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        無塵車間的節能方法
        03-25-2021 分享:

        節能是我國可持續發展戰略中的重要能源政策。但是,長期以來,無塵車間設計中針對的主要矛盾是微粒,而節能問題一直未引起高度重視,劇調查統計,大規模集成電路制造工廠無塵車間的凈化空調系統及其制冷機的耗電量約占工廠總耗電量的50%左右,制藥工廠無塵廠房的凈化空調系統及其制冷機的耗電量約占工廠總耗電量的60%左右,從建筑布局、工藝條件上采用先進的節能技術和措施,可有效地降低能耗和藥品生產成本。有關調查分析表明,即使空氣潔凈度等級相同的無塵車間,由于設計和設置配置的不同,能耗量的相差最高可達50%以上。 

         

        一、低斷面風速設計 

              斷面風速就是空氣處理部件中空氣經過過濾器或者加熱/冷卻盤管的速度。大部分工程師根據“經驗”把空氣處理器設計成500英寸/分鐘。這樣的設計雖然節省時間,但是卻增加了運作費用。在低斷面風速設計中,使用更大的空氣處理器和更小的風機,從而降低空氣的流速,降低能耗和設備壽命成本 

              壓降決定了風機的能量損耗。由“平方定則”可知壓降與速度下降的平方成正比如果斷面風速降低20%,那么壓降將下降36%;如果斷面風速降低50%,壓降將下降四分之三。根據“立方定則”,風機能耗的變化與流量變化的立方成正比。如果空氣流量降低50%,風機能耗將下降88%。 

              因此,較大尺寸的空氣處理器、較大的過濾器和盤管面積,消耗較少的風機能量,可以使用比較小的風機和馬達。小風機給空氣添加的熱量比較少,降低了冷卻的難度。厚度小的盤管更容易清洗、工作效率更高,所以冷凍水的溫度可以更高。過濾器在低斷面風速情況下,工作效果更好、壽命更長 

             設計減少了空氣和水的壓降,減小了冷卻盤管的帶水量。流線型設計,幾乎沒有尖角,從而使壓降減少10%到15%。

        設計也可以把壓降降低四分之一。目標是使能量損耗降低至少25%,減小變速風機的大小。最優的斷面風速范圍是250-450英尺/分鐘,具體取決于使用情況和能量消耗。 

        二、通過降低換氣次數的方法

        無塵車間維持一定的空氣流量來保持清潔度和顆粒數。流量根據每小時的換氣次數來確定,同時這也決定了風機尺寸、建筑構型和能量消耗。在保持潔凈度的前提條件下,空氣流速的降低可降低建造及能耗成本。換氣次數降低20%就可以使風機的尺寸降低50%。空氣潔凈度比節約能耗更重要,但是最新的研究成果已經有降低潔凈成本的記載了。 

        關于最佳換氣次數還沒有達成共識。許多原則都已過時,是建立在老觀念上,采用低效的空氣過濾器。調查顯示,ISO第5級標準的潔凈室推薦的換氣次數變化范圍是從250到700以上。 

        美國的一所國家實驗室正在確定ISO第5級無塵車間的標準。研究顯示,實際換氣次數范圍是90到250――比操作規程標準低很多,而且不會影響生產和潔凈度。因此建議ISO第5級潔凈室的換氣次數大約是200,保守的上限是300。 

        三、選擇優質高效的馬達提高馬達效率 

        馬達消耗了潔凈室的大部分電能。連續運轉的馬達每月消耗大量的電力。 適當地提高效率、適當地調節尺寸,在翻新后,經濟效果多半是不錯的。效率增加幾個百分點,利潤就可增加。 

        使用優質高效的馬達,不一定會花費太多。高效率意味著最小,在改變馬達的尺寸之前先盡量減小負荷。在輸出量變化時,利用變速驅動可以提高操作效率。 


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