系統概述
OAC是潔凈廠(chǎng)房的集中新風(fēng)處理的系統,也叫新風(fēng)處理裝置;歐美叫做
MAU:Make-upair unit新風(fēng)機組;日本叫做OAC:outdoorair conditioner外氣處理機組。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、對送入潔凈室的新風(fēng)進(jìn)行集中處理,以達到FAB所需的具有一定溫濕度和潔凈度的補充空氣--潔凈室的濕度一般就是由MAU來(lái)控制。
3、根據室內正壓壓差計控制送入一定量的新風(fēng),以維持潔凈廠(chǎng)房的正壓值。
某項目OAC布局圖
OAC處理外氣流程概述
外界新風(fēng)→無(wú)紡布→初效過(guò)濾器→ 中效過(guò)濾器→預熱/冷處理(冬季工況下要求水噴淋前溫度達到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)溫度調節**22℃,濕度為45%RH)→化學(xué)過(guò)濾器→高效過(guò)濾器→送**潔凈室回風(fēng)夾道上方。
夏季OAC設計外氣入口工況為夏季:39℃ DB、31.8℃ WB,處理流程如下: 1.經(jīng)過(guò)預處理段和水噴淋將較熱的新風(fēng)處理為22℃、100%RH。
2.根據出風(fēng)溫濕度設定值22℃、45%,此時(shí)露點(diǎn)溫度為10.3℃、100%,所以經(jīng)過(guò)再冷盤(pán)管后,將新風(fēng)溫度降為10.3℃(100%)。 3.經(jīng)過(guò)再熱盤(pán)管,將出風(fēng)溫度升**22℃。
冬季OAC設計外氣入口工況為夏季:-10℃ DB, -20℃ DP,處理流程如下: 1.經(jīng)過(guò)預處理段將較冷較干的新風(fēng)升溫**18℃。2.經(jīng)過(guò)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(pán)管除濕時(shí)的負荷,根據水噴淋段的換熱效率,設計預處理段19℃,經(jīng)過(guò)水噴淋的熱交換,使其噴淋后溫度控制在12.7℃。
3.經(jīng)過(guò)再冷盤(pán)管將送風(fēng)溫度降**OAC送風(fēng)露點(diǎn)溫度10.3℃、100%。 4.經(jīng)過(guò)再熱盤(pán)管,將出風(fēng)溫度升**22℃。
新風(fēng)空調系統及其組成 新風(fēng)空調的組成
1.初效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器、化學(xué)過(guò)濾器、超高效過(guò)濾器。 2.預冷段、預熱段、水噴淋段、再冷段、再熱段。 3.風(fēng)機段以及其他附屬儀表組成。
過(guò)濾器分類(lèi)
OAC系統有四種過(guò)濾器:初效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器、高效過(guò)濾器、化學(xué)過(guò)濾器。 采用鋼格柵可沖洗式初效過(guò)濾器,初效過(guò)濾器可拆卸清洗,風(fēng)量損失為10%,過(guò)濾顆粒效率為80%。
中效過(guò)濾器:尺寸為610×610×290mm,過(guò)濾顆粒效率為98%。
超高效過(guò)濾器:尺寸為610×610×292mm,過(guò)濾顆粒效率為99.9995%。
化學(xué)過(guò)濾器參數如下:
OAC化學(xué)過(guò)濾器要求
預熱盤(pán)管在冬季工況下設定**小開(kāi)度,為防止OAC在未開(kāi)啟的狀態(tài)下,外氣較低的溫度可能會(huì )凍傷盤(pán)管,所以無(wú)論OAC是否開(kāi)啟,在冬季工況下預熱盤(pán)管設定有**小開(kāi)度防止盤(pán)管結凍。
冬季工況下,由于OAC預熱盤(pán)管的控制點(diǎn)在噴淋段之后,預冷盤(pán)管的控制點(diǎn)在噴淋段之前,當預熱條件滿(mǎn)足的情況下,相對于噴淋前控制的溫度會(huì )高于預冷段控制點(diǎn),這樣預處理時(shí)冷熱盤(pán)管會(huì )同時(shí)開(kāi)啟,導致資源浪費,冬季工況下并不需要開(kāi)啟預冷盤(pán)管,改良后的控制方法是將預冷預熱盤(pán)管的控制點(diǎn)改正同為噴淋前溫度,而將噴淋后溫度設置為加濕板換中溫水閥門(mén)開(kāi)度控制,這樣就避免了預處理段冷熱水閥門(mén)同時(shí)開(kāi)啟,從而節約了能源。
冬季工況下,由于OAC預熱盤(pán)管的控制點(diǎn)在噴淋段之后,預冷盤(pán)管的控制點(diǎn)在噴淋段之前,當預熱條件滿(mǎn)足的情況下,相對于噴淋前控制的溫度會(huì )高于預冷段控制點(diǎn),這樣預處理時(shí)冷熱盤(pán)管會(huì )同時(shí)開(kāi)啟,導致資源浪費,冬季工況下并不需要開(kāi)啟預冷盤(pán)管,改良后的控制方法是將預熱盤(pán)管自控閥開(kāi)度和水噴淋板換處中溫水自控閥開(kāi)度同步,等于將水噴淋溫度提高,降低了預熱盤(pán)管的開(kāi)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,低于預冷盤(pán)管設定值時(shí),則無(wú)需開(kāi)啟預冷盤(pán)管,可以達到節能的效果。 水噴淋泵簡(jiǎn)介
