精密儀器潔凈廠房無(wú)塵室凈化工程解決方案  
     主廠房為三層建筑，從下至上依次為動(dòng)力下技術(shù)夾層、潔凈下技術(shù)夾層、潔凈室，其中潔凈室面積約為5000m ，潔凈等級(jí)分為ISO 6級(jí)(1000級(jí))和ISO 7級(jí)(10000級(jí))。精密儀器潔凈廠房無(wú)塵室凈化工程解決方案是由啟綠凈化為大家推薦的空氣凈化工程設(shè)計(jì)案子,該微電子工廠主要從事芯片的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造、銷(xiāo)售和技術(shù)服務(wù)。新主廠房建成投產(chǎn)后，集成電路生產(chǎn)技術(shù)水平從現(xiàn)在的1．2微米提升到0．8微米。廠區(qū)包括主廠房、化學(xué)品庫(kù)、動(dòng)力廠房、行政辦公樓等。  
 
排風(fēng)系統(tǒng)  
   
     潔凈室內(nèi)酸堿排風(fēng)的風(fēng)管材料為不銹鋼，內(nèi)涂特氟隆，以達(dá)到防腐蝕的目的。  
風(fēng)機(jī)采用玻璃鋼離心變頻風(fēng)機(jī)。潔凈室為無(wú)外窗的房間，房間密閉性較好，故設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)是保證人員安全疏散的必要方法。GB50073—2001(潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：潔凈廠房疏散走廊，應(yīng)設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施。  
     而國(guó)家現(xiàn)行防火規(guī)范中對(duì)工業(yè)廠房的排煙設(shè)置未作出明文規(guī)定，故參考民用建筑的防排煙規(guī)范在潔凈室內(nèi)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。因主生產(chǎn)區(qū)面積達(dá)3000m ，故用擋煙垂壁(吊頂以下500ram高)將主生產(chǎn)區(qū)分隔為數(shù)個(gè)防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)最大面積不大于500m 。防煙分區(qū)的排煙量設(shè)計(jì)值以每個(gè)分區(qū)60m ／h?m 計(jì)算。排煙風(fēng)機(jī)可同時(shí)負(fù)擔(dān)兩個(gè)防煙分區(qū)，風(fēng)量選型按最大防煙分區(qū)面積每平方米120m。／h計(jì)算。防煙分區(qū)的排煙由支管上的280℃排煙閥控制。  
    微電子潔凈室中常常在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中使用或產(chǎn)生各種酸性和堿性物質(zhì)、有機(jī)溶劑和一般氣體、特種氣體。且根據(jù)GB50073—2001《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定，排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置。故潔凈室的工藝排風(fēng)分別設(shè)有酸性排風(fēng)系統(tǒng)、堿性排風(fēng)系統(tǒng)和溶劑排風(fēng)系統(tǒng)， 酸堿排風(fēng)氣體必須分別經(jīng)過(guò)玻璃鋼淋洗塔處理后才能排至室外。淋洗塔以化學(xué)吸收為工作原理，其中有填料增加其有效吸收面積。淋洗液由噴嘴自上而下噴灑，并可循環(huán)使用。  
 
 空調(diào)負(fù)荷   
 
      計(jì)總冷負(fù)荷(包含新風(fēng)冷負(fù)荷)為13400kW，單位冷負(fù)荷指標(biāo)為2500W／m ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般建筑的冷負(fù)荷指標(biāo)。實(shí)際設(shè)計(jì)中潔凈室內(nèi)冷負(fù)荷的計(jì)算一般采用估算的方法，根據(jù)其生產(chǎn)工藝情況、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、操作人員數(shù)量等確定估算指標(biāo)。該潔凈室的主生產(chǎn)區(qū)冷負(fù)荷估算指標(biāo)為450W／m ，光刻區(qū)為400W／m ，其它區(qū)域根據(jù)功能為250W／m 一350W／m 。設(shè)這是由于：  
 
1．微電子工業(yè)潔凈室的生產(chǎn)設(shè)備發(fā)熱量大，消耗冷量大；  
 
2．為補(bǔ)充大量工藝排風(fēng)(排除酸性、堿性、有機(jī)溶劑等氣體)，及為維持潔凈室正壓而造成新風(fēng)量大，處理新風(fēng)所需冷量大。以上兩項(xiàng)負(fù)荷之和一般占到總冷負(fù)荷的80％ 以上。  
 
由于潔凈室處于內(nèi)區(qū)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷熱負(fù)荷影響可以忽略不計(jì)。設(shè)計(jì)發(fā)熱量大，冬季仍為制冷工況，其室內(nèi)冷負(fù)荷與夏季基本相同。潔凈室內(nèi)散濕量較少，故潔凈室室內(nèi)負(fù)荷以顯熱負(fù)荷(設(shè)備負(fù)荷、照明負(fù)荷)為主。  
 
