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如保让洁净室更节能


如保让洁净室更节能:

一、摘要:洁净室里存在大量可以节约能源的地方,例如暖气、通风和空调(HVAC)、工艺冷却、压缩空气以及一些其他的设施。

HVAC系统消耗的电力超过了整座晶片制造厂用电量的一半。之所以造成大量浪费电力及HVAC的容量过剩,很大程度上是因为在设计和建造工厂时走捷径,尽可能地压缩前期投入,而不顾后期运行费用。高效率的设计和高效率设备需要很大的前期投入。那种小处节约大处浪费的所谓捷径和削减成本,会造成工厂的运行性能降低和能耗增加。
对已建成工厂的改建通常会陷入到毫无意义的经济漩涡当中。升级的投资收回率通常比直接购买新设备要高很多。大部分工厂设备翻新的投资回收期不超过两年――也就是说,通常投资收回率至少是50%,对照投资新的固定资产,则只有10%15%(即投资回收期需要七年时间)。这些情况降低了企业的竞争力和投资股东的兴趣。在今天高度发达的工业中,工厂运行和产品设计一样需要改革。
高效率地利用能源的例子很多。挖掘浪费的能源比卖产品更能增加利润,因为节约下来的钱在最终效益中马上就能体现出来。虽然能源的成本占晶片产品成本占不到百分之二,但是电能却是晶片制造商在运行中的开支却是最大的,每座工厂每年总共要消耗上百万美元的电能。在新建工厂时,节能措施可以节约资本和建造时间。虽然初步设计报价昂贵,但是经济翻新的可能性仍然存在。设备翻新的投资回收期不超过两年,总体而言,在某种程度上投资收回率是较高的。

一、 低断面风速设计
断面风速就是空气处理部件中空气经过过滤器或者加热/冷却盘管的速度。
大部分工程师根据经验把空气处理器设计成500英寸/分钟。这样的设计虽然节省时间,但是却增加了运作费用。在低断面风速(LFV)设计中,使用更大的空气处理器和更小的风机,从而降低空气的流速,降低能耗和设寿命成本。
压降决定了风机的能量损耗。由平方定则可知压降与速度下降的平方成正比。如果断面风速降低20%,那么压降将下降36%;如果断面风速降低50%,压降将下降四分之三。根据立方定则,风机能耗的变化与流量变化的立方成正比。如果空气流量降低50%,风机能耗将下降88%
因此,较大尺寸的空气处理器、较大的过滤器和盘管面积消耗较少的风机能量,可以使用比较小的风机和马达。小风机给空气添加的热量比较少,降低了冷却的难度。厚度小的盘管更容易清洗、工作效率更高,所以冷冻水的温度可以更高。过滤器在低断面风速情况下,工作效果更好、寿命更长。
LFV设计减少了空气和水的压降,减小了冷却盘管的带水量。流线型设计,几乎没有尖角,从而使压降减少10%15%
LFV设计也可以把压降降低四分之一。目标是使能量损耗降低至少25%,减小变速风机的大小。最优的断面风速范围是250-450英尺/分钟,具体取决于使用情况和能量消耗。

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文章来源:http://www.dglihua.cn   谭宇明  13751461639



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