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半導(dǎo)體生產(chǎn)車間除濕系統(tǒng)設(shè)計

作者:CEO 時間:2023-02-13

信息摘要:本資源由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《半導(dǎo)體生產(chǎn)車間除濕系統(tǒng)設(shè)計(3頁珍藏版)》請在人人文庫網(wǎng)上搜索。半導(dǎo)體生產(chǎn)車間除濕系統(tǒng)設(shè)計1.引言隨著科技的進(jìn)步和產(chǎn)品技術(shù)的不斷提升以及中國對外開放的深入,大批的外資企業(yè)在中國設(shè)立其制造基地,特別是近年來半導(dǎo)體行業(yè)的大舉進(jìn)入,其全新的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)過程中對環(huán)

半導(dǎo)體生產(chǎn)車間除濕系統(tǒng)設(shè)計

半導(dǎo)體生產(chǎn)車間除濕系統(tǒng)設(shè)計

  本資源由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《半導(dǎo)體生產(chǎn)車間除濕系統(tǒng)設(shè)計(3頁珍藏版)》請在人人文庫網(wǎng)上搜索。

  半導(dǎo)體生產(chǎn)車間除濕系統(tǒng)設(shè)計1.引言隨著科技的進(jìn)步和產(chǎn)品技術(shù)的不斷提升以及中國對外開放的深入,大批的外資企業(yè)在中國設(shè)立其制造基地,特別是近年來半導(dǎo)體行業(yè)的大舉進(jìn)入,其全新的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)過程中對環(huán)境溫、濕度、潔凈度的較高要求,需要我們提供一個比較有效且比較低能耗的空調(diào)系統(tǒng),特別需要有低濕度的空調(diào)環(huán)境保證。目前,空氣除濕主要有四種方式,通風(fēng)除濕、冷卻除濕、液體吸濕劑除濕和固體吸附劑除濕。在空調(diào)除濕系統(tǒng)中,冷卻除濕和固體吸附劑除濕是主要手段。冷卻除濕在環(huán)境對濕度要求不是很高(RH≯60~65%)的條件下,效果還是比較好,性能穩(wěn)定且能耗也比較低,目前應(yīng)用比較廣泛。但在生產(chǎn)環(huán)境對濕度要求較高(RH=45±5%)的地方,采用冷卻除濕就明顯是不經(jīng)濟(jì)的。采用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī),將不受空氣露點影響,且除濕量大,特別適用于低濕條件下,但如果全部除濕僅采用固態(tài)吸附原理的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)進(jìn)行,由于其再生耗能量也比較大,此種方案也不是最經(jīng)濟(jì)的。由于轉(zhuǎn)輪除濕和冷卻除濕各有所長,將其優(yōu)化組合,各取所長,互補(bǔ)所短,會更好的發(fā)揮其效能。2.濕度在半導(dǎo)體行業(yè)中的要求半導(dǎo)體的生產(chǎn)工廠要在全年四季的氣候條件下,生產(chǎn)車間內(nèi)部要求維持穩(wěn)定的環(huán)境,特別是對于生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度、空氣潔凈度、氣流組織,壓力平衡等多個空調(diào)參數(shù)都提出了嚴(yán)格的要求。有別于其他的恒溫恒濕環(huán)境系統(tǒng)的要求,由于電子產(chǎn)品對靜電的敏感性和高濕度環(huán)境對其品質(zhì)的影響,其對濕度的精度提出了嚴(yán)格要求,對于空調(diào)系統(tǒng)的配置,則要求系統(tǒng)同時具備夏季除濕的功能和冬季加濕的功能。一般的,半導(dǎo)體生產(chǎn)行業(yè)的溫濕度條件為:T=22±2°C,RH=45±5%;而對于這個溫濕度要求,傳統(tǒng)上經(jīng)常采用冷凍除濕+后加熱(再熱)方式進(jìn)行處理,并取得了一定成果。但這種方式卻存在著一個致命問題,冷熱的抵消和能耗的巨大浪費(fèi),特別是由于半導(dǎo)體行業(yè)的大新風(fēng),大排風(fēng)系統(tǒng)、生產(chǎn)環(huán)境為大空間潔凈環(huán)境以及目前許多廠主要集中分布在華南和華東地區(qū)的特殊情況,使得這個問題十分突出。因此,在最新的許多半導(dǎo)體廠房的空調(diào)系統(tǒng)開始使用新風(fēng)通過新風(fēng)機(jī)組(冷卻除濕)和轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)聯(lián)合處理濕度、溫度而后通過后空調(diào)機(jī)組處理的組合方式,達(dá)到室內(nèi)送風(fēng)溫、濕度要求,并取得了顯著收益。3.