系統(tǒng)概述
OAC是潔凈廠房的集中新風(fēng)處理的系統(tǒng),也叫新風(fēng)處理裝置;歐美叫做
MAU:Make-upair unit新風(fēng)機(jī)組;日本叫做OAC:outdoorair conditioner外氣處理機(jī)組。一般有3個(gè)作用:
1、去除室外空氣中的灰塵顆粒和有毒有害氣狀物。
2、對(duì)送入潔凈室的新風(fēng)進(jìn)行集中處理,以達(dá)到FAB所需的具有一定溫濕度和潔凈度的補(bǔ)充空氣--潔凈室的濕度一般就是由MAU來控制。
3、根據(jù)室內(nèi)正壓壓差計(jì)控制送入一定量的新風(fēng),以維持潔凈廠房的正壓值。
某項(xiàng)目OAC布局圖
OAC處理外氣流程概述
外界新風(fēng)→無紡布→初效過濾器→ 中效過濾器→預(yù)熱/冷處理(冬季工況下要求水噴淋前溫度達(dá)到18℃→水噴淋將新風(fēng)溫度降**12.7度,濕度為100%RH)→再冷/熱處理(將送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)**22℃,濕度為45%RH)→化學(xué)過濾器→高效過濾器→送**潔凈室回風(fēng)夾道上方。
夏季OAC設(shè)計(jì)外氣入口工況為夏季:39℃ DB、31.8℃ WB,處理流程如下: 1.經(jīng)過預(yù)處理段和水噴淋將較熱的新風(fēng)處理為22℃、100%RH。
2.根據(jù)出風(fēng)溫濕度設(shè)定值22℃、45%,此時(shí)露點(diǎn)溫度為10.3℃、100%,所以經(jīng)過再冷盤管后,將新風(fēng)溫度降為10.3℃(100%)。 3.經(jīng)過再熱盤管,將出風(fēng)溫度升**22℃。
冬季OAC設(shè)計(jì)外氣入口工況為夏季:-10℃ DB, -20℃ DP,處理流程如下: 1.經(jīng)過預(yù)處理段將較冷較干的新風(fēng)升溫**18℃。2.經(jīng)過水噴淋段將新風(fēng)處理為12.7℃、100%RH,利用水噴淋送水溫度,減小了再冷盤管除濕時(shí)的負(fù)荷,根據(jù)水噴淋段的換熱效率,設(shè)計(jì)預(yù)處理段19℃,經(jīng)過水噴淋的熱交換,使其噴淋后溫度控制在12.7℃。
3.經(jīng)過再冷盤管將送風(fēng)溫度降**OAC送風(fēng)露點(diǎn)溫度10.3℃、100%。 4.經(jīng)過再熱盤管,將出風(fēng)溫度升**22℃。
新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及其組成 新風(fēng)空調(diào)的組成
1.初效過濾器、中效過濾器、化學(xué)過濾器、超高效過濾器。 2.預(yù)冷段、預(yù)熱段、水噴淋段、再冷段、再熱段。 3.風(fēng)機(jī)段以及其他附屬儀表組成。
過濾器分類
OAC系統(tǒng)有四種過濾器:初效過濾器、中效過濾器、高效過濾器、化學(xué)過濾器。 采用鋼格柵可沖洗式初效過濾器,初效過濾器可拆卸清洗,風(fēng)量損失為10%,過濾顆粒效率為80%。
中效過濾器:尺寸為610×610×290mm,過濾顆粒效率為98%。
超高效過濾器:尺寸為610×610×292mm,過濾顆粒效率為99.9995%。
化學(xué)過濾器參數(shù)如下:
OAC化學(xué)過濾器要求
預(yù)熱盤管在冬季工況下設(shè)定**小開度,為防止OAC在未開啟的狀態(tài)下,外氣較低的溫度可能會(huì)凍傷盤管,所以無論OAC是否開啟,在冬季工況下預(yù)熱盤管設(shè)定有**小開度防止盤管結(jié)凍。
冬季工況下,由于OAC預(yù)熱盤管的控制點(diǎn)在噴淋段之后,預(yù)冷盤管的控制點(diǎn)在噴淋段之前,當(dāng)預(yù)熱條件滿足的情況下,相對(duì)于噴淋前控制的溫度會(huì)高于預(yù)冷段控制點(diǎn),這樣預(yù)處理時(shí)冷熱盤管會(huì)同時(shí)開啟,導(dǎo)致資源浪費(fèi),冬季工況下并不需要開啟預(yù)冷盤管,改良后的控制方法是將預(yù)冷預(yù)熱盤管的控制點(diǎn)改正同為噴淋前溫度,而將噴淋后溫度設(shè)置為加濕板換中溫水閥門開度控制,這樣就避免了預(yù)處理段冷熱水閥門同時(shí)開啟,從而節(jié)約了能源。
