垂直單向流為潔凈室內(nèi)氣流流型，風(fēng)機過濾單元機組在高效過濾器的作用下可以對空氣進行預(yù)處理，確?？諝膺_標(biāo)后再送入室內(nèi)。微電子廠潔凈廠房和生產(chǎn)工藝并不全都適合風(fēng)機過濾單元機組送風(fēng)模式，但是此種送風(fēng)模式因其具備一定的優(yōu)勢被越來越多的微電子廠房潔凈室所使用。 因為風(fēng)機過濾單元機組送風(fēng)模式下潔凈室內(nèi)壓力遠遠高于靜壓箱內(nèi)壓力，塵粒從靜壓箱向室內(nèi)滲透的情況較為少見。但是其他送風(fēng)模式下則需要采取更為復(fù)雜的方法，如接觸填料密封等方法來確保潔凈室頂棚的密封性，因此達不到負壓密封的要求。這是導(dǎo)致越來越多的微電子廠潔凈室采用風(fēng)機過濾單元機組送風(fēng)模式的主要原因。此外，微電子廠潔凈室工藝的更新速度和調(diào)整速度均較快，工作人員可以對風(fēng)機過濾單元機組進行增減，在控制其數(shù)量的基礎(chǔ)上確保潔凈室潔凈度滿足生產(chǎn)工藝的需求。由此可見，風(fēng)機過濾單元機組送風(fēng)模式靈活性較高，與其他送風(fēng)模式相比更具優(yōu)勢。但是風(fēng)機過濾單元機組送風(fēng)模式也有一定的不足，該送風(fēng)模式下設(shè)備需要在吊頂上安裝，因此會產(chǎn)生較大的噪音和振動，期間設(shè)備安裝成本較高，這也是微電子廠潔凈室暖通空調(diào)設(shè)計需要考慮的問題。
2. 2 空調(diào)負荷計算
估算是潔凈室內(nèi)冷負荷計算的主要方式，其中估算指標(biāo)包括生產(chǎn)工藝、操作人員數(shù)量以及圍護結(jié)構(gòu)等。估算出來的潔凈室主生產(chǎn)區(qū)和光刻區(qū)冷負荷指標(biāo)分別為 450W/㎡ 、400W/m2。13400kW為設(shè)計總冷負荷，該總冷負荷中也包括新風(fēng)冷負荷，2500W/㎡為單位冷負荷指標(biāo)，該指標(biāo)與一般建筑冷負荷指標(biāo)相比，前者要大于后者。分析其原因主要與以下幾方面因素有關(guān)，一是微電子廠工藝排風(fēng)需求量大，為了滿足工藝排風(fēng)的需求并確保潔凈室處于正壓狀態(tài)，就需要增大處理新風(fēng)所需冷量；二是微電子廠生產(chǎn)設(shè)備運行中散發(fā)出來的熱量多， 冷量消耗大。上述兩項符合就可占據(jù)總冷負荷的80%。因此微電子廠潔凈室的暖通空調(diào)需要以發(fā)熱量大，冬季依然為制冷工況，室內(nèi)冷負荷基本與夏季一樣為設(shè)計原則。
2. 3 空氣處理分析
本次所選擇的微電子廠潔凈室新風(fēng)機組有四臺，其中備用一臺，每天新風(fēng)處理機組新風(fēng)量在 13000m³ /h。屋面上新風(fēng)小屋為全部新風(fēng)的采集區(qū)域。 新風(fēng)機組將采集到的新風(fēng)處理后， 再借助風(fēng)管向潔凈室室內(nèi)輸送，期間需要將潔凈室回風(fēng)與靜壓箱回風(fēng)混合。其中確定新風(fēng)量的依據(jù)如下，一是補充工藝中需要的排風(fēng)量；二是新風(fēng)量要滿足室內(nèi)人員衛(wèi)生要求；每個人新風(fēng)量至少為 40m³ /h；三是確保潔凈室內(nèi)為正壓，避免潔凈室內(nèi)外界空氣的滲入。新風(fēng)機組包括的組段較多，如初效過濾段、中效過濾段、加濕段、預(yù)冷段、風(fēng)機段等。
其中預(yù)冷盤管供回水溫度、預(yù)熱盤管供回水溫度、再冷盤管供回水溫度、再熱盤管供回水溫度分別為 13℃/19℃、90℃/60℃、5℃/10. 6、90℃/70℃。在夏季溫濕度較高的情況下，室外焓值較大，新風(fēng)機組需要進行大焓值處理。此時如果單純設(shè)置一級冷盤管，冷凝水會帶走大量冷量。因此為了促使冷水能量被充分利用，需要將兩級冷盤管設(shè)置在新風(fēng)機組上。
