
一、潔淨室的概述
潔淨室是(shì)通過多專業係統方麵的高度集(jí)成,達到對整個空間環境的潔淨度、溫濕(shī)度、噪聲(shēng)、照度、靜電(diàn)等的控製,以(yǐ)滿足現代(dài)生產、實驗及研究所需的環境要求。潔淨室在現在(zài)的科技發展中雖然*,但是在保(bǎo)持潔淨室環境的控(kòng)製過程中所消耗的能源也(yě)是巨大的,如在電子(zǐ)工業中,一般潔淨空間每天需要(yào)24小時都正常運行,而為保證生產空間的潔淨度,空氣淨化係統的換氣次數zui少也要15次,zui多達到幾百次(cì),潔淨室的(de)能源(yuán)消耗(hào)主要用於生(shēng)產設備用電和(hé)用熱,淨化空調係(xì)統的(de)耗電、耗(hào)熱和(hé)冷負荷,冷凍機組的好點,排氣裝置的耗電和耗熱,超純水和氣體的製取和輸送一級照明及消防的用電等。
一般萬級潔淨廠房,整個潔淨室廠務設備的用電(diàn)量占整個(gè)的60%左(zuǒ)右,而在常務設備中的用電量中以冷水機組(zǔ)占64%為zui大,其(qí)次是(shì)新風機組MAU能(néng)耗其次,而在冷水機組的供冷量中又是主要供給MAU使用。美國大部分使用潔(jié)淨室的廠房中,其潔淨室係統的能(néng)耗占整個廠房能耗的50%以(yǐ)上,在各種空調係統中,潔淨室係統的空調能耗(hào)是普通建築空調能耗的幾(jǐ)倍到幾十(shí)倍。由此可見(jiàn)潔淨室係(xì)統的能(néng)耗還(hái)是非常大,在現在(zài)世界能源緊張和競爭激烈(liè)的時(shí)代中,如(rú)何能有效使用能源,節約能源,對社會的可持續性發展和對企業降低成本,提高競爭力都有著重要的意義。
二、潔淨室節能設計(jì)
在設計規劃潔淨室時可以按以下原則進行考慮(lǜ):
(1)能滿(mǎn)足工藝所(suǒ)需求的環境需求;
(2)潔淨係統運行的安全性和可靠行;
(3)提高潔淨室係統的成本效(xiào)率,盡力保證運行成本的降低。
在滿足以上原(yuán)則下,要考慮後期長期運行所到來的高成本,如何提高能源使用的效率,節約使用能源,對企業來說也是直(zhí)接(jiē)影響到企業的運行成(chéng)本,以末端高調過濾(lǜ)器的截麵風速0.3-0.5m/s來計算,一個平(píng)方麵積換(huàn)氣量就在1080-1800m³/h。而有些(xiē)麵積較大的潔(jié)淨車間,若以一年要每天24小時運行的話(huà),維持潔淨室運行的(de)費用還是相當高的,為提(tí)高潔淨室後期運行中提高能源成本效率。在潔(jié)淨室(shì)設計中(zhōng),要進行以下方麵的考慮:
1、以滿足工藝生產(chǎn)需求的前提下,合理降低潔淨(jìng)室的空(kōng)間或麵積至zui小zui合適,提高潔淨室使用(yòng)效率,例如ISO6級至9級要求的正壓亂流式潔(jié)淨室,其送風量與潔淨室的(de)等級需求的換氣次(cì)數(shù),以及空間大小都成正(zhèng)比關(guān)係,ISO0-5級的正壓單向流潔淨室,其送風量與截麵風速,及送風的截麵麵(miàn)積也都成正比,設計師對於潔淨室的送風量的計算常以參考經(jīng)驗公式之類。而此類經驗公式一(yī)般都相對保守,選取的參數都比較大,有資料顯示,對於亂流式(shì)潔淨室,若減少潔淨體積(jī)30%,可節能25%。可見,對於潔淨室的合理布局規劃,會帶(dài)來明顯的(de)節能效果。
