隨著(zhù)我國信息技術(shù)的飛速發(fā)展,近年來(lái)大規模、高級別的潔凈廠(chǎng)房(或稱(chēng)為超級潔凈廠(chǎng)房)紛紛建造。這種廠(chǎng)房的特點(diǎn)是中心為大面積的潔凈生產(chǎn)區域層),區域內布置特定工藝區和中央走廊,關(guān)鍵處設置高潔凈度的產(chǎn)品走道和微環(huán)境裝置。上層的巨大空間用于布置送風(fēng)管網(wǎng)或用作送風(fēng)靜壓箱;其下層準設施層)是用來(lái)安排從潔凈區移出去的設備、工藝設施以及中央公共設施的管網(wǎng);在設施層和工藝層之間設有回風(fēng)空間;潔凈區域周?chē)O置豎井用于回風(fēng)。系統,集中將新風(fēng)直接處理到室內狀態(tài)的露點(diǎn),然后進(jìn)入循環(huán)風(fēng)系統。循環(huán)風(fēng)通道中設置干式冷盤(pán)管,處理室內顯熱負荷。所不同的只是循環(huán)風(fēng)系統的設計有不同的解決方法。
合肥無(wú)塵車(chē)間
亞太凈化,專(zhuān)業(yè)承接各行業(yè)車(chē)間無(wú)塵無(wú)菌凈化工程,電話(huà):133053461591、無(wú)塵車(chē)間凈化工程新風(fēng)系統設計方案
空氣好凈化潔凈廠(chǎng)房的主要支撐系統是中央公用設施,往往集中布置潔凈區域的周?chē)蛟O置在獨立的專(zhuān)用大樓中。另外還設置了安全系統,它包括火災的檢測及預報系統;火及噴水系統;煙霧檢測和排煙系統,化學(xué)品的檢測,緊急狀況的控制系統、儲存系統。
由于關(guān)鍵的工藝生產(chǎn)要求以及不斷地更新?lián)Q代對環(huán)境控制十分苛刻,特別是系統的可靠性、靈活性與安全性,設備容量與節能,余量與備用以及環(huán)境、有嚴格要求。為滿(mǎn)足關(guān)鍵生產(chǎn)要求,在工藝層中設置的微環(huán)境中可達到非常高的潔凈度(0.1μm1級),其他生產(chǎn)區域的清潔度水平也必須達到1000級或更多的單向流氣流技術(shù)(消除粉塵污染的能力)和隔離技術(shù)(隔離外界對工藝環(huán)境的影響)。單向流速一般為0.35m/s。為了響應成本低、時(shí)間短的新產(chǎn)品,特別強調送風(fēng)模式的靈活性、可靠性和安全性,可以簡(jiǎn)單地根據工藝分布和工藝環(huán)境的最新要求進(jìn)行更改。由于工藝更新快,工藝設備占很大比例,變化頻繁。因此,設計概念和相應的送風(fēng)系統模式特別注意系統的剩余和備用。
亞太凈化,專(zhuān)業(yè)承接各行業(yè)車(chē)間無(wú)塵無(wú)菌凈化工程,電話(huà):133053461592、潔凈廠(chǎng)房的通風(fēng)空調系統模式
近年來(lái)潔凈廠(chǎng)房出現三種系統模式,主要的區別在于循環(huán)風(fēng)系統,通常有分散式循環(huán)風(fēng)機組、風(fēng)機豎井和風(fēng)機過(guò)濾器機組(簡(jiǎn)稱(chēng)FFU)。進(jìn)一步分析和比較我國大量機組模式的特點(diǎn),以及其他兩種送風(fēng)模式。
(2.1)分散式循環(huán)風(fēng)機組
這種循環(huán)風(fēng)機組是分散布置的組裝式空氣處理機組,典型為干式冷盤(pán)管與離心風(fēng)機組成。直接安裝在潔凈工藝層的上部,回風(fēng)豎井布置在大樓的兩側,生足夠的壓頭(650Pa左右)來(lái)滿(mǎn)足氣流流經(jīng)回風(fēng)通路上各個(gè)部件所需要的靜壓,也可大大延長(cháng)末端過(guò)濾器的壽命。但是當總流量增加太大時(shí),風(fēng)機尺寸、地噪聲也相應增大。送風(fēng)靜壓箱設置在送風(fēng)機組和過(guò)濾器頂棚之間,使得送風(fēng)靜壓箱內的壓力仍高于潔凈工藝層。