冬季工況下,由于OAC預(yù)熱盤管的控制點(diǎn)在噴淋段之后,預(yù)冷盤管的控制點(diǎn)在噴淋段之前,當(dāng)預(yù)熱條件滿足的情況下,相對(duì)于噴淋前控制的溫度會(huì)高于預(yù)冷段控制點(diǎn),這樣預(yù)處理時(shí)冷熱盤管會(huì)同時(shí)開啟,導(dǎo)致資源浪費(fèi),冬季工況下并不需要開啟預(yù)冷盤管,改良后的控制方法是將預(yù)熱盤管自控閥開度和水噴淋板換處中溫水自控閥開度同步,等于將水噴淋溫度提高,降低了預(yù)熱盤管的開度,在保證水噴淋后溫度的同時(shí),水噴淋前的溫度也有所下降,低于預(yù)冷盤管設(shè)定值時(shí),則無需開啟預(yù)冷盤管,可以達(dá)到節(jié)能的效果。 水噴淋泵簡(jiǎn)介
每臺(tái)OAC水噴淋段有兩個(gè)水噴淋泵及其附件組成,水噴淋段有兩個(gè)重要的功能: 1.加濕較干的空氣,經(jīng)過再冷再熱后達(dá)到要求的送風(fēng)濕度。2溶解外氣可溶于水的化學(xué)成分,減少OAC化學(xué)過濾器和FFU上化學(xué)過濾器的負(fù)擔(dān)。
OAC系統(tǒng)對(duì)潔凈室的影響 某項(xiàng)目案例:
OAC空調(diào)機(jī)設(shè)置在N/S 4F和FAB 5F東西兩側(cè) FAB 5F 西側(cè):OAC 1#~6#
FAB 5F 東側(cè):OAC 8#~14# N/S 4F:OAC 7#
14臺(tái)OAC擁有各自的新風(fēng)入口,而出口則組成一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)連通后,通過集管送入潔凈廠房,并通過區(qū)域新風(fēng)閥的開度,控制各個(gè)區(qū)域的正壓梯度。
保證潔凈室內(nèi)新風(fēng)溫度接近要求值 保證潔凈室內(nèi)區(qū)域的濕度
保證潔凈室內(nèi)各區(qū)域的正壓梯度
OAC送風(fēng)送**FAB 4F回風(fēng)夾道,和回風(fēng)組成的混合新風(fēng)送**干盤管進(jìn)行再次降溫,根據(jù)區(qū)域的溫濕度探頭反饋**調(diào)整盤管開度,已降溫的風(fēng)由FFU送**潔凈室3F,與環(huán)境熱量熱交換后經(jīng)由華夫地板壓**潔凈室2F,與環(huán)境熱量熱交換后,經(jīng)由兩側(cè)的負(fù)壓區(qū)回風(fēng)夾道重新與新風(fēng)混合送入干盤管。潔凈室的濕度是直接受OAC影響的,OAC的送風(fēng)**濕度將直接影響到末端區(qū)域空氣的含濕量,不經(jīng)其他處理,而潔凈室內(nèi)的基準(zhǔn)點(diǎn)和OAC送風(fēng)溫含濕量一樣,設(shè)為22℃,45%RH,只要干盤管能控制住溫度穩(wěn)定在22℃,OAC的送風(fēng)含濕量穩(wěn)定,室內(nèi)熱源沒有波動(dòng),室內(nèi)的相對(duì)濕度就不會(huì)受其他因素的影響。 #p#分頁標(biāo)題#e#
OAC風(fēng)機(jī)頻率受集管靜壓的控制,OAC集管靜壓點(diǎn)一共有五處,分別為東南、西南、東北、西北、N/S 4F。系統(tǒng)暫時(shí)啟用了東南(代表了東側(cè)靜壓)、西側(cè)平均值(代表了西側(cè)靜壓),N/S4F三個(gè)靜壓控制點(diǎn),東南靜壓控制點(diǎn)控制東側(cè)OAC 8#~14#的風(fēng)機(jī)頻率,西南靜壓控制點(diǎn)控制OAC 1#~6#的風(fēng)機(jī)頻率,N/S 4F靜壓控制點(diǎn)控制OAC 7#風(fēng)機(jī)頻率,每個(gè)控制點(diǎn)平均分配風(fēng)機(jī)頻率,每臺(tái)受控制的OAC風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率保持一致,集管靜壓設(shè)定值在控制畫面中可以調(diào)整,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)靜壓設(shè)定值調(diào)整對(duì)應(yīng)OAC風(fēng)機(jī)的頻率。注:風(fēng)機(jī)**低頻率設(shè)為20Hz。