2、在能滿足(zú)工業生產設備的運作及人員操作活動所產生的散熱負(fù)荷的前提下,降低截麵風速至zui低,對於常(cháng)年實時運行的潔淨室,以3000平方米的潔淨室,滿布率為60%,風速每(měi)降低0.1m/s,其帶來的效果是沒小時減少6480m³風量。同時顯著減少了處理空氣的製冷量。
3、對於潔淨麵積需求較大的車間,可考慮分區域,新風分散(sàn)處理這樣就以便於各區域(yù)若有停產維護等時,方便減少機組運(yùn)行,既能節約(yuē)能源(yuán)且不影響其他區域的正常運行。
4、對生(shēng)產工業設備的熱負荷等做細致的調研,計算核實以確定合適的較小的空(kōng)調製冷設備,勿為圖省事隻是簡單的取大係數。造成後期運行的浪費。
5、對於工藝上的排風熱量大,可以經行節能(néng)的寂靜效益分析(xī),以考慮是否可采用熱(rè)回收方式。
6、對有不(bú)同潔淨級別要求的工序流程,可對高潔淨要求的工序進行微環境,潔(jié)淨棚,潔淨(jìng)工作台等方式做局部高(gāo)潔淨環境要求的控製,減小高能耗的(de)高潔淨度的麵積與空間。
7、對空調係統風機采用變頻控製方式運行,因流量Q與點擊(jī)轉(zhuǎn)速V的一次方成正比,風壓H與點擊(jī)轉速(sù)V的二次(cì)方成(chéng)正比,電機軸(zhóu)功率P與電機轉速V的三次方成正比。當(dāng)需要小(xiǎo)風量時,用變頻控製裝置降低風機轉速,其電動機的輸入功率也相應的減少,如風量減少到80%,點擊轉速(V)也下(xià)降到80%,其軸公立(P)則下降到(dào)額定功率的51%;若風量下(xià)降到60%,軸功率將下(xià)降到額定功率的22%,其節能(néng)潛力非常大。
三(sān)、製冷設備方麵
潔淨室的能源消耗隻要在製冷負荷和風機運行負荷中,從(cóng)潔淨(jìng)室負荷指標可見,製冷和通風(fēng)設備基本占了生產(chǎn)能耗的50%附近潔淨潔(jié)淨室的需求,選擇合適的(de)製冷設備(bèi),可通過電能(néng),天然氣,廢熱吸收,蒸汽,地熱等(děng)多種能源方式對潔淨室進行全部或部分的供應冷熱水,通過地域資源,綜(zōng)合規劃(huá),以求*搭配的製冷組合方式,在選擇製冷(lěng)機組時,盡量結合實(shí)際需求,在(zài)相同工況下,選(xuǎn)擇性(xìng)能係數(COP值)更高的機組。
四、分布式(shì)燃氣冷熱電三聯供係統
分布(bù)式燃氣冷熱電三聯(lián)供係統主要由燃機設備和餘熱利用設備構成,其中燃機設(shè)備是係(xì)統的核心,包括燃氣輪機(jī),內燃機等,餘熱利(lì)用設備包括(kuò)餘熱鍋(guō)爐,吸收式製冷機,換熱裝置,電製冷(lěng)機,燃氣鍋(guō)爐(lú)等,其工(gōng)作原理(lǐ)是燃機(jī)通過燃燒天然氣發電後,產生的(de)高溫煙氣送入餘熱利用設備,冬季可用於取暖,夏季可用於供冷,還可生產生(shēng)活熱水,驅動熱量不足(zú)部(bù)分可由補燃的燃氣進行供應(yīng)。
當潔淨室的廠區對電能,冷水熱(rè)水的(de)需求都較大時,所在的城市周邊附(fù)近天然氣資源較充足時,綜合考慮天然氣價格與潔淨項目政策,可以在經濟性核算後,使用冷熱電三聯供係統,同事若還(hái)可結合采(cǎi)用冰蓄冷裝置,蓄熱裝置,熱(rè)泵(bèng)等設備配置,對能源係統做多種方式搭配考慮,以提高整個係統的節能效果。