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100级净化车间电子厂洁净厂房方案

项目规模:2680平方米

洁净度:100级

项目地址:广东深圳

项目描述

100级净化车间电子厂洁净厂房方案

随者微电子技术的发展,相应的高洁净度厂房工程也不断増多。同吋对工程的要求也不断提高, 本文介绍了为某著名电脑主板企业的大面积100级洁净厂房的有关内容:提供设计参数,并且注重介绍十冷盘管在髙洁净度厂房中的运用,该系统运行近一年,情况正常,符合规范和生产工艺要求。

 

1 概况

本工程位于深圳某工业园内,厂房共有二层, 每层建筑面积约36500㎡ 。洁净厂房分阶段完成,共分4期完成。本次工程为第二期,100级洁净厂房约为2680㎡,千级面积约为580㎡ ,普通区域(test area)面积为5000㎡。

 

2 设计主要参数

设计主要参数见表1。

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3 洁净空调系统设计

3.1洁净冷负荷计算

夏季冷负荷包括:维护结构冷负荷、人员冷负荷、照明冷负荷、生产没备冷负荷、新风冷负荷、 风管冷损、空调机组风机负荷等。经计算:100级 区域冷负荷指标为880W/㎡ ,1000级冷负荷指标: 480 W/㎡ 。普通区域(t e s t a r c a ) 冷负荷指标: 600W/㎡ (普通区域放置测试设备,发热量较大)。

3.2 1100级、1000级洁净房的空调方式

洁净房采用FHU + DCU + FFU的空调方式,洁净房空调及气流组织形式见图1。

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其中,FHU为新风机组,另外,新风机组对新风采取了初、中、高效过滤处理。新风机组包括:初效段,表冷段,中效段,加热段(厂家有热水系统,采用热盘管),加湿段(厂家有蒸气),高效段。其中,空气清洗段厂家先要求预留,以后再增加。

新风机组担负洁净房的湿度控制,保持洁净房的正压和人员新风需求。该工程新风量取 35000m3/ h;DCU为干表冷盘管,在每一个洁净房内的回风夹墙中,都设置了干冷盘管。干冷盘管的主要作用是对洁净房进行等湿降温,所以,通过干盘管的冷冻水的温度稍大于洁净房的露点温度,保证洁净房空气通过干冷盘管时不结露。 

FFU为带风机的高效过滤器,FFU将洁净房内的通过干冷盘管冷却的问风,再与新风机组处理的新风混合后,通过FFU中的高效过滤器送到洁浄房中。该洁净房地面采用1 m高的导电高架地板,实现顶送底回的送风形式,进一步保证气流的垂直度的层流送风形式。

该空调的方式其特点是:洁净房的湿度采用集屮控制的形式,控制简单,便于控制管理。其次,采用干冷盘管的冷却方式,节约空调机房的面积,特别适合大面积大冷负荷而空调机房面积较为紧张的洁净房场所。同时,多组干冷盘管的形式有利室内温度控制,尤其当室内各负荷不均匀吋,更加有利。另外,在技术夹层,也不会有冷凝水产生,不易藏污、滋生细菌等。

但是,由于干冷盘管中所流动的冷冻水温要求高于洁净房的露点温度,所以水温偏高,降低了盘管的传热系数,及要求增加表冷盘管的传热面积,增加了初次投资成本。又因为,要求流入干冷盘管的冷冻水温要高于洁净房的露点温度,而冷冻站提供的供水温度为7℃,回水温度12℃。所以必须采用二次水循环的形式。该循环水系统形式有两种:(1)采用三通阀混合的形式;(2)采用热交换器的形式。在分析两种循环的形式特点后,最终采用了热交换器的形式,进一步的确保系统稳定可靠。当然,增加热交换器没备,投资增大。但是,相对该类工程来说,大面积高洁净度的洁净房,如果采用空气处理机组的形式,该系统风管系统所占用的空间、费用较大,同时,还要占用很大的空调机房面积。在综合考虑对比后,采用干表冷盘管的系统还是经济的,合理的。

3.3空气处理

洁净房的空气处理:洁净房的空气首先通过干表冷盘管冷却,控制洁净房内的温度。使之保持在设计温度的范围内,然回到洁净房顶端的静压箱中和新风混合后再通过FFU送到洁净房内。

