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有什么方法来提高洁净室能源利用率

2012-09-21 08:43:31    上一篇[返回首页]    [打印]    [返回上页]     下一篇

有什么方法来提高洁净室能源利用率

或许洁净室过度建设和过高标准的现状即将成为过去,至少,目前Lawrence Berkeley Labs能源项目的研究员及经理Tengfang(Tim)Xu有办法改变现状。“理论上讲,气流速度每提高10%,风扇的能耗将增加30%。如果将各种设备等比例缩减到足够维持污染控制的最低能耗,将节省大量的能源。”作为环境科学与技术学院(IEST)“走近专家”系列课程的一部分,Xu最近通过网络开设了“洁净室设计与运营的可持续发展问题”。课程针对洁净室和微环境(ME)的规划、设计、建设、运营直到退出,从可持续发展角度提出了一些列建议和指导方针。 

生产设备通常消耗整个洁净室1/3的能量,冷却和泵浦系统再消耗20%,空气循环系统消耗另外的20~30%。剩余的部分用于支持去离子水和其它生产用水的水泵、排气扇、氮气生成设备及其它辅助设备。洁净室不同区域实际空气流速和气体交换率可以存在很大差别,有些区域要求单向气流,而其它区域则不然。 
Xu给出了一些实际的例子:几乎一半洁净等级为4级的洁净室还有一部分洁净等级为3级的ME都存在标准过高的问题,主要表现在当前工业准则中 ME的推荐气体流速和压强差。对风险的恐惧和过于保守的设计思想是造成这种标准过高的原因。最常见的想法就是既然某种方案从前可以工作,为什么还要去改变呢?Xu提出在洁净室规划阶段采用分级收集信息的方法,这样可以对计划的决策提供指导,并把能源消耗作为一项重要的参数考虑进去。同时,针对某些特定系统,Xu给出了一些建议方法(表),这些方法已被更新到IEST-RP-CC012.2中。他说:“更好地利用能源,会改善环境质量。对于洁净室来说,从一个产业的角度考虑,能源利用率、设备稳定性、生产效率以及未来的指导方针都会对现行方法产生很大影响。” 

同时,Xu还鼓励让整个流程中的人员参与决策,共同确定诸如:系统的规模(工艺、机械以及电气相关人员),低气压压力损失(机械和结构设计人员),和设定具有实际意义的气体流速要求(机械和控制人员)。 

在另一个实际例子中:Xu选择了12种不同型号4×2英尺的风扇,通过比较其能源利用率,发现不同型号之间存在很大差别,有些甚至不能在要求的工作区间内正常工作。对于HVAC空气系统,需要考虑的测试项目包括:低气压压力损失、适当的空气循环系统、空气交换率、用量控制过滤、风扇效率、风扇过滤单元以及排气系统优化。Xu指出,通过优化ME和洁净室的空气流,在保持对颗粒有效过滤的情况下,能量消耗可以降低10~85%。 


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