熱、余濕的空調(diào)送風(fēng)量(其中包括全部新風(fēng)和部分回風(fēng),但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于保證潔凈室潔凈度等級(jí)的凈化送風(fēng)量),它應(yīng)能確保潔凈室內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度恒定。而該潔凈室的潔凈度由設(shè)在潔凈室吊頂上的FFU來保證。此方案中應(yīng)該注意的是,F(xiàn)FU運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的熱量也應(yīng)由AHU來承擔(dān)。
4空調(diào)冷熱源
此次工程為一期工程,根據(jù)負(fù)荷計(jì)算及二期預(yù)留,冷源主機(jī)采用3臺(tái)制冷量為1800 kW、供回水溫度為7/12℃的水冷螺桿式冷水機(jī)組,用于空調(diào)機(jī)組的夏季制冷及作為干盤管供回水系統(tǒng)中板式換熱器的冷源換熱端。熱源主機(jī)為一臺(tái)制熱量為2400kW的空氣源熱泵機(jī)組,為空調(diào)機(jī)組夏季再 熱和冬季加熱所用。要求進(jìn)人干盤管冷水的進(jìn)水溫度高于潔凈室露點(diǎn)溫度1-2℃,確保其供回水溫度為14/19℃,因此需要采用水一水板式換熱器設(shè)計(jì)干盤管供回水系統(tǒng)。在熱交換器冷源端的冷凍水供回水管道上安裝電動(dòng)二通閥,通過DDC的控制,保證干盤管的供回水溫度恒定在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。干盤管的冷供水系統(tǒng)采用異程式的方式,潔凈室內(nèi)回風(fēng)墻中布置有111臺(tái)干盤管,共分為巧組,每一組設(shè)置一個(gè)電動(dòng)比例積分閥,根據(jù)所對(duì)應(yīng)的范圍反饋的潔凈室溫度來調(diào)整比例積分閥的開啟度,從而使溫度控制滿足設(shè)計(jì)要求。
5自動(dòng)控制系統(tǒng)
本期工程采用DDC控制系統(tǒng),并且與機(jī)房總站連接,可以實(shí)現(xiàn)局部調(diào)控和機(jī)房總站對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的控制和觀測(cè)。潔凈室中的干冷盤管共分為巧組,每一組采用一個(gè)比例積分閥控制,每組所對(duì)應(yīng)的區(qū)域溫度采用多點(diǎn)檢測(cè),采集多點(diǎn)的溫度,取平均PID值控制比例積分的開啟度,調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。濕度也采用多點(diǎn)檢測(cè)控制,采集多點(diǎn)的濕度,取平均的PID值來控制新風(fēng)機(jī)組或空調(diào)機(jī)組冷凍水電動(dòng)比例積分閥的開啟度,或者控制電極加濕閥門的開啟度,從而將潔凈室的濕度控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。
新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)機(jī)組采用變頻控制,根據(jù)潔凈室實(shí)際使用情況,通過電動(dòng)風(fēng)閥的開與關(guān),檢測(cè)風(fēng)管內(nèi)的壓力參數(shù),控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,調(diào)整新風(fēng)量,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
6總結(jié)
隨著潔凈技術(shù)和潔凈設(shè)備的不斷發(fā)展與進(jìn)步,F(xiàn)FU風(fēng)機(jī)的效率不斷提高,耗電量不斷降低,整體價(jià)格不斷下降,其初投資也與其他類型的送風(fēng)方案基本持平,但運(yùn)行費(fèi)卻大大節(jié)省。大面積高凈化級(jí)別的潔凈室宜采用FFU+DC+MAU的空調(diào)形式,可以節(jié)省空調(diào)機(jī)房面積,系統(tǒng)控制靈活。末端為FFU的空調(diào)系統(tǒng)中新風(fēng)機(jī)組或空調(diào)機(jī)組的空氣過濾宜采用三級(jí)過濾,分為初效、中效、亞高效過濾,以延長(zhǎng)FFU中高效過濾器的使用壽命。盡量采用將新風(fēng)處理到室內(nèi)露點(diǎn)溫度的空氣處理方式,減少因?qū)κ覂?nèi)進(jìn)行溫度補(bǔ)償而造成的能源浪費(fèi)。
陜西宏碩(www.xuxuanhui.com)是國(guó)內(nèi)專業(yè)從事實(shí)驗(yàn)室整體設(shè)計(jì)規(guī)劃及建設(shè)裝修施工的品牌企業(yè),產(chǎn)品包括:實(shí)驗(yàn)臺(tái)、通風(fēng)柜、中央臺(tái)、邊臺(tái)、氣瓶柜、天平臺(tái)、通風(fēng)系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)室家具及實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)工程。
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