一、凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置方式

潔凈廠房中的凈化空調(diào)系統(tǒng)有集中設(shè)置方式和分散設(shè)置方式。集中設(shè)置方式是將空氣處理機(jī)組(AHU)集中設(shè)在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi),在空調(diào)機(jī)組內(nèi)集中進(jìn)行初效、中效或亞高效空氣過濾凈化和熱、濕處理,然后由送風(fēng)管道輸送至潔凈室的吊頂上部,經(jīng)過設(shè)在潔凈室頂棚上的末端高效空氣過濾器或高效過濾器送風(fēng)口進(jìn)行終端凈化送入潔凈室,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝對(duì)潔凈度、溫度、相對(duì)濕度和壓力的要求。潔凈室回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)口、回風(fēng)管再返回至空調(diào)機(jī)房的空調(diào)機(jī)組內(nèi)與新風(fēng)混合,重復(fù)進(jìn)行熱、濕處理和凈化處理。這類集中式系統(tǒng)可有全新風(fēng) (直流系統(tǒng))方式,一次回風(fēng)方式和一、二次回風(fēng)方式以及MAU+RAU方式等。

為了節(jié)能、消除空氣熱濕處理過程中的冷熱相互抵消,當(dāng)潔凈送風(fēng)量大于消除熱、濕負(fù)荷的空調(diào)送風(fēng)量時(shí),最好采用一、二次回風(fēng)系統(tǒng),將二次混合點(diǎn)設(shè)計(jì)在系統(tǒng)送風(fēng)點(diǎn)上,這是節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的凈化空調(diào)系統(tǒng)。當(dāng)多個(gè)潔凈室的潔凈度,溫、濕度要求不同,各潔凈室內(nèi)的產(chǎn)熱量和產(chǎn)濕量也不盡相近時(shí),為了確保每個(gè)潔凈室的潔凈度,溫、濕度及其精度的要求應(yīng)設(shè)置多個(gè)循環(huán)機(jī)組 (RAU);循環(huán)機(jī)組的送風(fēng)量是凈化送風(fēng)量,并且在機(jī)組內(nèi)設(shè)置必要的熱、濕處理設(shè)備,用來補(bǔ)充新風(fēng)機(jī)組熱、濕處理的不足和保證潔凈室溫、濕度精度的微調(diào)節(jié)。由于循環(huán)機(jī)組設(shè)在潔凈室的吊頂上面,循環(huán)機(jī)組的送風(fēng)余壓相對(duì)都較小,機(jī)組體積和機(jī)組噪聲、振動(dòng)也較小,送回風(fēng)管也比較短小。新風(fēng)機(jī)組 (MAU)設(shè)在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi),這些潔凈室的新風(fēng)全部由 MAU 提供熱、濕和凈化處理,然后輸送至各循環(huán)機(jī)組與回風(fēng)混合。

二、送風(fēng)方式 在電子工廠潔凈廠房

規(guī)模較大的集成電路芯片生產(chǎn)和TFT-LCD生產(chǎn)用潔凈廠房其送風(fēng)方式主要有集中送風(fēng)、隧道送風(fēng)和風(fēng)機(jī)過濾器單元送風(fēng)等類型,各種送風(fēng)方式各具特點(diǎn)和適用性。

1、集中送風(fēng)方式 采用數(shù)臺(tái)大型新風(fēng)機(jī)組和凈化循環(huán)機(jī)組集中設(shè)置在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，空調(diào)機(jī)房可位于潔凈室的側(cè)面或頂部。經(jīng)過溫度、濕度處理和過濾后的空氣由離心風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī)加壓通過風(fēng)管送入送風(fēng)靜壓箱，再經(jīng)由高效過濾器或超高效過濾器過濾送入沽凈室。回風(fēng)經(jīng)格柵地板系統(tǒng)流入回風(fēng)靜壓箱，再回到凈化空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)系統(tǒng)，如此反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。

2、隧道潔凈室送風(fēng)方式 這種送風(fēng)方式一般把潔凈室劃分為生產(chǎn)核心區(qū)、維護(hù)區(qū)。生產(chǎn)核心區(qū)要求高潔凈度等級(jí)和嚴(yán)格的溫、濕度控制,設(shè)在單向流送風(fēng)區(qū)內(nèi);維護(hù)區(qū)要求較低,設(shè)置生產(chǎn)輔助設(shè)備或無潔凈要求的生產(chǎn)設(shè)備尾部和配管配線等。生產(chǎn)區(qū)為送風(fēng)區(qū),維護(hù)區(qū)為回風(fēng)區(qū),構(gòu)成空氣循環(huán)系統(tǒng)。一般隧道式送風(fēng)由多臺(tái)循環(huán)空氣系統(tǒng)組成,所以其中一臺(tái)循環(huán)機(jī)組出現(xiàn)故障不會(huì)影響其他區(qū)域的生產(chǎn)環(huán)境潔凈度等級(jí),并且各個(gè)循環(huán)系統(tǒng)可根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)需要進(jìn)行分區(qū)調(diào)整控制。

3、風(fēng)機(jī)過濾單元送風(fēng)方式 這是在潔凈室的吊頂上安裝多臺(tái)風(fēng)機(jī)過濾單元機(jī)組 (fanfilterunit,FFU),構(gòu)成凈化循環(huán)機(jī)組,不需要配置凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)房,送 風(fēng) 靜 壓 箱 為 負(fù) 壓。空 氣 由FFU 送到潔凈室,從回風(fēng)靜壓箱經(jīng)兩側(cè)夾道回至送風(fēng)靜壓箱;根據(jù)潔凈室的溫度調(diào)節(jié)需要,一般在回風(fēng)夾道設(shè)置干式表冷器。新風(fēng)處理機(jī)組可集中設(shè)在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi),處理后新風(fēng)直接送入送風(fēng)靜壓箱。因送風(fēng)靜壓箱為負(fù)壓,有利于高效過濾器頂棚的密封,但由于 FFU 機(jī)組臺(tái)數(shù)較多,在滿布率較高時(shí),一般投資較大,運(yùn)行費(fèi)用亦多。有的 FFU 噪聲較大,選用時(shí)需要注意。