每臺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(guò)再冷再熱后達到要求的送風(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(guò)濾器和FFU上化學(xué)過(guò)濾器的負擔。
OAC系統對潔凈室的影響 某項目案例:
OAC空調機設置在N/S 4F和FAB 5F東西兩側 FAB 5F 西側:OAC 1#~6#
FAB 5F 東側:OAC 8#~14# N/S 4F:OAC 7#
14臺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(guò)集管送入潔凈廠(chǎng)房,并通過(guò)區域新風(fēng)閥的開(kāi)度,控制各個(gè)區域的正壓梯度。
保證潔凈室內新風(fēng)溫度接近要求值 保證潔凈室內區域的濕度
保證潔凈室內各區域的正壓梯度
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(pán)管進(jìn)行再次降溫,根據區域的溫濕度探頭反饋**調整盤(pán)管開(kāi)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)由兩側的負壓區回風(fēng)夾道重新與新風(fēng)混合送入干盤(pán)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域空氣的含濕量,不經(jīng)其他處理,而潔凈室內的基準點(diǎn)和OAC送風(fēng)溫含濕量一樣,設為22℃,45%RH,只要干盤(pán)管能控制住溫度穩定在22℃,OAC的送風(fēng)含濕量穩定,室內熱源沒(méi)有波動(dòng),室內的相對濕度就不會(huì )受其他因素的影響。 #p#分頁(yè)標題#e#
OAC風(fēng)機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。系統暫時(shí)啟用了東南(代表了東側靜壓)、西側平均值(代表了西側靜壓),N/S4F三個(gè)靜壓控制點(diǎn),東南靜壓控制點(diǎn)控制東側OAC 8#~14#的風(fēng)機頻率,西南靜壓控制點(diǎn)控制OAC 1#~6#的風(fēng)機頻率,N/S 4F靜壓控制點(diǎn)控制OAC 7#風(fēng)機頻率,每個(gè)控制點(diǎn)平均分配風(fēng)機頻率,每臺受控制的OAC風(fēng)機運行頻率保持一致,集管靜壓設定值在控制畫(huà)面中可以調整,系統會(huì )根據靜壓設定值調整對應OAC風(fēng)機的頻率。注:風(fēng)機**低頻率設為20Hz。
潔凈室正壓梯度如上圖,1個(gè)+代表**低的正壓度,設定為對正壓基準點(diǎn)(0位/外界)有5Pa的正壓,2個(gè)+則表示對1個(gè)+的區域設定有5Pa的正壓,3個(gè)+的區域則是對2個(gè)+的區域設定有5Pa的正壓。為保證潔凈室內的潔凈度,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域,潔凈度也越高,對應區域的新風(fēng)閥開(kāi)度會(huì )比較大。正壓基準點(diǎn)探頭現設在FAB 5F東側機房?jì)?,OAC 9#送風(fēng)管旁邊,注:各區域隔斷門(mén)打開(kāi)也會(huì )短時(shí)間影響潔凈室內的壓差,所以開(kāi)門(mén)的時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)。
OAC送風(fēng)通過(guò)集管經(jīng)由各個(gè)區域的新風(fēng)閥送**FAB內,新風(fēng)閥的開(kāi)度是根據各個(gè)區域設定的正壓度調整的,室內壓差控制反饋與設定值如有差異,會(huì )調整對應區域新風(fēng)閥的開(kāi)度,4F 主FAB新風(fēng)閥共有43個(gè)。注:新風(fēng)閥的動(dòng)作會(huì )影響到室內溫濕度波動(dòng),風(fēng)量增大會(huì )改變原有的PID曲線(xiàn)。新風(fēng)閥的動(dòng)作會(huì )影響到對應區域OAC集管靜壓值。比如區域正壓不夠,對應區域新風(fēng)閥開(kāi)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)提高對應OAC風(fēng)機頻率,直**該側集管靜壓達到設定值。反之,OAC集管靜壓的波動(dòng)又會(huì )影響末端區域正壓度,一旦正壓度超過(guò)/低于設定值,會(huì )控制對應區域新風(fēng)閥動(dòng)作,集管靜壓和室內壓差的波動(dòng),長(cháng)時(shí)間波動(dòng)會(huì )帶來(lái)送風(fēng)溫度和送風(fēng)濕度的波動(dòng),所以應盡量避免長(cháng)時(shí)間地開(kāi)啟各區域隔斷門(mén)(FAB 2F/3F/4F),做好各區域的圍封。注:OAC風(fēng)機頻率的升降會(huì )導致OAC送風(fēng)溫濕度的少量波動(dòng),風(fēng)量增大/減小,熱負荷會(huì )有增/減。
