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電解銅箔是我國電子信息產(chǎn)業(yè)重要的基礎材料之一，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量和應用領域的要求不同，可將電解銅箔分成普通電解銅箔和高端（高性能）電解銅箔。隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，電解銅箔已成為電子工業(yè)領域不可替代的功能性關鍵基礎原材料，銅箔產(chǎn)品主要應用在新能源汽車、3C數(shù)碼產(chǎn)品、儲能系統(tǒng)、通訊設備、汽車電子等終端應用領域，主要用于導電和信號傳輸，有“神經(jīng)網(wǎng)絡”之美譽。隨著電子產(chǎn)品向微型化、尖端化高速發(fā)展，鋰離子電池朝著高容量化、薄型化、高密度化、高速化方向發(fā)展，對電子材料性能的要求也越來越高，對銅箔表觀質(zhì)量、物理性能、穩(wěn)定性、均勻性也提出了更高的要求。

生產(chǎn)環(huán)境是影響電解銅箔質(zhì)量的主要因素，若電解銅箔的生產(chǎn)區(qū)域、表面處理工序、分切成品包裝區(qū)域密封不好，潔凈等級不高，廠房內(nèi)懸浮的塵埃物較多，容易在銅箔表面形成壓坑、凸點、針孔等問題，濕度過大容易造成銅箔表面氧化，最終影響銅箔產(chǎn)品品質(zhì)。國內(nèi)某公司新建銅箔項目，其中生箔、分切主廠房屬于潔凈車間，總凈化面積約為1000㎡，廠房凈高為8m，其中生箔區(qū)域面積約為600㎡，溫度要求18℃~26℃，濕度≤50%，正壓≥5Pa，凈化等級按照30萬級設計。分切區(qū)域面積約為400㎡，溫度要求18℃~26℃，濕度≤45%，正壓≥10Pa，凈化等級按照十萬級設計。本文根據(jù)生箔、分切成品包裝區(qū)域的凈化等級、溫度、濕度等要求，分別從空調(diào)送風形式、空調(diào)箱機組配置、自控系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等方面進行設計與說明，并給出了主要設計參數(shù)及設備選擇，確保滿足電解銅箔的生產(chǎn)對空氣潔凈度的需求。

1 潔凈空調(diào)系統(tǒng)送風方式

潔凈空調(diào)系統(tǒng)氣流組織方式分為頂送側(cè)回和側(cè)送側(cè)回，如圖1所示。

頂送側(cè)回氣流組織較為均勻，紊流狀態(tài)和潔凈死角區(qū)域比側(cè)送側(cè)回好一些，整個車間空氣均勻，潔凈度完全保證，溫濕度均勻，容易達到設定指標，各個區(qū)域均滿足生產(chǎn)要求。而側(cè)送側(cè)回在送風口以上空間無法凈化處理，在廠房高度方向會形成溫度梯度，造成車間溫濕度的不均勻性，難以保證工藝要求，但是運行方式換氣次數(shù)小，較為節(jié)能。綜合考慮，空調(diào)的送風形式采取頂送側(cè)回。

2 潔凈室圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

為達到銅箔生產(chǎn)工藝所需要的潔凈度要求，需要對生箔廠房進行裝修建設，具體如下：

（1）頂部：在原有車間行車上部架設潔凈頂板，采用單玻鎂彩鋼巖棉夾芯板吊頂（單面抗靜電），吊頂板上裝設高效送風口和潔凈燈具。其中：吊頂板厚度50mm，雙面彩鋼板，顏色為白灰，厚度0.476mm，巖棉容重120kg/m3。高效送風口采用美國AAF產(chǎn)品，過濾效率等級為H13。潔凈燈具為不銹鋼斜邊吸頂式潔凈燈具，LED燈管。

（2）墻體：彩鋼巖棉夾芯企口板（單面抗靜電），厚度50mm。雙面彩鋼板，顏色為白灰，厚度0.476mm，巖棉容重120kg/m3。墻體與地面用鋁合金地龍骨和膨脹螺釘固定，保證彩鋼板墻體不晃動。

（3）地面：2mm找平層，3mm防靜電環(huán)氧自流坪，貨物通道部分鋪設4mm厚不銹鋼板。

（4）分切間與生箔間隔斷：采用鋼結(jié)構(gòu)框架，貼覆全透明亞克力板，厚度5mm，用自鉆自攻螺釘固定于鋼結(jié)構(gòu)框架上。隔斷中間設置1樘PVC快速卷簾門，尺寸為3m×3m。

3 凈化空調(diào)機組系統(tǒng)

生箔間、分切間采用組合式空氣處理機組集中送風空氣系統(tǒng)，新風經(jīng)新風空調(diào)機組預處理后送入組合式空調(diào)機組，包含冰水主機、空調(diào)箱、冷凍水和冷卻水系統(tǒng)及相關設備、空調(diào)送風回風系統(tǒng)、空調(diào)及冷凍站自控系統(tǒng)等。

1）新風空調(diào)：機房外墻設置防雨鋁合金百葉，帶尼龍網(wǎng)預過濾器（可用水沖洗，便于日常維護），新風空調(diào)箱取機房內(nèi)部空氣，新風經(jīng)新風空調(diào)機組制冷或加熱預處理后送入生箔和分切空調(diào)機組。新風機組1臺，風量約40000m3/h。

2）生箔間、分切間空氣處理機組：來自新風空調(diào)的新風和車間回風混合后，再次制冷或加熱、加濕處理，達到要求后通過風管送入車間。生箔間機組1臺，風量約80000m3/h。分切間機組1臺，風量約45000m3/h。

