论文部分内容阅读
【摘 要】 洁净室是现代科技快速发展衍生的一种科技型产业,是很多高科技生产领域最为关键的硬件资源,由于洁净室在运行中对室内空气洁净度、温度以及湿度等有着严格要求,并且在其运行中要实现对洁净室内大气压力的调节才能满足其要求。因此,洁净室空调系统是科技领域的耗能大户,其中净化空调系统在运行中往往会占其总能耗的60%左右,所以现代科技条件下势必要对其进行节能技术改造,基于此因,本文结合作者自身工作经验提出了一系列可行的节能措施及策略。
【关键词】 洁净室;空调通风系统;节能改造;措施
1、前言
我国社会、经济以及文化等各领域的高速发展加大了对各类电子产品、生物制药产品的需求,而电子工业、军事工业、航天航空工业以及生物制药等领域也进入一个高度繁荣阶段,现代工业领域的科技产品及科学实验活动正在不断向着高纯化、精密化方向发展,这便使洁净室空调通风系统的节能改造成为一个必然趋势。现阶段洁净室为了适应社会各生产领域对其提出的新要求,在规模及数量上有了很大提升,电子工业对洁净度等级、温度精度以及湿度精度等方面的要求,加大了洁净室空调通风系统在运行中对能源的消耗,所以在其运行中需要通过一系列节能措施,来降低洁净室空调通风系统运行中的整体能源消耗量。
2、洁净室空调通风系统的特点分析
2.1送风量大
现阶段半导体器件厂房空调通风系统在设计过程中,主要是以满足其生产中的空气洁净度为主要目标,而设计人员需要通过适当提高整个系统的送风量来达成这一目的。一般的商业建筑物暖通空调系统在运行中的换气次数在10h-1左右,而大规模半导体器件厂房中为了满足其生产需求,往往需要极高的换气次数来保持室内空气的洁净度。100级洁净室在运行中一般都是以400h-1的换气次数为主,而10000级洁净室在运行中需要将换气次数控制在40h-1左右,可以说越高级别洁净室在运行中的换气次数也相对较多。
2.2新风负荷大
电子厂房中的一些车间在生产中往往会伴有大量有害气体,所以需要利用空调通风系统来将有害气体排放出去,这便使其空调系统在设计中根据其需求加大新风量,而洁净室中的新风、风机温升以及工艺设备散热等几个基本项目中,新风系统在运行中所产生的负荷最大,根据相关统计数据显示,洁净室空调通风系统的新风负荷一般在30%~70%左右,而常规洁净室在运行中都是以60m3/(h·m2)左右的新风量为主要标准,所以空调通风系统在运行中所产生的新风冷负荷要高于冷负荷1倍左右。
2.3风机全高压
洁净室空调通风系统为了满足其特殊要求需要加设多个过滤器,而常用的高效过滤器阻力值一般在200Pa~400Pa左右,而且在一些洁净度要求更好的洁净室内,空调通风系统的ULPA阻值也会相对较大一些,新风在进入室内之前一般需要通过三级过滤,再加上新风一般需要通过化学过滤器进行处理,所以新风机组的风压在运行中基本可以达到2500Pa左右,这也是造成洁净室空调通风系统能耗相对较大的主要原因。另外,洁净室中的某些工艺设备在使用中属于高发热设备,所以则要通过空调通风系统的冷负荷来进行处理,这些特点都会导致洁净室空调通风系统的高能耗,而关于洁净室空调通风系统的节能技术改造问题尚未受到各领域重视。
3、洁净室空调通过风系统的节能措施
3.1洁净风量与空调风量分开供给