(2.2)風(fēng)機豎井
可利用大樓兩側(或隧道)空間安裝循環(huán)機組,則軸流風(fēng)機最為合適。并將消聲器結合一起,相當緊湊高效,因此也很經(jīng)濟。由于屋架不必承受循環(huán)機輕,建筑結構也合理。在屋頂和過(guò)濾器吊頂之間布置送風(fēng)靜壓箱,送風(fēng)靜壓箱內的壓力高于潔凈工藝層,為此不得不采用液槽密封。即在頂棚格柵中的液槽液體的密封膠,周圈帶刀口的空氣過(guò)濾器插入密封膠中,造成了與液式頂棚格柵之間的氣密性密封。安裝與變更空氣過(guò)濾器(或盲板)也較方便。軸流風(fēng)機相對較低的靜壓高效地輸送更多的空氣,并可方便、高效地變化風(fēng)量。它所產(chǎn)生的靜壓與流量比完全符合典型的高級別潔凈室運行工況。
(2.3)風(fēng)機過(guò)濾器機組(FFU)
典型的風(fēng)機過(guò)濾器機組由內裝式離心機、消聲裝置和高效過(guò)濾器(HEPA或ULPA由過(guò)濾器組成,緊湊地組裝在一個(gè)金屬盒子里。風(fēng)機過(guò)濾器機組(或盲板)可直接設置在清潔工藝層的天花板上,形成不同級別的清潔區域。風(fēng)機過(guò)濾器機組很容易循環(huán)風(fēng),但不能產(chǎn)生太大的靜壓??諝馔ㄟ^(guò)機組內部過(guò)濾器后,幾乎沒(méi)有多少動(dòng)力來(lái)克服外部系統的阻力。
以上三種概念都具有很高程度的靈活性,在潔凈廠(chǎng)房中均得以普遍采用??墒怪虚g工藝層能夠十分方便接受高潔凈度的空氣,變更潔凈區域。系統回風(fēng)間進(jìn)行,所有設施管道可以方便地根據設備變更或移位來(lái)配接,所有潛在污染源都能夠封閉或排除,以防止交叉污染。以下將對這三種模式進(jìn)行分析與比較使整個(gè)系統降低造價(jià)、節省運行費用以及提高能量利用效率。
合肥無(wú)塵車(chē)間
亞太凈化,專(zhuān)業(yè)承接各行業(yè)車(chē)間無(wú)塵無(wú)菌凈化工程,電話(huà):133053461593、三種送風(fēng)模式的比較
循環(huán)風(fēng)系統有三個(gè)目的:溫度控制、塵??刂坪蜌饬骺刂?。主要目的去除潔凈廠(chǎng)房塵粒和熱量。循環(huán)風(fēng)系統的送風(fēng)量取決于潔凈廠(chǎng)房的潔凈度級別。盡均可滿(mǎn)足循環(huán)風(fēng)系統的要求。但是由于循環(huán)風(fēng)輸送系統的能耗占了很大比例,不得不使我們重視它的能效。
近年來(lái)風(fēng)機過(guò)濾器機組在我國大量采用主要有如下原因:(1)風(fēng)機過(guò)濾器機組的本身的優(yōu)越特性,如設置靈活、能適應工藝變更,頂棚不易滲漏,頂棚格柵和密封軸流風(fēng)機的偏見(jiàn),如風(fēng)壓低、噪聲大等。(3)與分散式循環(huán)風(fēng)機組相比,可降低建筑物高度。(4)隨著(zhù)微環(huán)境的使用,工藝層潔凈度級別降低,風(fēng)機過(guò)濾器機組造價(jià)有競爭力
(3.1)誠然近年來(lái)空氣好凈化風(fēng)機過(guò)濾器機組性能已有很大的提高,解決了出風(fēng)速度均勻性、振動(dòng)、噪聲和故障率等問(wèn)題。新型風(fēng)機過(guò)濾器機組中風(fēng)機刷、電子整流直流電動(dòng)機,可無(wú)級變速。用霍爾效應(Hall-effect)傳感器使控制線(xiàn)能夠準確調整電機電壓與風(fēng)機所需扭矩的匹配,電機效應提高75%~80%。效率的提高帶來(lái)了更安靜的運行效果,增強了其競爭力??刂破鬟€可以在遠處監測和控制風(fēng)扇的旋轉速度。同樣,監控和控制每個(gè)風(fēng)扇過(guò)濾器單元的開(kāi)口。其他兩種方案無(wú)法準確控制和監控每個(gè)風(fēng)扇過(guò)濾器單元的運行。