3）過濾系統(tǒng)：空調(diào)機組的過濾系統(tǒng)由初效、中效、亞高效、高效段組成。

（1）考慮新風風沙大，采用新風二級初效過濾處理。一級板式過濾器（G3，鋁合金網(wǎng)板）擋住大顆粒，清洗相對較為容易。二級初效過濾器（G4）為袋式，可清洗。

（2）風機段后設置中效過濾器（F8）和高效過濾器（H13），對空氣質(zhì)量進行深度處理，達到室內(nèi)需求的30萬級和10萬級。中效過濾器可以清洗處理，高效過濾器為一次性消耗品。

4）箱體結(jié)構(gòu)

（1）機組框架采用足夠強度的經(jīng)防腐處理的型鋼框架。機組壁板為高壓聚氨脂發(fā)泡隔熱復合板，壁厚為50mm。壁板外表面采用0.5mm厚白色彩色鋼板，內(nèi)表面為0.35㎜厚度鍍鋅鋼板，外表面包覆塑料薄膜。

（2）空調(diào)機組的檢修門為新型塑鋼門，按照功能要求，正壓段為內(nèi)開，負壓段為外開，風機段檢修門為玻璃門。

（3）機組內(nèi)各檢修段均設有安全照明。

（4）箱體正壓承壓值：2000N/㎡；箱體負壓承壓值：-2000N/㎡。機組漏風率在機內(nèi)靜壓保持1000Pa時不大于1%。

5）表冷器：表冷器為銅管串鋁片結(jié)構(gòu)，肋片整齊，片距均勻，無裂紋、毛刺，無明顯的碰撞損壞，表冷器氣密試驗和耐壓試驗按國標規(guī)定進行，試驗壓力為16kg/c㎡（采用氣壓水試漏法）。

6）加熱器：采用鋼管軋鋁片結(jié)構(gòu)。加熱器氣密試驗和耐壓試驗按國標規(guī)定進行，試驗壓力為16kg/c㎡（采用氣壓水試漏法）。

7）風機作為空調(diào)機組的送風設備，要具有長壽命、免維修的特點。其電機、風機軸承、皮帶均采用國內(nèi)、國外知名品牌產(chǎn)品。電機底座為經(jīng)防腐處理的框架支架。

8）冷水機組整機采用國內(nèi)外知名品牌產(chǎn)品。冷水主機總冷量約817kW。

4 空調(diào)機組自動控制系統(tǒng)及要求

空調(diào)機組通過自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對車間壓差、溫度、濕度、每段過濾器兩側(cè)壓差、車間正壓、風機電機變頻、風閥及防火閥自動控制，并能將信號或數(shù)據(jù)傳到DCS系統(tǒng)。預留互聯(lián)網(wǎng)接口，能遠程顯示，并對于超出設定值的數(shù)值能報警提醒。其中生箔區(qū)域和分切區(qū)域設置溫度、濕度監(jiān)測裝置各3套，并能遠傳到DCS系統(tǒng)。自控系統(tǒng)主要設備有：中央監(jiān)控電腦，可編程控制器、觸摸屏、溫濕度傳感器、靜壓傳感器、壓差開關、閥門及執(zhí)行器、風閥執(zhí)行器等，系統(tǒng)架構(gòu)圖見圖3。

控制系統(tǒng)要求：

（1）防火閥與送排風機聯(lián)鎖，當火災報警時，由消防控制裝置連鎖自動關閉防火閥和對應的送、排風機。

（2）空調(diào)系統(tǒng)的初效，中效、亞高效設置壓差報警及顯示，當過濾器阻力大于終阻力時清洗或更換，并顯示濾網(wǎng)的實際壓力。

（3）室內(nèi)溫濕度控制：空氣溫度由組合空調(diào)自動控制系統(tǒng)根據(jù)回風溫度調(diào)整表冷段和加熱段管路上的電動閥門開度，調(diào)節(jié)（升高或降低）送風溫度，其送風濕度控制為采用表冷段減溫降濕滿足車間濕度要求。

（4）空調(diào)系統(tǒng)為定風量系統(tǒng)，風機采用變頻風機，通過風機變頻調(diào)節(jié)來滿足設計要求。當過濾器阻力變大，相應調(diào)整風機頻率，保證送風量能滿足室內(nèi)要求。

（5）考慮系統(tǒng)的整體節(jié)能控制，制冷站機房配置制冷站群控系統(tǒng)，以完成制冷站所有設備的智能控制。其中具備冷水主機、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔設備運行、故障、手/自動狀態(tài)監(jiān)測；冷凍水供回水溫度、壓力監(jiān)控、流量監(jiān)測；冷卻水供回水溫度監(jiān)控等功能。

5 結(jié)論

銅箔車間潔凈廠房的設計與施工已成為電解銅箔生產(chǎn)環(huán)境的主要因素，根據(jù)國內(nèi)某銅箔企業(yè)對生箔、成品包裝區(qū)域的凈化等級、溫度、濕度等要求，分別從空調(diào)的送風形式、潔凈室圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（頂部、墻面、地面等），凈化空調(diào)機組系統(tǒng)的設備配置、自控系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等方面進行設計與詳細說明，給出了主要設計參數(shù)及設備選型，確保了生箔區(qū)域凈化等級達到30萬級，分切包裝區(qū)域凈化等級達到10萬級，溫度，濕度，正壓均達到設計要求，為生產(chǎn)高品質(zhì)電解銅箔創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，同時對銅箔行業(yè)新建銅箔項目的潔凈廠房設計與施工提供一定的參考依據(jù)。