洁净室空调通风系统最为关键的两个功能在于净化,所以在正常情况下净化风量要远远大于空调风量,如果让空調送风系统同时担负空调风量与净化风量的任务,则会导致其在运行中无法将空调风量与净化风量分开进行处理,所有的回风在通风系统运行中都要集中到空调箱中进行处理,而空气处理设备在运行中会因风量过大则产生极大能耗。再者,洁净室运行中为了进一步加强对湿度精度的控制,一般回风都要将其处理到零点状态,为了加强室内温度精度控制则要对其进行加热,本文认为如果可以将空调风量与净化风量两个分开进行处理,净化风量在系统运行中只要进行过滤处理,这样便可以有效降低整个系统净化风量的管道长度,而空调风量在降低后可以节省空气冷热处理这一过程的能耗量,这对进一步加强洁净室空调通风系统能源利用效率有着重要作用。现阶段洁净室空调通风系统运行中,一般都是以集中送风、隧道式送风等多种形式为主,而这两种形式都无法将空调风量与洁净风量有效区分开来,所以技术人员可以通过对房间结构的优化设计来达到这一目的,实现洁净室空调通风系统中空调与净化功能的有效分离,从而有效降低洁净室空调通风系统运行中对能源的消耗量。
3.2减少空调通风系统的风量
洁净室空调通风系统往往需要通过增大风量来满足其洁净等级要求,而且空调动力设备与风量是一个3次方成正比的关系,则在洁净室空调通风系统运行中可以通过降低风量,来达到洁净室空调通风系统整体节能降耗的目的,所以本文提出通过气流组织与减少洁净面积等途径,通过低风量满足洁净室运行要求的基础上,来降低洁净室空调通风系统在运行中的整体能耗。洁净室内的空气流动形态一般都是以非单向流、单向流以及混合流等多种形式为主,其中单向流的气流可以帮助洁净室获得较高的洁净度,但是该种空气流动形式一般对风量的需求量相对较大,则会导致系统在运行中的能耗也相对较大,非单向流在气流速度、流动方向等方面存在较大差异,而且需要配置一些高效过滤器来对洁净室产生的污染物进行处理,这样才能满足各级别洁净室在运行中对室内空气洁净等级的要求。混合流洁净室是将单向流型与非单向流型两种空气流动形态有机结合的应用模式,该种空气流动形态可以在最大程度上满足洁净室运行中对空气洁净度的要求,也可以帮助洁净室降低空调通风系统运行中能源消耗量。
3.3减少新风量
洁净室内空调通风系统运行中的新风负荷比重相对较大,所以一般可以通过降低新风量来降低空调通风系统的整体能耗,空调通风系统在过渡季普遍采用一些全新风的运行模式。但是洁净室空调通风系统在运行中对新风量的需求较大,尤其是过渡季对新风量的要求更高一些,虽然可以在一定程度上减小空调通风系统冷热处理过程中的能耗,但是会在很大程度上提高其空气过滤过程中的能耗,所以在经济性上也相对较差,鉴于我国洁净度较高的洁净室在运行中,过渡季不易采用增大新风的方式来降低其能耗。洁净室空调通风系统在运行过程中如果要对新风量进行控制,首先需要对整个空调通风系统来适当降低排风量,由于半导体生产中往往会产生大量的有毒气体,所以在洁净室运行过程中要采用局部排风来将有毒气体排到室外,针对一些有害气体散发场所需要在不影响其正常生产的前提下,通过合理设置排气罩来将有害气体排放至室外。
3.4系统风量的控制
本文认为洁净室空调通风系统的节能设计中,要在满足其温度、湿度以及洁净度控制要求的基础上,通过降低整个系统的送风量来达到节能降耗这一目的,但是洁净室空调通风系统在运行中的风量变化较大则很难实现这一目的。再者,空调通风系统运行中的各类过滤器阻力会发生较大变化,如果技术人员没有基于实际需求对其进行调节,则会导致整个空调通风系统的送风量也在不断变化中,因此,本文认为只有将洁净室空调通风系统的通风量控制在最小范围内,才能进一步降低其运行中的能耗。由于洁净室的特殊性要求其在不使用的时候,也要对洁净室的各项参数指标进行有效控制,这样才能确保其再次启用的状态可以满足运行要求,所以空调通风系统的风机系统在非生产时间也处于正常运行,这会在很大程度上提高洁净室的整体能耗,所以本文认为在该种情况下其在维持排除室内有害物的基础上,对送风量进行有效控制便可以满足其再次使用要求。
4、结语
由于洁净室空调通风系统在运行中具有风量大、新风负荷大以及阻力高等特点,导致其在正常生产情况下和非正常生产情况下的能耗相对较大,这并不利于我国社会高科技生产领域节能减排目标的实现,因此,势必要通过一些技术措施对其进行技术改造。