然而,風(fēng)扇過(guò)濾器單元的昂貴設備成本也是其他兩種方案備的最高配電設施成本和自動(dòng)化成本。雖然它的電機要小得多,但它的數量要多得多。雖然通過(guò)降低監測功能,但風(fēng)扇過(guò)濾單元的自動(dòng)化成本可以降低損壞系統的運行和維護。相比之下,風(fēng)扇過(guò)濾單元的外部余壓較?。?00Pa左右)需要較寬的回風(fēng)豎井和較大的冷卻盤(pán)管面積來(lái)降低斷面風(fēng)速,減少系統增加其他性能的過(guò)濾器。從結構上看,風(fēng)扇過(guò)濾器單元可以降低過(guò)濾器天花板的成本。但由于液槽密封天花板非常成熟,生產(chǎn)量大,價(jià)格一再下降。兩者都建造了。風(fēng)扇過(guò)濾器單元確實(shí)可以簡(jiǎn)化過(guò)濾器天花板的密封性。但由于機組過(guò)濾器上方的壓力高于潔凈室區域,機組過(guò)濾器和外殼泄漏仍是一個(gè)大問(wèn)題,粉塵顆粒仍是區域風(fēng)險。當然,這(泄漏)最初是一個(gè)施工問(wèn)題,現在已經(jīng)轉變?yōu)楫a(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,但隱患仍然存在。
(3.2)按以往的經(jīng)驗,軸流風(fēng)機應是三種風(fēng)機類(lèi)型中噪聲與振動(dòng)最大的,產(chǎn)生的靜壓不足以克服凈化系統的阻力。另外還必須采取額外消聲措施,這本及額外的靜壓損失。為此在空調領(lǐng)域中絕大多數場(chǎng)合都采用離心風(fēng)機。但是離心風(fēng)機和軸流風(fēng)機的性能不僅僅看靜壓或流量的數值,而是考慮所產(chǎn)生的流對高級別潔凈廠(chǎng)房來(lái)說(shuō),軸流風(fēng)機的流量與靜壓比值最具合理性。兩者性能的比較是相對的。通常兩者的最后選擇,并不取決于各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)而是取決和思路。必須注意現在使用的軸流風(fēng)機己完全不是過(guò)去的概念了,己將先進(jìn)的風(fēng)機工程學(xué)與空氣動(dòng)力學(xué)以及聲學(xué)制造的消聲器結合起來(lái)。為獲得預期的性能的制造必須在嚴格的公差范圍內;風(fēng)機機體必須是完美地接近圓柱形,這樣與風(fēng)機葉輪的間隙達到最小。因此風(fēng)機機體不僅是一個(gè)鈑金件,而且還是轉速及兩種變流量裝置,能夠使風(fēng)機達到最佳性能。進(jìn)口及出口的消聲器也是設計定制,從而不需消耗高靜壓的消聲器也能達到最大噪聲衰減的性能。除了提高以軸流風(fēng)機組豎井設備的設置也得以簡(jiǎn)化,維護更方便。每個(gè)風(fēng)扇都安裝在一輛可移動(dòng)的汽車(chē)上,雕刻裝置通常是固定的,并連接到出入口的消聲器。通常,這些修理,因為它們只是一個(gè)可移動(dòng)的部件。當需要修理或更換風(fēng)扇時(shí),可以拆卸風(fēng)扇與消聲器的連接,用簡(jiǎn)單的牽引帶從空氣通道中滾出,送出相鄰的維護要求??蛇x擇具有有有機外靜壓能力的軸流風(fēng)機,以克服前過(guò)濾器或化學(xué)過(guò)濾器等部件的阻力。更合適的外部靜壓為400Pa。
(3.3)現在分散式循環(huán)風(fēng)機組大多采用了無(wú)蝸殼風(fēng)機,性能也有所提高。但是新型的軸流風(fēng)機性能卓越,越來(lái)越多的機組設置在非潔凈區,在三種方維修最方便,對潔凈工藝層影響最小。它要求廠(chǎng)房的高度最高,但無(wú)需那么大的建筑寬度。對于分散式循環(huán)機組來(lái)說(shuō),建筑結構的風(fēng)機平臺必不可少,而另要。由于機組內設置冷卻盤(pán)管面積,冷凍水必須接入屋頂的每個(gè)循環(huán)機組中去。存在著(zhù)水的隱患。這是安裝在上層的分散式循環(huán)風(fēng)機組的致命弱點(diǎn)。