4、模塊式風(fēng)機(jī)單元送風(fēng)方式 它是送風(fēng)機(jī)安裝在HEPA或ULPA之上,1臺(tái)送風(fēng)機(jī)可配數(shù)臺(tái)高效過濾器的空氣循環(huán)系統(tǒng)。這種模塊式風(fēng)機(jī)單(fanmoduleunit,FMU)循環(huán)系統(tǒng)是無風(fēng)管道方式,空氣輸 送 速 度 較 低,送風(fēng)和過濾器維修較方便,能 量消耗較少。

5、微環(huán)境+開放式潔凈室的送風(fēng)方式 這種方式是為了確保生產(chǎn)環(huán)境要求極為嚴(yán)格的半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)的關(guān)鍵工序或設(shè)備的微環(huán)境控制達(dá)到高潔凈度等級(jí) (如0.05~0.1μm,ISO1級(jí)),而其周圍的開放式大面積潔凈環(huán)境僅保持在相對(duì)較差的潔凈度等級(jí) (如ISO5級(jí)或ISO6級(jí)),微環(huán)境內(nèi)控制潔凈度嚴(yán)格的單向流潔凈環(huán)境,而開放式潔凈室為單向流或混合流潔凈室。這種方式的能量消耗較少,工藝布置靈活性好,建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用都可以降低。

三、合理利用回風(fēng) 

潔凈廠房?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),若能在滿足工作人員必需的新鮮空氣量前提下使?jié)崈羰?nbsp;(區(qū))的回風(fēng)基本得到合理利用,是最佳的運(yùn)行方式。這樣可以大大降低新風(fēng)處理所需的加熱、冷卻用能量和輸送用能量,是潔凈室設(shè)計(jì)中最佳的節(jié)能措施,所以在潔凈室的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中均對(duì)此作了相應(yīng)的規(guī)定。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《電子工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50472)中規(guī)定:除了在生產(chǎn)過程中向車間內(nèi)散發(fā)的有害物質(zhì)超過規(guī)定時(shí),采用局部處理不能滿足衛(wèi)生要求時(shí),對(duì)其他工序有危害或不能避免交叉污染時(shí)不得回風(fēng)外,其余均應(yīng)進(jìn)行回風(fēng)。

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50457)中依據(jù)醫(yī)藥工廠產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的要求和藥品的特性,規(guī)定下列情況的凈化空調(diào)系統(tǒng)的潔凈室 (區(qū))空氣不得循環(huán)使用。

生產(chǎn)過程散發(fā)粉塵的潔凈室(區(qū)),其室內(nèi)空氣如經(jīng)處理仍不能避免交叉污染時(shí)。生產(chǎn)中使用有機(jī)溶媒,且因氣體積聚可構(gòu)成爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)的工序。病原體操作區(qū)。放射性藥品生產(chǎn)區(qū)。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量有害物質(zhì)、異味或揮發(fā)性氣體的生產(chǎn)工序。

在工藝生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有害物時(shí),凈化空調(diào)系統(tǒng)在保證新鮮空氣量和保持潔凈室壓差的條件下,為了節(jié)約能源,應(yīng)盡量利用回風(fēng)。而單向流潔凈室的換氣次數(shù)大,當(dāng)機(jī)房距單向流潔凈室較遠(yuǎn)時(shí),可以使一部分空氣不回機(jī)房而直接循環(huán)使用。

當(dāng)生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生大量有害物質(zhì),局部排風(fēng)又不能滿足衛(wèi)生要求,并對(duì)其他工序有影響時(shí),才能采用直流式凈化空調(diào)系統(tǒng)。因?yàn)楫?dāng)車間內(nèi)的有害物質(zhì)不能全部排除時(shí),如再使其循環(huán)使用,則會(huì)造成車間內(nèi)的有害物濃度越來越大,對(duì)人員健康及生產(chǎn)有影響,故應(yīng)采用直流式凈化空調(diào)系統(tǒng)。

凈化空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)合理利用回風(fēng),但在藥品生產(chǎn)過程中,如固體物料的粉碎、稱量、配料、混合、制粒、壓片、包衣、灌裝等生產(chǎn)工序或房間,常會(huì)散發(fā)各種粉塵、有害物質(zhì)等,為了防止通過空氣循環(huán)造成藥物的交叉污染,送入房間的空氣應(yīng)全部排出。在固體物料的生產(chǎn)中,因大部分生產(chǎn)工序均有粉塵散發(fā),所以凈化空調(diào)系統(tǒng)需要較大的新風(fēng)比,甚至高達(dá)60%~70%,能耗很大。

若能對(duì)空調(diào)回風(fēng)中的粉塵等物質(zhì)進(jìn)行充分和有效的處理,使之不再因此而造成交叉污染,利用回風(fēng)也就成了可能。由于減少了凈化空調(diào)的新風(fēng)比,明顯降低了運(yùn)行費(fèi),也降低了初步投資費(fèi)用。由于回風(fēng)系統(tǒng)增加了中、高效空氣過濾器 (亞高效空氣過濾器),運(yùn)行中雖節(jié)省了冷、熱負(fù)荷,但增加了更換過濾器的費(fèi)用,也增加了系統(tǒng)的阻力,所以是否經(jīng)濟(jì)合理應(yīng)做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而定。

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