 氣流組織方式  
 
      潔凈室內(nèi)的氣流流型為垂直單向流，即空氣由吊頂上的風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元機(jī)組(FFU)所帶的高效過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理達(dá)到潔凈要求后送入室內(nèi)，再經(jīng)過(guò)地面帶孔高架地板和華夫樓板，通過(guò)兩側(cè)回風(fēng)豎井與新風(fēng)機(jī)組處理過(guò)的新風(fēng)混合后，經(jīng)安裝在豎井與吊頂靜壓箱之間的干式冷盤(pán)管冷卻回到吊頂靜壓箱，雖然風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元機(jī)組(FFU)的送風(fēng)模式未必對(duì)每個(gè)潔凈廠房和生產(chǎn)工藝都最為適合，但近年來(lái)它以其本身的優(yōu)越特性正被越來(lái)越多的廣泛采用。  
 
首先，潔凈室內(nèi)壓力高于靜壓箱內(nèi)的壓力，不存在塵粒由靜壓箱滲透到室內(nèi)的可能性，即所謂“負(fù)壓密封”，而其它送風(fēng)模式例如分散式循環(huán)風(fēng)機(jī)封等較為復(fù)雜的方法來(lái)保證潔凈室頂棚的密封性；  
 
其次，由于微電子工業(yè)潔凈室工藝的頻繁更新和調(diào)整，可以通過(guò)增減局部區(qū)域的風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元機(jī)組(FFU)的數(shù)量來(lái)改變潔凈度以適應(yīng)生產(chǎn)工藝流程的需要。如今生產(chǎn)線(xiàn)上大量采用微環(huán)境裝置，高效過(guò)濾器滿(mǎn)布率降低到30％ 以下，風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元機(jī)組(FFU)因其布置的靈活性具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。  
 
另外，由于對(duì)層高和空間需求較少，降低了建筑成本和施工周期，也很適合用于改建項(xiàng)目。但大量風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元機(jī)組安裝在吊頂上所帶來(lái)的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，噪聲和振動(dòng)對(duì)潔凈室的影響不容忽視，設(shè)備和自控成本的增加也必須要考慮。  
 
空氣處理  
     設(shè)計(jì)新風(fēng)量取補(bǔ)充室內(nèi)排風(fēng)及保持室內(nèi)正壓所需新風(fēng)量之和與人員新風(fēng)量?jī)身?xiàng)中的最大值。新風(fēng)機(jī)組包含的組段有初效過(guò)濾段、中效過(guò)濾段、預(yù)熱段、預(yù)冷段、加濕段、再冷段、再熱段、風(fēng)機(jī)段、預(yù)留段、高效過(guò)濾段和送風(fēng)段等(見(jiàn)圖3)。其中預(yù)冷盤(pán)管的供回水溫度為l3 oC／19oC，再冷和盤(pán)管的供回水溫度為5℃／10．6~C，預(yù)熱盤(pán)管的供回水溫度90~C／6ocC，再熱盤(pán)管的供回水溫度為9OoC／70oC。潔凈室新風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)所有的室內(nèi)濕負(fù)荷 而室內(nèi)濕熱負(fù)荷則由于式冷盤(pán)管承擔(dān)。室外新風(fēng)須處理到機(jī)器露點(diǎn)后送入回風(fēng)夾道與回風(fēng)混合。  
 
 新風(fēng)量確定主要依據(jù)以下幾個(gè)因素：  
 
1)補(bǔ)充工藝過(guò)程上所需的排風(fēng)量，包括一般排風(fēng)、酸性排風(fēng)、堿性排風(fēng)、有機(jī)溶劑排風(fēng)、特種氣體排風(fēng)等；  
 
2)保證潔凈室內(nèi)相對(duì)于外界為正壓，以確保室外空氣不會(huì)滲入污染潔凈室；  
 
3)滿(mǎn)足室內(nèi)人員衛(wèi)生要求所需的新風(fēng)量，人均新風(fēng)量不小于40m ／h。  
 
      在夏季高溫高濕的地區(qū)，由于室外焓值較大，新風(fēng)機(jī)組需進(jìn)行大焓差處理。如只設(shè)一級(jí)冷盤(pán)管，那大量的冷量都將被冷凝水帶走。故為了充分利用冷水能量，新風(fēng)機(jī)組設(shè)置兩級(jí)冷盤(pán)管。在夏季，室外空氣被供l3℃ 中溫水的第一級(jí)預(yù)冷盤(pán)管處理到接近飽和狀態(tài)點(diǎn)A，再由供5~C低溫冷水的第二級(jí)冷盤(pán)管處理到露點(diǎn)B，最后通過(guò)再熱盤(pán)管將其加熱到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)c。而在冬季，室外空氣先通過(guò)預(yù)熱盤(pán)管加熱到D點(diǎn)后，再由水噴淋加濕到露點(diǎn)B后加熱到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)C。  
 