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亞太凈化,專(zhuān)業(yè)承接各行業(yè)車(chē)間無(wú)塵無(wú)菌凈化工程,電話(huà):133053461594、定性分析三種送風(fēng)模式
如果我們以引言中介紹的潔凈廠(chǎng)房為模型,選擇能量效率與投資費用作為評價(jià)指標,這是定性分析三種送風(fēng)模式的基礎。文獻中提及的能量效率的評價(jià)氣流量所耗的能量來(lái)表示[W/(m3/h)]。投資成本以相對成本的價(jià)格指標表示,還包括機械、電力、檢測儀器和控制,以及建筑和結構成本。過(guò)去,為了適應工藝的頻繁更新,大部分采用大面積清潔廠(chǎng)房,工藝層過(guò)濾器滿(mǎn)布率往往為100%;目前,微環(huán)境裝置廣泛應用于生產(chǎn)線(xiàn),外部清潔空間的清潔度僅降低風(fēng)量,過(guò)濾器滿(mǎn)布率可降低至25%。對于這兩種情況,比較上述三種方案。
(4.1)每種方案的相對總成本反映。反映了它的成本因素。三種方案在100%的過(guò)濾器滿(mǎn)布率的場(chǎng)合中的區別比較明顯。風(fēng)機過(guò)濾器機組方案,設備濾器機組的成本可趨近于分散式循環(huán)機組。但它的優(yōu)越性也喪失了。
(4.2)對于25%的過(guò)濾器滿(mǎn)布率的場(chǎng)合,風(fēng)機型豎井方案總的來(lái)講沒(méi)有多大變化。由于軸流風(fēng)機的存在,無(wú)法改變風(fēng)機豎井的尺寸。風(fēng)機過(guò)濾器機組大大減少,使機組數量減少、回風(fēng)豎井變窄。投資費用可以降得最多。相比之下分散式循環(huán)機組設備費用就顯得稍微高一些(冷卻水仍必須送入每個(gè)分散式去)。另外所需的風(fēng)機過(guò)濾器機組的配電費用和自動(dòng)化成本也隨數量的減少而降低,又使分散式循環(huán)機組的用電設備費用變得最高。三種方案的費用差異只濾器的滿(mǎn)布率的場(chǎng)合下才能減少。反映了它的成本因素。這時(shí)風(fēng)機過(guò)濾器機組競爭力增強。但比起另兩種方案來(lái),仍需要更大的冷卻盤(pán)管面積,適應工藝變余量(風(fēng)量或余壓)仍較小,難于進(jìn)行系統較大的改變。對于風(fēng)機過(guò)濾器機組來(lái)說(shuō),上層的高度只須滿(mǎn)足靜壓箱的維修的便利即可。如廠(chǎng)房高度太低,則不方案。對于分散式循環(huán)機組,較大的上層高度對于設備的安放在增壓送風(fēng)靜壓箱上非常重要。建筑結構的風(fēng)機平臺對支撐分散式循環(huán)機組也很重要。
(4.3)能量效率越高,移動(dòng)一定流量的空氣所需要的能量減少。反映了不同過(guò)濾器滿(mǎn)布率的能量效率。由此表可見(jiàn)軸風(fēng)機及其電機本質(zhì)上具的更高效統風(fēng)機,還是采用新型風(fēng)機在過(guò)濾器滿(mǎn)布率為100%與25%的情況下,其能量效率始終比其它兩種方案高。即使在過(guò)濾器滿(mǎn)布率為25%時(shí),中建南方風(fēng)機過(guò)能量效率有了很大的提高,但是風(fēng)機過(guò)濾器機組方案的能量效率仍然最低。傳統的風(fēng)機系統能效大約是0.235W/(M3/H)左右,通常IC潔凈廠(chǎng)只有500萬(wàn)元的循環(huán)風(fēng)。如果采用新型風(fēng)機系統,能效將提高到0.118W/(M3/H),電費可以省一半,相當可觀(guān)。
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