壓力傳感器安裝在潔凈室內(nèi)，在壓力傳感器的作用下可控制潔凈室壓力，并隨時對外界大氣壓與潔凈室壓力進行測量，得出兩者之間的壓差。 為了確保潔凈室內(nèi)達到正壓需要將PID 的過程值作為 PLC 使用壓差傳感器的值，在輸出的情況下可對新風(fēng)管道上的變風(fēng)量進行控制， 同時將主新風(fēng)管道上的壓差傳感器平均值求出，將其作為 PID 的過程值，此時可以順利實現(xiàn)對新風(fēng)機組風(fēng)機速度的控制，從而達到潔凈室內(nèi)正壓的要求。
2. 4 自動控制分析
2. 4. 1 溫濕度控制
吊頂上干冷盤管是控制潔凈室溫度的主要設(shè)備，其中本次研究的微電子廠潔凈室吊頂上溫度控制區(qū)域有十個，每個溫度控制區(qū)域都對應(yīng)一個溫度傳感器。溫度控制區(qū)域的干冷盤管回水主管上均安裝有一組電動調(diào)節(jié)閥。在比較直接數(shù)字溫控器設(shè)定值與溫度傳感器所測溫度的基礎(chǔ)上，可將電信號輸出，實現(xiàn)對回水管電動調(diào)節(jié)閥開度的控制，由此促使水流量發(fā)生改變， 確保潔凈室溫度在合理范圍。溫濕度傳感器被安裝在潔凈室內(nèi)，傳感器傳來的溫度信號可以被 PLC 獲取，完成報警和監(jiān)視任務(wù)。
2. 4. 2 壓差控制
壓差存在的目的是確保潔凈室可正常作業(yè)，也可以在空氣平衡被打破的情況下，不至于讓鄰室污染潔凈室凈度。估算房間換氣次數(shù)可以來確定壓差風(fēng)量，其房間換氣次數(shù)與壓差值和潔凈室圍護結(jié)構(gòu)氣密性有關(guān)。本次研究的工程項目潔凈室保持的正壓換氣次數(shù)為 1. 5h-1。將壓差傳感器安裝在潔凈室內(nèi)，室內(nèi)壓力可由壓差傳感器來控制，并實時測量室內(nèi)與外界的壓差。
2. 5 排煙系統(tǒng)設(shè)計
主生產(chǎn)區(qū)防煙分區(qū)要設(shè)置多個，并確保每個防煙分區(qū)面積不能超過 500㎡。60m³/h· m 2為每個防煙分區(qū)排煙量設(shè)計值，并保證排風(fēng)機可同時將兩個防煙分區(qū)負擔(dān)起， 由此達到排煙需求。
產(chǎn)品參數(shù)
溫度 | 測量精度 測量范圍 參數(shù)穩(wěn)定時間 校準(zhǔn) | ±0.3℃、±0.5℃、±1℃ 0～50℃、0～80℃、-5～60℃具體請參照選型表 2-5分鐘 標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn) |
輸出參數(shù) | 信號輸出 | 4～20mA RL<400 ohm 0～10VDC RL>10k ohm RS485 具體請參照選型表 |
485參數(shù) | 信號類型 RS485類型 連接 地址 通訊協(xié)議 數(shù)據(jù)格式 波特率 | RS485串口輸出 多點，半雙工 2線制，通訊距離1200米，端子直接連接 1-254 ，通過開關(guān)/軟件設(shè)置，廣播地址為0，默認(rèn)地址為1 MODBUS 1起始位，8數(shù)據(jù)位，無奇偶，2終止位 1200bit/s，2400bit/s，4800bit/s，9600bit/s，19200bit/s，28800bit/s，38400bit/s, 通過開關(guān)/軟件設(shè)置，默認(rèn)值為9600bit/s |
能耗 | 供電電源 | 電流型 24VDC±10% 電壓型 24VDC/AC±10% RS485 10～28VDC |
按鍵功能 | MENU ▲ ▼ ENTER | 按MENU鍵進入設(shè)定界面和退出界面 設(shè)定模式UP向上翻動功能和增加設(shè)定值 設(shè)定模式DOWN向下翻動功能和增加設(shè)定值 ENTER對設(shè)定值進行確定 |
接線方式 | 接線端子 線纜規(guī)格 | 5.0mm間距，M2.5鋼螺絲，0.2Nm扭矩，0.02歐姆接觸電阻 24～18AWG（0.2～1.0mm2） ，剝線長度6-7mm |
環(huán)境 | 工作環(huán)境 | 溫度 -20～80℃ 濕度 0～99%RH，無冷凝 |
儲存環(huán)境 | 溫度 -30～80℃ 濕度 0～95%RH，無冷凝 |
材料與顏色 | 外殼 面板 重量 | ABS(白色) PMMA 約110g(整機重量) |