参考文献:
[1]李洪欣.洁净厂房空调系统的特点与节能[J].暖通与设备.2009(3)
[2]成森.洁净空调系统与节能[J].科技风.2011(4)
[3]李立.洁净室净化空调系统的节能浅探[J].科技风.2014(3)
【关键词】 洁净室;空调通风系统;节能改造;措施
1、前言
我国社会、经济以及文化等各领域的高速发展加大了对各类电子产品、生物制药产品的需求,而电子工业、军事工业、航天航空工业以及生物制药等领域也进入一个高度繁荣阶段,现代工业领域的科技产品及科学实验活动正在不断向着高纯化、精密化方向发展,这便使洁净室空调通风系统的节能改造成为一个必然趋势。现阶段洁净室为了适应社会各生产领域对其提出的新要求,在规模及数量上有了很大提升,电子工业对洁净度等级、温度精度以及湿度精度等方面的要求,加大了洁净室空调通风系统在运行中对能源的消耗,所以在其运行中需要通过一系列节能措施,来降低洁净室空调通风系统运行中的整体能源消耗量。
2、洁净室空调通风系统的特点分析
2.1送风量大
现阶段半导体器件厂房空调通风系统在设计过程中,主要是以满足其生产中的空气洁净度为主要目标,而设计人员需要通过适当提高整个系统的送风量来达成这一目的。一般的商业建筑物暖通空调系统在运行中的换气次数在10h-1左右,而大规模半导体器件厂房中为了满足其生产需求,往往需要极高的换气次数来保持室内空气的洁净度。100级洁净室在运行中一般都是以400h-1的换气次数为主,而10000级洁净室在运行中需要将换气次数控制在40h-1左右,可以说越高级别洁净室在运行中的换气次数也相对较多。
2.2新风负荷大
电子厂房中的一些车间在生产中往往会伴有大量有害气体,所以需要利用空调通风系统来将有害气体排放出去,这便使其空调系统在设计中根据其需求加大新风量,而洁净室中的新风、风机温升以及工艺设备散热等几个基本项目中,新风系统在运行中所产生的负荷最大,根据相关统计数据显示,洁净室空调通风系统的新风负荷一般在30%~70%左右,而常规洁净室在运行中都是以60m3/(h·m2)左右的新风量为主要标准,所以空调通风系统在运行中所产生的新风冷负荷要高于冷负荷1倍左右。
2.3风机全高压
洁净室空调通风系统为了满足其特殊要求需要加设多个过滤器,而常用的高效过滤器阻力值一般在200Pa~400Pa左右,而且在一些洁净度要求更好的洁净室内,空调通风系统的ULPA阻值也会相对较大一些,新风在进入室内之前一般需要通过三级过滤,再加上新风一般需要通过化学过滤器进行处理,所以新风机组的风压在运行中基本可以达到2500Pa左右,这也是造成洁净室空调通风系统能耗相对较大的主要原因。另外,洁净室中的某些工艺设备在使用中属于高发热设备,所以则要通过空调通风系统的冷负荷来进行处理,这些特点都会导致洁净室空调通风系统的高能耗,而关于洁净室空调通风系统的节能技术改造问题尚未受到各领域重视。
3、洁净室空调通过风系统的节能措施
3.1洁净风量与空调风量分开供给
洁净室空调通风系统最为关键的两个功能在于净化,所以在正常情况下净化风量要远远大于空调风量,如果让空調送风系统同时担负空调风量与净化风量的任务,则会导致其在运行中无法将空调风量与净化风量分开进行处理,所有的回风在通风系统运行中都要集中到空调箱中进行处理,而空气处理设备在运行中会因风量过大则产生极大能耗。再者,洁净室运行中为了进一步加强对湿度精度的控制,一般回风都要将其处理到零点状态,为了加强室内温度精度控制则要对其进行加热,本文认为如果可以将空调风量与净化风量两个分开进行处理,净化风量在系统运行中只要进行过滤处理,这样便可以有效降低整个系统净化风量的管道长度,而空调风量在降低后可以节省空气冷热处理这一过程的能耗量,这对进一步加强洁净室空调通风系统能源利用效率有着重要作用。现阶段洁净室空调通风系统运行中,一般都是以集中送风、隧道式送风等多种形式为主,而这两种形式都无法将空调风量与洁净风量有效区分开来,所以技术人员可以通过对房间结构的优化设计来达到这一目的,实现洁净室空调通风系统中空调与净化功能的有效分离,从而有效降低洁净室空调通风系统运行中对能源的消耗量。
