某微電子生產(chǎn)企業(yè)為擴(kuò)大產(chǎn)量,增加生產(chǎn)品種在原生產(chǎn)廠區(qū)的三樓預(yù)留區(qū)進(jìn)行項(xiàng)目擴(kuò)建改造,擴(kuò)建面積為7600㎡,凈化級別最高為10級,單獨(dú)千級間的面積超過2000㎡。而且車間內(nèi)增加了大量電功率大發(fā)熱量大的設(shè)備,再加上FFU、操作人員、強(qiáng)光照明等的散熱以及建筑的熱傳導(dǎo),熱負(fù)荷增大很多。雖然廠區(qū)的冷源、熱源儲備充足,問題是區(qū)域性負(fù)荷配備不平衡。通常情況下,熱負(fù)荷的增加可以采用加大通風(fēng)的循環(huán)風(fēng)次數(shù)來克服并帶走房間內(nèi)的熱負(fù)荷,但原系統(tǒng)的中溫水承擔(dān)不了該擴(kuò)建工程的用水量,且空調(diào)機(jī)房面積有限以及層高不高等諸多原因的限制,造成千級車間的溫度無法采用中溫水及干盤管進(jìn)行控制。必須另找途徑才能解決。
1 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)上述情況,本次設(shè)計(jì)過程中大膽嘗試了在靜壓箱內(nèi)采用風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行大焓差換熱控制方案,即將原來的MAU+DC+FFU模式改為MAU+FCU+FFU模式。這在大面積的千級間中以往是從未使用過的。但從方案論證和對比,至少從理論分析中可以得出,采用風(fēng)機(jī)盤管取代干盤管在該項(xiàng)目中其優(yōu)點(diǎn)是明顯的,當(dāng)然還得注意諸如凝水排放防溢出等情況的發(fā)生,現(xiàn)歸納如下:
1.1采用風(fēng)機(jī)盤管調(diào)節(jié)方便靈活:如因車間增加工藝設(shè)備或生產(chǎn)工藝變更、人員變更,導(dǎo)致散熱量增加,可方便地在靜壓箱內(nèi)增加風(fēng)機(jī)盤管的數(shù)量和調(diào)整風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)速檔位來控制換熱量,改造動作小,不影響車間的生產(chǎn)及室內(nèi)的潔凈度。
1.2采用風(fēng)機(jī)盤管控制溫度在設(shè)備成本上比使用干盤管要低,節(jié)約甲方投資成本;我們在管路的設(shè)計(jì)施工中已經(jīng)考慮了備用用水點(diǎn),能很方便地進(jìn)行局部的冷負(fù)荷擴(kuò)增。
1.3本次擴(kuò)建工程,由于房間的長寬比趨于1.0,采用干盤管處理熱負(fù)荷交換時(shí),在循環(huán)送風(fēng)靜壓箱中部容易產(chǎn)生氣流的不均勻(即FFU搶風(fēng)現(xiàn)象),從而造成四周風(fēng)量大,中間部位風(fēng)量小四周溫度低中間部位溫度髙的不均勻情況。風(fēng)機(jī)盤管與干盤管相比,風(fēng)機(jī)盤管配有電機(jī),自身提供風(fēng)壓,靜壓箱內(nèi)的循環(huán)效果比干盤管效果要好很多,最主要的好處是風(fēng)機(jī)盤管可以在靜壓箱內(nèi)多點(diǎn)、多區(qū)域分布,還可以將送風(fēng)溫度降低很多,換熱量可以成倍加大。
1.4在建筑物吊頂高度受限制時(shí),采用干盤管麻煩就大了。首先安裝高度不夠,就必須增加干盤管的長度,不然換熱面積和循環(huán)通風(fēng)量就不夠;再不就增加數(shù)量。其次若干盤管尺寸過小,則希望循環(huán)風(fēng)的風(fēng)速增大,而只有1~2排的干盤管的換熱不徹底,熱負(fù)荷的換熱效果將無法達(dá)到,且風(fēng)速提髙必將犧牲FFU的全壓,因此勢必增加FFU配置的電機(jī)功率。而風(fēng)機(jī)盤管可以安裝在梁與梁之間的空檔內(nèi),不占用其它髙度。
1.5對于干盤管安裝面積偏小的情況,若加大FFU的電機(jī)功率以提高全壓來滿足應(yīng)有的循環(huán)風(fēng)量,則噪聲將明顯提高。