潔凈室正壓梯度如上圖,1個(gè)+代表**低的正壓度,設(shè)定為對(duì)正壓基準(zhǔn)點(diǎn)(0位/外界)有5Pa的正壓,2個(gè)+則表示對(duì)1個(gè)+的區(qū)域設(shè)定有5Pa的正壓,3個(gè)+的區(qū)域則是對(duì)2個(gè)+的區(qū)域設(shè)定有5Pa的正壓。為保證潔凈室內(nèi)的潔凈度,潔凈室不允許有外界的臟空氣進(jìn)入,因此正壓度越高的區(qū)域,潔凈度也越高,對(duì)應(yīng)區(qū)域的新風(fēng)閥開度會(huì)比較大。正壓基準(zhǔn)點(diǎn)探頭現(xiàn)設(shè)在FAB 5F東側(cè)機(jī)房?jī)?nèi),OAC 9#送風(fēng)管旁邊,注:各區(qū)域隔斷門打開也會(huì)短時(shí)間影響潔凈室內(nèi)的壓差,所以開門的時(shí)間不宜過長(zhǎng)。
OAC送風(fēng)通過集管經(jīng)由各個(gè)區(qū)域的新風(fēng)閥送**FAB內(nèi),新風(fēng)閥的開度是根據(jù)各個(gè)區(qū)域設(shè)定的正壓度調(diào)整的,室內(nèi)壓差控制反饋與設(shè)定值如有差異,會(huì)調(diào)整對(duì)應(yīng)區(qū)域新風(fēng)閥的開度,4F 主FAB新風(fēng)閥共有43個(gè)。注:新風(fēng)閥的動(dòng)作會(huì)影響到室內(nèi)溫濕度波動(dòng),風(fēng)量增大會(huì)改變?cè)械腜ID曲線。新風(fēng)閥的動(dòng)作會(huì)影響到對(duì)應(yīng)區(qū)域OAC集管靜壓值。比如區(qū)域正壓不夠,對(duì)應(yīng)區(qū)域新風(fēng)閥開度增大,集管送風(fēng)量增大,因增加了泄壓口,集管靜壓會(huì)降低,此時(shí)靜壓控制點(diǎn)提高對(duì)應(yīng)OAC風(fēng)機(jī)頻率,直**該側(cè)集管靜壓達(dá)到設(shè)定值。反之,OAC集管靜壓的波動(dòng)又會(huì)影響末端區(qū)域正壓度,一旦正壓度超過/低于設(shè)定值,會(huì)控制對(duì)應(yīng)區(qū)域新風(fēng)閥動(dòng)作,集管靜壓和室內(nèi)壓差的波動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間波動(dòng)會(huì)帶來送風(fēng)溫度和送風(fēng)濕度的波動(dòng),所以應(yīng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間地開啟各區(qū)域隔斷門(FAB 2F/3F/4F),做好各區(qū)域的圍封。注:OAC風(fēng)機(jī)頻率的升降會(huì)導(dǎo)致OAC送風(fēng)溫濕度的少量波動(dòng),風(fēng)量增大/減小,熱負(fù)荷會(huì)有增/減。
另外,氣流走向?qū)貪穸鹊挠绊懸彩潜容^明顯的,由于室內(nèi)正壓梯度的存在,以及各區(qū)域AMHS小車通行必須常開的空洞,導(dǎo)致潔凈室內(nèi)正壓高的區(qū)域氣流會(huì)壓向正壓較低的區(qū)域,此時(shí),正壓低的區(qū)域溫濕度會(huì)直接受鄰近區(qū)域干盤管閥門開度的影響,加上各區(qū)域機(jī)臺(tái)產(chǎn)生的熱量不均勻,更容易造成局部溫度失控或者控制錯(cuò)位的現(xiàn)象。 D/C系統(tǒng)