3.2减少空调通风系统的风量
洁净室空调通风系统往往需要通过增大风量来满足其洁净等级要求,而且空调动力设备与风量是一个3次方成正比的关系,则在洁净室空调通风系统运行中可以通过降低风量,来达到洁净室空调通风系统整体节能降耗的目的,所以本文提出通过气流组织与减少洁净面积等途径,通过低风量满足洁净室运行要求的基础上,来降低洁净室空调通风系统在运行中的整体能耗。洁净室内的空气流动形态一般都是以非单向流、单向流以及混合流等多种形式为主,其中单向流的气流可以帮助洁净室获得较高的洁净度,但是该种空气流动形式一般对风量的需求量相对较大,则会导致系统在运行中的能耗也相对较大,非单向流在气流速度、流动方向等方面存在较大差异,而且需要配置一些高效过滤器来对洁净室产生的污染物进行处理,这样才能满足各级别洁净室在运行中对室内空气洁净等级的要求。混合流洁净室是将单向流型与非单向流型两种空气流动形态有机结合的应用模式,该种空气流动形态可以在最大程度上满足洁净室运行中对空气洁净度的要求,也可以帮助洁净室降低空调通风系统运行中能源消耗量。
3.3减少新风量
洁净室内空调通风系统运行中的新风负荷比重相对较大,所以一般可以通过降低新风量来降低空调通风系统的整体能耗,空调通风系统在过渡季普遍采用一些全新风的运行模式。但是洁净室空调通风系统在运行中对新风量的需求较大,尤其是过渡季对新风量的要求更高一些,虽然可以在一定程度上减小空调通风系统冷热处理过程中的能耗,但是会在很大程度上提高其空气过滤过程中的能耗,所以在经济性上也相对较差,鉴于我国洁净度较高的洁净室在运行中,过渡季不易采用增大新风的方式来降低其能耗。洁净室空调通风系统在运行过程中如果要对新风量进行控制,首先需要对整个空调通风系统来适当降低排风量,由于半导体生产中往往会产生大量的有毒气体,所以在洁净室运行过程中要采用局部排风来将有毒气体排到室外,针对一些有害气体散发场所需要在不影响其正常生产的前提下,通过合理设置排气罩来将有害气体排放至室外。
3.4系统风量的控制
本文认为洁净室空调通风系统的节能设计中,要在满足其温度、湿度以及洁净度控制要求的基础上,通过降低整个系统的送风量来达到节能降耗这一目的,但是洁净室空调通风系统在运行中的风量变化较大则很难实现这一目的。再者,空调通风系统运行中的各类过滤器阻力会发生较大变化,如果技术人员没有基于实际需求对其进行调节,则会导致整个空调通风系统的送风量也在不断变化中,因此,本文认为只有将洁净室空调通风系统的通风量控制在最小范围内,才能进一步降低其运行中的能耗。由于洁净室的特殊性要求其在不使用的时候,也要对洁净室的各项参数指标进行有效控制,这样才能确保其再次启用的状态可以满足运行要求,所以空调通风系统的风机系统在非生产时间也处于正常运行,这会在很大程度上提高洁净室的整体能耗,所以本文认为在该种情况下其在维持排除室内有害物的基础上,对送风量进行有效控制便可以满足其再次使用要求。
4、结语
由于洁净室空调通风系统在运行中具有风量大、新风负荷大以及阻力高等特点,导致其在正常生产情况下和非正常生产情况下的能耗相对较大,这并不利于我国社会高科技生产领域节能减排目标的实现,因此,势必要通过一些技术措施对其进行技术改造。
参考文献:
[1]李洪欣.洁净厂房空调系统的特点与节能[J].暖通与设备.2009(3)
[2]成森.洁净空调系统与节能[J].科技风.2011(4)
[3]李立.洁净室净化空调系统的节能浅探[J].科技风.2014(3)