1.6干盤管通常安裝在彩鋼板隔墻上,若彩鋼板開口密封不嚴(yán),容易造成氣流旁通,即室內(nèi)回風(fēng)未經(jīng)干盤管而直接進(jìn)入送風(fēng)靜壓箱,這將加重系統(tǒng)換熱量的短缺情況。而采用風(fēng)機(jī)盤管換熱循環(huán)模式,因自帶動力送風(fēng)而無需考慮隔板和密封要求。
1.7本項(xiàng)目采用了風(fēng)機(jī)盤管并用7℃—12℃:的冷水進(jìn)行換熱,通過降低水溫7℃的大焓差換熱,使得該區(qū)域的夏季降溫能力大大提高。
1.8技術(shù)夾層內(nèi)的凝水排放和防泄漏將是該改進(jìn)和優(yōu)化方案中的重中之重。具體措施如下:a.為了使用中的萬無一失,我們在風(fēng)機(jī)盤管訂貨時(shí)強(qiáng)調(diào),必須加寬積水盤的橫向?qū)挾?,保證了盤管出風(fēng)口不會出現(xiàn)滴水現(xiàn)象;b.考慮到數(shù)十臺風(fēng)機(jī)盤管在安裝中難以保證在同一水平高度的實(shí)際情況,我們將凝水總管放大一檔并采用下沉式設(shè)計(jì),確保夾層內(nèi)盤管托盤內(nèi)的凝水不會向外溢出,這兩點(diǎn)必須同時(shí)做到位。
1.9值得一提的是,該生產(chǎn)區(qū)域的主要技術(shù)指標(biāo)是:潔凈度為千級(ISO6級);溫度:22°C±2°C;濕度:50%±10%。
2 使用效果及本方案適用范圍
對用FCU取代DC對我們來說這是首次嘗試,調(diào)試前還心存忐忑,但實(shí)際過程比較順利,各項(xiàng)要求和指標(biāo)均符合業(yè)主和凈化規(guī)范要求。溫度的各送風(fēng)點(diǎn)溫度不均勻偏差(指FFU出風(fēng)口20cm處檢測)均在1.2℃以內(nèi),交付使用后的數(shù)次實(shí)地觀察和測量,效果良好。當(dāng)然,這種模式的使用也有一定的條件要求(即適用性),現(xiàn)將具體要求羅列如下:
2.1單體房間面積較大(S≥1200㎡)、房間的長寬比趨于1.0;
2.2主要送風(fēng)形式以FFU為循環(huán)動力;
2.3技術(shù)夾層梁下高度比較低矮(h≤1.0米);
2.4潔凈度要求較高(ISO 6級—ISO 7級)
2.5溫濕度要求不高;一般在溫度偏差±2℃、濕度偏差10%;
2.6室內(nèi)熱負(fù)荷或熱濕負(fù)荷特別大;
2.7室內(nèi)工藝設(shè)備經(jīng)常調(diào)整,工藝流程經(jīng)常變換。
3 注意事項(xiàng)
該模式的采用必須注意以下幾點(diǎn),免得產(chǎn)生意想不到的不良后果,得不償失:
3.1在千級區(qū)或萬級區(qū)的夾層內(nèi),F(xiàn)CU的出風(fēng)口不應(yīng)直接對準(zhǔn)某一FFU進(jìn)風(fēng)口而應(yīng)將出風(fēng)口設(shè)置在數(shù)個(gè)FFU進(jìn)風(fēng)口的中間位置,以利于均勻分擔(dān)冷負(fù)荷;
3.2潔凈吊頂中FFU滿布、且夾層空間不夠高的場合不適合;
3.3室內(nèi)溫度偏差<± 1.0 °C的環(huán)境不適合;
3.4無空調(diào)凝水排放點(diǎn)位的環(huán)境不適合;
3.5所使用的FCU產(chǎn)品必須是故障率低的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,否則不適合。
4 結(jié)語
在以往的高等級潔凈系統(tǒng)中普遍采用MAU+DC+FFU的傳統(tǒng)模式,而DC的應(yīng)用需要將低溫水通過板換裝置或混水裝置過渡一下并轉(zhuǎn)換成中溫水,從系統(tǒng)的繁瑣和節(jié)能效率上看都明顯的差了一籌。而其主要作用僅僅是為了克服空氣中的積露凝水。隨著技術(shù)的不斷推進(jìn)和發(fā)展,很多框框會被打破,空調(diào)凝水的克服方案也不例外。如何節(jié)能,如何環(huán)保,如何簡便,如何可靠將成為今后各領(lǐng)域技術(shù)深入拓展的主旋律。本次嘗試僅僅是開始,該技術(shù)目前已經(jīng)推廣到正在施工的某熱濕負(fù)荷很大的工程項(xiàng)目之中。
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