工程實例一、設(shè)計條件及要求:a、室內(nèi)要求:T=22±2℃;RH=50±5%;TL=11.5℃;d=8g/kg;b、潔凈級別:10K(級);c、體積:S=2000m2;H=2.8m;d、工作人員:30名,車間無工藝濕負(fù)荷;e、新風(fēng)量:9500m3/h;f、送風(fēng)量:m3/h,正壓5~10PA;g、室外環(huán)境條件:T=35℃;RH=70%;d=25g/kg;二、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案及優(yōu)缺點:a、方案A:新風(fēng)機(jī)組(MAHU)+組合式空氣處理機(jī)組(AHU),其空氣處理過程如下:新風(fēng)過濾經(jīng)表冷處理后與房間回風(fēng)混合,再經(jīng)表冷器處理到機(jī)器露點(TL=12℃)后再加熱至送風(fēng)溫度(T=18.5℃)后,統(tǒng)一送風(fēng)到車間。分析如下:由于車間內(nèi)部的露點溫度為11.5℃,并且設(shè)計條件中車間內(nèi)無其他工藝濕負(fù)荷。根據(jù)這種條件,我們假定車間內(nèi)部沒有任何產(chǎn)濕量,則需要送風(fēng)露點和車間相同為11.5℃,這時對于新風(fēng)和回風(fēng)達(dá)到11.5℃露點所需要的冷量為:新風(fēng)冷負(fù)荷:9500*1.2*(101.2-32.2)/3600=162Kw;(新風(fēng)預(yù)冷至18℃,95%)回風(fēng)冷負(fù)荷:*1.2*(44-33)/3600=440Kw總計:162+440=602Kw;而在處理空氣露點溫度達(dá)到車間露點溫度后,需要進(jìn)行加熱補(bǔ)償,以保證送風(fēng)溫度的要求,這時所需要的再熱量為:再熱負(fù)荷:*1.2*(39.8-33)/3600=272Kw總能耗為:冷:602Kw.熱:272Kw.從上述分析和計算可得出,能耗抵消為:272Kw但實際上,車間內(nèi)部由于人員的工作,維護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)外的水蒸汽分壓力差以及車間門的開啟等因素,車間內(nèi)不可避免的存在濕負(fù)荷,這就要求送風(fēng)露點溫度應(yīng)略低于車間內(nèi)部露點溫度,這會導(dǎo)致更大的冷熱能耗抵消。一般的,由于新風(fēng)的焓值非常高,無法通過新風(fēng)表冷器直接將新風(fēng)冷卻到11℃露點溫度。所以經(jīng)常采用新風(fēng)和回風(fēng)混合后,再表冷器處理的方法進(jìn)行操作。同時,這種空調(diào)系統(tǒng)不僅要求在夏季可以同時滿足制冷(控溫和除濕)和供熱(滿足濕度要求)功能;并要求在某些過渡季節(jié)甚至冬季同樣需要開啟制冷機(jī)組,目的僅僅是除濕(對新風(fēng)進(jìn)行降溫除濕)。而后再通過后加熱補(bǔ)償?shù)姆绞?,重新控制室?nèi)的溫度要求,浪費(fèi)了大量的能源更為嚴(yán)重的是,在某些情況下,后加熱的配置量往往偏低,特別是后加熱器采用電加熱時,這種情況更為常見。這時的空氣因無法得到足夠高的送風(fēng)溫度而導(dǎo)致車間內(nèi)部的相對濕度偏高,這種情況下,要求制冷機(jī)組需要將送風(fēng)露點(溫度)進(jìn)一步降低,而在送風(fēng)露點下降時,溫度隨之下降從而導(dǎo)致車間內(nèi)部的濕度無法得到嚴(yán)格保證。對于制冷機(jī)組,需要將空氣處理到11℃露點溫度,因此要求冷水溫度一般為5~10℃。但在這種工況下,制冷機(jī)組的效率也往往會有所衰減,從而需要配置較大容量的制冷設(shè)備,引起初投資的增加。b.方案B:新風(fēng)機(jī)組(MAHU)+轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)組(Dehumidifier)+組合式空氣處理機(jī)組(AHU),其空氣處理過程如下:新風(fēng)過濾,經(jīng)過新風(fēng)表冷器,一般處理到18℃露點,之后經(jīng)過轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)進(jìn)行等焓除濕(空氣露點為4℃,d=5.2g/kg,T=42℃);除濕后的干熱空氣再和回風(fēng)混合后(T=23.5℃,d=7.9g/kg),通過后表冷器進(jìn)行干工況降溫處理到送風(fēng)溫度(18.5℃),送風(fēng)到車間。能耗為:新風(fēng)表冷冷負(fù)荷:9500*1.2*(101.2-50)/3600=162Kw除濕機(jī)能耗:125Kw總能耗為:冷:363Kw.熱:125Kw.c.方案比較:傳統(tǒng)冷凍除濕+后加熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)系統(tǒng)新風(fēng)表冷能耗162Kw162Kw后表冷器能耗440Kw201Kw電加熱能耗272Kw125Kw總能耗(折算為電能):383.8Kw193Kw由上述分析和計算可得出,使用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)系統(tǒng)和傳統(tǒng)的冷凍除濕機(jī)+后加熱器方式,能耗節(jié)約為45%左右。同時,由于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)可以將新風(fēng)進(jìn)一步除

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