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      潔凈技術要點

      發布時間:2015-01-07      點擊次數:1307

      無塵潔凈室的氣流速度/換氣次數,一直是潔凈室設計中受到關注的問題,隨著潔凈室污染源的控制效果增加及末級過濾器效率的提高等,對有關規范、導則等提出的推薦或參考值是否偏于保守,已有不少討論;FFU在應用中人們擔心的噪音、損壞維修等問題已在實踐中得到解決,隨著FFU的不斷改進,對是否采用FFU回風系統也是個熱點:懸浮分子污染(AMC)的控制在微電子及IC工業中已日益提到日程上來,受到關注。以下對這些問題的情況分別作歸納和分析。

         無塵潔凈室內一定潔凈度下氣流速度的確定,隨潔凈室用途等具體情況而異,它不僅受室內發塵量及過濾器效率還受其他因素影響,就工業潔凈室而言,影響潔凈度及選擇氣流速度的因素主要是:

        (1)室內污染源:建筑物組件、人員數量及操作活動、工藝設備、工藝材料及工藝加工本身等都是塵粒釋放源,根據具體情況而異,變化很大;

        (2)室內氣流流型及分布:單向流要求均勻、平等的流線,但會受到工藝設備布置和位置變動及人員活動情況等的干擾形成局部渦流;而非單向流要求充混合,避免死角及溫度分層;

        (3)自凈時間(恢復時間)的控制要求:潔凈室中事故釋放或帶入污染物或空氣氣流的中斷或正常操作時的間歇性對流氣流或人及設備的移動等都會造成潔凈度的惡化,恢復到原來潔凈度的自凈時間決定于氣流速度;對自凈時間的控制要求取決于此時間框架內(惡化的潔凈度下),對產品生產的質量及成品率影響的承受能力;

        (4)末級過濾器的效率:在一定的室內發塵量下,可采用較率的過濾器以降低氣流速度;為節能應考慮采用較率的過濾器,并降低氣流速度,或采用較低效率的過濾器并采用較高的氣流速度,以求流量與阻力的乘積zui小;

        (5)經濟性考慮:過大的氣流速度造成投資及運行費用的增加,合適的氣流速度為以上諸因素合理的綜合,過大往往不必要,亦不一定有效果;

        (6)對潔凈度要求低的潔凈室,有時換氣次數決定于室內排熱的要求。

        FFU系統的應用

        FFU在使用壽命及維護上已經實踐證明無可擔心。當前其改進主要是:

        (1)采取均流及減少噪音的措施,噪音可在50db以內;

        (2)電動機采用DC/EC(電子整流電機),以耗較原交流電機節約近50%,因為小風機所用小容量(功率<1/2HP)的交流電機,一般皆為電容分相式或隱極式,其效率僅40%左右,而DC/EC電機的效率可達75~80%;在調速控制上可每臺單獨的以過濾器降壓進行控制以節約能耗,但目前投資回收期尚長而未廣泛采用,一般常用分組群控或全部群控。

        (3)但FFU出口靜壓不能過大,一般采用出口風速成0.38m/s,此時其靜壓一般在250Pa以內。

        FFU回風系統與其他方式相比的優點

        優點:

        (1)靈活性大,便于改造;

        (2)占用建筑物空間較少;

        (3)潔凈室內空氣壓力大于回風靜壓室,排除靜壓室對潔凈室污染的可能性。

        缺點:

        (1)要求回風道全部阻力(包括多孔地板、格柵及風道)、干表冷器阻力及末級過濾器的阻力(在初阻力時),總共應控制在165Pa左右,以滿足運行時zui大阻力在250Pa以內。因此干表冷器的傳熱面積要較大,回風道尺寸亦要較大,多孔地板及格柵等的阻力要小,一般作法是:控制干表冷器阻力在50Pa左右,回風道阻力在15Pa以內,否則就需要再增設加壓風機系統,這就是降低了FFU系統的綜合優點。

        (2)采用DC/EC電機后,單位風量的能耗可能比當前一般大型離心風機的集中系統為低,但已有研究指出,比采用改進后的大型軸流風機的回風系統的能耗還是要高。因此需要注意大型軸流風機的效率提高及其系統的阻力降低的因素。

        (3)一般FFU系統由于單位風量的能耗較大,因此潔凈室的冷負荷亦相應增加。

       具體情況下的評價

        (1)FFU用于老建筑物改造成潔凈室時,其綜合經濟性一般往往可取。

        (2)潔凈度要求嚴的潔凈室,末級過濾器滿布率100%時,對大的系統采用FFU,當前還是不經濟的;對小系統有意義作具體比較。

        (3)對潔凈度要求不甚嚴的潔凈室,末級過濾器滿布率≤40%時對大系統綜合經濟性往往相差不多,但對IC工廠而言FFU系統的靈活性是重要的,因此當前IC工廠對過濾器滿布率≤40%時,采用FFU系統已經普遍。

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