另外,氣流走向對溫濕度的影響也是比較明顯的,由于室內正壓梯度的存在,以及各區域AMHS小車(chē)通行必須常開(kāi)的空洞,導致潔凈室內正壓高的區域氣流會(huì )壓向正壓較低的區域,此時(shí),正壓低的區域溫濕度會(huì )直接受鄰近區域干盤(pán)管閥門(mén)開(kāi)度的影響,加上各區域機臺產(chǎn)生的熱量不均勻,更容易造成局部溫度失控或者控制錯位的現象。 D/C系統
先前說(shuō)到OAC新風(fēng)是與FAB內回風(fēng)混合后進(jìn)入FAB內,末端溫度由干盤(pán)管進(jìn)行精控,這里介紹一下干盤(pán)管系統的組成和控制原理,干盤(pán)管又稱(chēng)為D/C:DRY COOLING COIL(干式冷盤(pán)管),主FAB內的干盤(pán)管分布于FAB 4F東西兩側的馬道,S/S 3F的干盤(pán)管分布于S/S 3F吊頂上方,CMP的干盤(pán)管分布于CMP吊頂上方,其他還有二次更衣室回風(fēng)夾道內的4組干盤(pán)管,化學(xué)實(shí)驗室內1組干盤(pán)管。 FAB 4F東側干盤(pán)管→ FAB 3F東側區域溫度 FAB 4F西側干盤(pán)管→ FAB 3F西側區域溫度 CMP吊頂上干盤(pán)管→ CMP區域溫度
S/S 3F吊頂上干盤(pán)管→ S/S 3F區域溫度 二更干盤(pán)管→ 二更區域溫度
S/S 1F干盤(pán)管 →S/S 1F化學(xué)實(shí)驗室溫度
干盤(pán)管系統包括:
現場(chǎng)盤(pán)管 BP送水泵 附屬儀表閥門(mén)
BP泵每組有兩臺,一用一備,配有變頻器,根據壓力變頻運行,滿(mǎn)載為50Hz。
D/C系統共有4組自控閥: BP泵冷水送水主管控制閥 BP泵干盤(pán)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(kāi)度,冷水送水主管控制閥與回水混水閥是聯(lián)動(dòng)的,互相補償為100%,若送水溫度高于設定值,冷水送水主管控制閥開(kāi)度增加,更多5℃的冷水并入系統,而此時(shí)混水閥開(kāi)度會(huì )對應減小,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/低于設定值,控制輸出也會(huì )變化,比如送水壓力高于設定值,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(kāi),直到壓力與設定值一致,壓力控制點(diǎn)輸出規則為:OP=0~50%對應BP泵頻率50Hz~5Hz(旁通閥全關(guān)),OP=50%~100%對應旁通閥開(kāi)度0~100%(此時(shí)階段BP泵頻率仍為5Hz運行,為了安全考慮,旁通閥已經(jīng)強制欲開(kāi)了10%,所以自始**終旁通閥開(kāi)度的變化為10%~100%) 干盤(pán)管溫度控制閥直接受室內溫濕度探頭反饋值的影響,室內溫度反饋如果高于設定值。干盤(pán)管溫度控制閥開(kāi)度增大,干盤(pán)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(kāi)度增大,此時(shí)管網(wǎng)中的水量增大,導致壓力過(guò)高,BP泵頻率會(huì )相應降低一些,但是BP泵主管控制閥開(kāi)度增大后,BP泵送水溫度下降,此時(shí)潔凈室溫度還未恢復,所以D/C溫度控制閥還未關(guān)小,瞬間系統會(huì )有大量的冷量直接投放到干盤(pán)管與潔凈室循環(huán)風(fēng)接觸,導致區域溫度下降過(guò)快,此時(shí)系統會(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(kāi)度減小,一次波動(dòng)結束,通過(guò)PID的調整,系統會(huì )趨于穩定。
注:若PID時(shí)常需要手動(dòng)干預,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,直到系統穩定。 #p#分頁(yè)標題#e#
FFU為英文縮寫(xiě)(請見(jiàn)南社百科),全稱(chēng)為 Fan FilterUnits, 中文意思為"風(fēng)機濾器單元(機組)"。也就是將風(fēng)機和超高效過(guò)濾器(ULPA))組合在一起構成自身提供動(dòng)力的末端凈化設備。確切地說(shuō)是一種自帶動(dòng)力、具有過(guò)濾功效的模塊化的末端送風(fēng)裝置。風(fēng)機從FFU頂部將空氣吸入并經(jīng)ULPA過(guò)濾,過(guò)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。