新风机组空气处理:新风经过初效过滤后进入冷盘管,冷盘管将新风处理到洁净房露点温度后,进入中效过滤器和加热盘管段,然后进入空气清洗段(该段暂时没有装入),进入二次加热盘管段和加湿段,保证洁净房空气湿度恒定在设计要求范围内。最后由风机将处理的新风送到高效送风段,然后送到洁净房天花顶上的静压箱中,和洁浄房的回风混合,通过FFU送到洁净房内。1K更衣间的空气处理方式相同。夏季空气处理过程见图2。

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4 空调主机及冷冻水系统

本工程2期工程,主机在第一期已经全部到位,采用1000RT开利离心机组共4台,冷冻水管已全部通到所需的位置,并己经预留接管。本工程test area及新风机组直接采用主冷冻水管的冷冻水,供回水温度7℃/12℃;但洁净房中的干盘管的冷冻水,必须保证冷冻水供回水温度13℃/17℃;设汁供回水温差为4℃,即采用热交换器设汁二次循环冷冻水系统。在热交换器冷源端的冷冻水的供回水管上,安装电动二通阀,通过DDC的控制,保证二次循环的水温恒定在设计的范围内。二次冷冻水水管系统采用异程式的方式,洁净房回风夹墙屮 的干冷盘管,共分为8组,每一组设置一个电动比例积分阀,报据所对应的范围感应到的洁净房内的温度,来调整比例积分阀的丌启度进行调整,从而将温度控制在设计要求。膨账水箱设置在楼面上。二次循环水系统原理图见图3。

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5 自动控制系统

本期工程采用一套DDC控淛系统,并且和机房总站连接,可以实现局部调控和机房总站对运行 状态的控制和观测。

洁净房屮的干冷盘管,共分了8组,每一组采用一个比例积分阀控制,每组所对应的区域温度采用多点检测,采用多点的平均值PID控制比例积分 阀的开启度,调节室内温度。

湿度也是采用了多点检测控制,通过多点的平均的PID值,通过检测到的湿度人小来控制新风机 组冷冻水电动比例积分阀的开启度,或者控制加湿蒸气阀的开启度的大小,达到控制洁净房内的湿度控制在设汁范围内。

在冬季,当检测室外温度低于某一值,将对空气保持一定的加热,确保足够的加湿量,避免空气饱和无法加入足够的加湿量及风机段有积水,情况严重的高效过滤受潮,影响过滤效果。

新风机组采用变频控制,根据洁净房实际使用面积,通过电动风阀的丌与关,检测风管内的压力参数,控制风机转速,调整新风景,达到节约能源的目的。

新风机组和普通区域风柜都有消防系统提供一个常闭触点信号,当该区域发生火灾时,该点自动断开,新风机组及普通区域风柜风机将停止运行。


6 工程调试

在洁净房测试前,首先淸洁洁净房,让空调系统先运行24小时后,安装高效过滤器和FFU。

首先保证新风总风量在设汁范围内,然后进行洁净房之间的正压测试,在反复调整风量调节阀 后,基本正压值符合设计要求。

但是,更衣间由于施工和位置局限原因,通过干盘管风速达到3.0m/s以上,造成更衣间静压值过大,因为FFU的全压在5 0Pa左右,要求通过干盘管的压降不得大于30Pa为宜,在能满足冷负荷的前提下,减小风速(一般取风速2m/s左右),降低了干盘管压降。调整后,静压恢复到设计范围内,满足要求。

然后FFU逐台进行风速调整,调整到设计要求范围内。

在风量风速完全满足设计要求后,再对高效过滤器进行检漏测试,将不合格的高效过滤器换掉。

上述程序完成后,进行洁净度、自净时间、温度、湿度、照度、地板导电率、噪声、垂直度等检 测,测试结果符合设计要求和相应标准。


7 总结

(1) 大面积高级别(髙于或等于1(X)级)的洁 净房,宜采用干盘管的形式,吋以节省空调机房面积,系统控制灵活。

(2) 对于大功率的电机设备,宜采用变频控制技术,减少能耗。

(3) 新风系统的空气过滤宜采用初、中、高效三级过滤,延长高效过滤器的使用寿命。

(4) 尽量采用将新风处理到室内露点温度的空气组织形式,减少因对室内进行温度补偿而造成不必要能源浪费的空气处理形式。

(5) 在整个洁净房系统中,注意泄压阀的正确选型和安装设置。