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洁净室(系统)知识汇总(二)
2020/12/22 9:04:43 浏览次数:46

 

五、洁净室净化空调系统的节能
(一)洁净室的空调负荷
洁净室的净化空调负荷由下面几部分组成:
1、室内负荷
1)室内作业人员的散热、散湿负荷。
2)室内照明灯具的散热负荷。
3)洁净室围护结构(墙、顶、地、门、窗)的传热、传湿负荷。
4)生产设备和生产过程的散热、散湿负荷。
2、洁净室新风处理的热、湿负荷。夏季是降温去湿;冬季是加热、加湿。
3、空气循环时风机(或FFU)的温升和水泵的温升负荷。
4、洁净室的空调负荷特点
1)高级别洁净室(100级,10级,1级)是垂直单向流洁净室,其送风机的风量非常大,高达400~500次/h换气,而且风机的压头也很高,一般多在1000~1500Pa,因此风机温升的负荷大。按理论计算:在集中送风方式的系统中,风机的温升为1.5℃,仅此一项的负荷就是500~700W/m2;如果采用FFU送风方式,风机温升的负荷也要250~350 W/m2。因此,风机温升的负荷大是其一个负荷特点。
2)服务于微电子和光电子的高级别洁净室因工艺排风量大,所以新风量也很大,新风量一般在10~20次/h换气;因此,处理如此多新风的负荷大约为400~800 W/m2;个别工艺的排风量更大,固新风负荷也还会更大。因此新风负荷大是其第二个负荷特点。
3)生产设备和生产过程的散热、散湿负荷大,是高级别洁净室的第三个负荷特点。生产负荷的大小是与工艺生产本身的性质、生产设备的密闭、保温、通风以及水冷却的情况有关。
4)围护结构的传热、照明灯具的散热以及作业人员的发热这三项负荷相对比较小,三项负荷之和还不足总空调负荷的10%(其中:照明负荷大约25~30 W/m2;围护结构负荷大约20~30W/m2;作业人员负荷大约10~15 W/m2),这是高级别洁净室第四个负荷特点。
(二)洁净室空调净化系统的节能措施
洁净室的空调净化系统节能,应首先从分析其空调负荷特点入手,抓住空调负荷中的主要矛盾,才能事半功倍。从前面可知,高级别洁净室空调负荷中占90%以上的负荷是:新风负荷、风机温升负荷和工艺设备和工艺过程负荷三项。这是它的主要矛盾。
1、降低新风空调负荷的节能措施
1)减少排风量。改进工艺和工艺设备,尽可能不排风,少排风。采取密闭式排风罩在同等的排风效果下尽量减少排风量。
2)减少正压漏风量。加强洁净室围护结构的密封性,既能保持洁净室必要的正压值,又可减少所需的正压漏风量。
3)提高新风空气处理设备的效率。
(三)降低风机温升负荷的节能措施
1、在确保洁净室洁净度的前提下,尽量减少送风量,尽量用局部高净化来替代全面高净化。
2、加强空调设备和空调系统的密闭性,减少漏风量。
3、采取净化送风与空调送风分离的送风方案,使90%的净化送风量就近循环以减少风机温升负荷。
4、采用FFU加新风机组加干盘管的送风方式以减少风机温升负荷。
5、提高风机效率,采取变频措施。
(四)工艺设备和工艺过程的发热是工艺生产本身的问题,只能依靠工艺自己来解决。
(五)除上述措施之外,还可采取如下措施
1、合理选择和确定洁净室内的工艺参数(温度、湿度、洁净度)。
洁净室的净化空调是重点能耗大户,因此在选择和确定洁净室的洁净度和温、湿度时要慎之又慎。即在满足生产工艺要求的前提下,不应过高过严要求。
否则,其能耗会大幅度上升。有专家分析计算洁净室内温度放宽1℃时其能耗可节省3%左右;其相对湿度放宽5%时其能耗又可节省3%左右。
另外,负荷计算时安全裕量不应留有过大,否则设备的耗电会大大增加,为了今后的发展最好留有动力设备的空位。
2、优化净化空调系统空气处理过程
净化空调系统空气处理过程的优化对节能的效果十分明显,优化的目的就是减少或消除冷热抵消现象和降低风机温升。
“洁净手术部和医用气体设计与安装”的国家标准图的例题中的计算结果是这样的:对于一级洁净手术室(北京)夏季耗冷量,当采用一次回风系统时是60 kW,而采用二次回风系统时只有25kW,当采用新风机组深冷抽湿处理时其耗冷量只有20kW。
3、合理选择净化空调设备
1)设计建造洁净室时要选用高效率的净化空调设备(冷机、风机、水泵)。
2)选择低阻高效的过滤设备,风机和水泵的压头选择不宜过高。
3)电动设备最好采取变频措施。
4、低位热能的利用和废热的回收
低位热能和废热回收的潜力非常大。现在很多专家在这方面进行了大量研究,如:工艺冷却水的回收和利用;喷水气化潜热的利用;冷冻机、空压机废热的回收以及利用冷冻水和中温水回水混合制造中温水等等。
5、加强水管和风管的保温。
6、减少冷热源的跑、冒、滴、漏。
7、采取热回收,充分利用废热。
8、尽量利用天然能源作空调系统的预冷和预热,如:太阳能、地下水、土壤能等。
9、利用蓄冰和蓄热等优惠政策。

来源:洁净工程联盟

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