先前說到OAC新風(fēng)是與FAB內(nèi)回風(fēng)混合后進(jìn)入FAB內(nèi),末端溫度由干盤管進(jìn)行精控,這里介紹一下干盤管系統(tǒng)的組成和控制原理,干盤管又稱為D/C:DRY COOLING COIL(干式冷盤管),主FAB內(nèi)的干盤管分布于FAB 4F東西兩側(cè)的馬道,S/S 3F的干盤管分布于S/S 3F吊頂上方,CMP的干盤管分布于CMP吊頂上方,其他還有二次更衣室回風(fēng)夾道內(nèi)的4組干盤管,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)1組干盤管。 FAB 4F東側(cè)干盤管→ FAB 3F東側(cè)區(qū)域溫度 FAB 4F西側(cè)干盤管→ FAB 3F西側(cè)區(qū)域溫度 CMP吊頂上干盤管→ CMP區(qū)域溫度
S/S 3F吊頂上干盤管→ S/S 3F區(qū)域溫度 二更干盤管→ 二更區(qū)域溫度
S/S 1F干盤管 →S/S 1F化學(xué)實(shí)驗(yàn)室溫度
干盤管系統(tǒng)包括:
現(xiàn)場(chǎng)盤管 BP送水泵 附屬儀表閥門
BP泵每組有兩臺(tái),一用一備,配有變頻器,根據(jù)壓力變頻運(yùn)行,滿載為50Hz。
D/C系統(tǒng)共有4組自控閥: BP泵冷水送水主管控制閥 BP泵干盤管回水混水閥 BP泵壓力旁通閥
D/C溫度控制閥
BP泵送水溫度控制冷水送水主管控制閥的開度,冷水送水主管控制閥與回水混水閥是聯(lián)動(dòng)的,互相補(bǔ)償為100%,若送水溫度高于設(shè)定值,冷水送水主管控制閥開度增加,更多5℃的冷水并入系統(tǒng),而此時(shí)混水閥開度會(huì)對(duì)應(yīng)減小,回水更多的往冷水回水管道走,減小官網(wǎng)中較熱的回水并入循環(huán)。 壓力旁通閥和BP泵的頻率同時(shí)受到壓力控制點(diǎn)的控制,如送水壓力高/低于設(shè)定值,控制輸出也會(huì)變化,比如送水壓力高于設(shè)定值,自動(dòng)控制shou先會(huì)降低頻率,直到頻率降到5Hz,壓力旁通閥會(huì)慢慢打開,直到壓力與設(shè)定值一致,壓力控制點(diǎn)輸出規(guī)則為:OP=0~50%對(duì)應(yīng)BP泵頻率50Hz~5Hz(旁通閥全關(guān)),OP=50%~100%對(duì)應(yīng)旁通閥開度0~100%(此時(shí)階段BP泵頻率仍為5Hz運(yùn)行,為了安全考慮,旁通閥已經(jīng)強(qiáng)制欲開了10%,所以自始**終旁通閥開度的變化為10%~100%) 干盤管溫度控制閥直接受室內(nèi)溫濕度探頭反饋值的影響,室內(nèi)溫度反饋如果高于設(shè)定值。干盤管溫度控制閥開度增大,干盤管中冷水量變大,將潔凈室更多的熱量帶入BP泵的循環(huán)中,BP泵送水溫度上升,冷水主管控制閥開度增大,此時(shí)管網(wǎng)中的水量增大,導(dǎo)致壓力過高,BP泵頻率會(huì)相應(yīng)降低一些,但是BP泵主管控制閥開度增大后,BP泵送水溫度下降,此時(shí)潔凈室溫度還未恢復(fù),所以D/C溫度控制閥還未關(guān)小,瞬間系統(tǒng)會(huì)有大量的冷量直接投放到干盤管與潔凈室循環(huán)風(fēng)接觸,導(dǎo)致區(qū)域溫度下降過快,此時(shí)系統(tǒng)會(huì)關(guān)小D/C溫度控制閥,回到BP回水的熱量少了,BP泵送水溫度下降,冷水主管控制閥開度減小,一次波動(dòng)結(jié)束,通過PID的調(diào)整,系統(tǒng)會(huì)趨于穩(wěn)定。
注:若PID時(shí)常需要手動(dòng)干預(yù),可以將BP泵冷水主管控制閥或者D/C溫度控制閥中的一個(gè)手動(dòng)控制,另一個(gè)保持自動(dòng)控制,直到系統(tǒng)穩(wěn)定。 #p#分頁標(biāo)題#e#
FFU為英文縮寫(請(qǐng)見南社百科),全稱為 Fan FilterUnits, 中文意思為"風(fēng)機(jī)濾器單元(機(jī)組)"。也就是將風(fēng)機(jī)和超高效過濾器(ULPA))組合在一起構(gòu)成自身提供動(dòng)力的末端凈化設(shè)備。確切地說是一種自帶動(dòng)力、具有過濾功效的模塊化的末端送風(fēng)裝置。風(fēng)機(jī)從FFU頂部將空氣吸入并經(jīng)ULPA過濾,過濾后的潔凈空氣在整個(gè)出風(fēng)面以0.45m/s±20%的風(fēng)速均勻送出。