     水噴淋加濕段位于兩級(jí)冷盤(pán)管之間，除了加濕外還可起到清潔空氣的作用。在夏季工況下空氣經(jīng)過(guò)一級(jí)冷盤(pán)管處理到A點(diǎn)后已達(dá)飽和狀態(tài)，很難再被加濕，故水噴淋對(duì)夏季新風(fēng)處理不會(huì)產(chǎn)生影響。  
 
     安裝在回風(fēng)夾道和吊頂靜壓箱之間的干式冷盤(pán)管的作用是去除室內(nèi)顯熱負(fù)荷，供回水溫度為13~C和19℃。千式冷盤(pán)管包括鋼制槽形鍍鋅框架、銅質(zhì)管道及帶傳熱涂層的鋁質(zhì)散熱片。每個(gè)尺寸為2400mnl×2165mm，處理風(fēng)量約為33000m ／h，面風(fēng)速控制在2m／s以下，冷量約為22．2kW。干式冷盤(pán)管前設(shè)撓性軟管及球閥與供回水管道連接。采用干式冷盤(pán)管的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)運(yùn)行在干工況條件下，杜絕了水患。  
 
       潔凈室新風(fēng)系統(tǒng)共配有四臺(tái)新風(fēng)機(jī)組，三用一備，每臺(tái)新風(fēng)處理機(jī)組新風(fēng)量為130，0001"1"1 ／h。新風(fēng)全部在屋面上的新風(fēng)小屋采集，接入新風(fēng)機(jī)組處理后，再通過(guò)風(fēng)管直接送到潔凈室吊頂上的靜壓箱與潔凈室回風(fēng)混合后再送入室內(nèi)。  
 
 壓差控制  
 
     本工程潔凈室的維持正壓的換氣次數(shù)取1．5h～。在潔凈室裝有壓差傳感器，潔凈室的壓力根據(jù)壓差傳感器的數(shù)值來(lái)控制，它將測(cè)量潔凈室和外界大氣的壓差。PLC使用壓差傳感器的值作為PID的過(guò)程值，它的輸出將控制新風(fēng)管道上的變風(fēng)量控制(VAVBox)開(kāi)度(見(jiàn)圖5)。PLC同時(shí)計(jì)算在主新風(fēng)管道上的壓差傳感器平均值，并用平均值作為PID的過(guò)程值，它的輸出將控制新風(fēng)機(jī)組的風(fēng)機(jī)速度，以達(dá)到潔凈室內(nèi)的正壓要求。  
 
溫濕度控制  
 
     潔凈室里的溫度是由吊頂上的干冷盤(pán)管進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的，吊頂內(nèi)共分為10個(gè)溫度控制區(qū)域，每個(gè)溫度控制區(qū)域都設(shè)有一個(gè)溫度傳感器，該區(qū)域的干冷盤(pán)管回水主管上裝有一組電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過(guò)溫度傳感器所測(cè)的溫度與直接數(shù)字溫控器的設(shè)定值比較，用比例積分微分控制器輸出電信號(hào)，控制回水管上電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。改變水流量，使?jié)崈羰业臏囟缺３衷谒璧姆秶? 
 
      潔凈室內(nèi)安裝有溫濕度傳感器，從潔凈室溫濕度傳感器傳來(lái)的溫度信號(hào)將被PLC用來(lái)監(jiān)視和報(bào)警。新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)溫度信號(hào)作為溫度PID控制的過(guò)程值(PV)，PID輸出將用來(lái)控制再熱閥，維持新風(fēng)機(jī)組恒定的出風(fēng)溫度。新風(fēng)機(jī)組的加濕噴淋段水泵都有一液位開(kāi)關(guān)，當(dāng)?shù)鸵何粓?bào)警時(shí)，PLC將停止相關(guān)的泵。  
 
     潔凈室與周?chē)目臻g必須維持一定的靜壓差，其目的是為了保證潔凈室在正常工作或空氣平衡暫時(shí)受到破壞時(shí)，潔凈室的潔凈度免受鄰室污染或污染鄰室。壓差風(fēng)量的確定一般采用房問(wèn)換氣次數(shù)估算，并與潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性及維持的壓差值有關(guān)。