
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
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文檔簡(jiǎn)介
1、某電子半導(dǎo)體潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介摘要:介紹某電子潔凈廠房?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),闡述了凈化空調(diào)系統(tǒng)的形式及凈化空調(diào)系統(tǒng)的控制原理。關(guān)鍵詞:電子潔凈廠房 凈化空調(diào)設(shè)計(jì) 自動(dòng)控制1.概況本項(xiàng)目電子潔凈廠房主要生產(chǎn)工藝為半導(dǎo)體產(chǎn)品的封裝后測(cè)試。生產(chǎn)廠房為地上三層(局部設(shè)夾層)為丙類二項(xiàng)多層廠房,建筑面積約43643.44平米,建筑高度約23.09米。生產(chǎn)工藝段為一層上芯、壓焊、塑封,二層晶圓庫(kù)、切筋打印、錫化,三層測(cè)試及各生產(chǎn)輔助用房等組成。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相關(guān)產(chǎn)品對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境的要求也越來越高,半導(dǎo)體生產(chǎn)廠房的潔凈度和潔凈系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)及通過率有著至關(guān)重要的影響。因此潔凈廠房
2、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得尤為關(guān)鍵。2.室內(nèi)外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)2.1室外計(jì)算參數(shù)夏季:空調(diào)干球溫度:30.8;濕球溫度:21.8;通風(fēng)干球溫度:26.9;冬季:空調(diào)干球溫度:-5.7;相對(duì)濕度:62%;通風(fēng)干球溫度:-2.0;2.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)主要房間室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù):上芯/晶圓庫(kù)/減劃/壓焊:溫度(231);相對(duì)濕度(505);潔凈度1K;正壓值20Pa;塑封/錫化/測(cè)試:溫度(231);相對(duì)濕度(505);潔凈度10K;正壓值15Pa;3.凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1冷熱源系統(tǒng)本項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)低溫冷媒為712C冷水,中溫冷媒為1318C冷水,熱媒為4540C熱水。熱、冷水、中溫水系統(tǒng)供水壓力為0.7MPa,空調(diào)
3、加濕采用0.2MPa蒸汽。冷水、熱水、中溫水均接自廠區(qū)原有動(dòng)力站房管網(wǎng)。3.2凈化空調(diào)系統(tǒng)電子潔凈廠房最大的特點(diǎn)是熱濕比大(熱負(fù)荷極大、而散濕量小)、回風(fēng)量大、大面積的凈化區(qū)域。要達(dá)到凈化要求房間的換氣次數(shù)則高達(dá)5060次/h,為滿足負(fù)荷和換氣次數(shù)要求必須保證足夠的送風(fēng)量。設(shè)計(jì)采用“新風(fēng)處理機(jī)組(MAU)+ 風(fēng)機(jī)過濾單元(FFU)+ 干盤管(DC)”的空調(diào)形式,這也是電子凈化廠房中常用的一種空調(diào)系統(tǒng)。該空調(diào)系統(tǒng)形式指的是室外新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組處理后送入潔凈室的天花技術(shù)夾層內(nèi),干盤管負(fù)責(zé)處理空氣至所要求的參數(shù),然后用FFU來循環(huán)空氣從而達(dá)到潔凈度要求的換氣量。在該系統(tǒng)中,MAU承擔(dān)室外新風(fēng)負(fù)荷和室
4、內(nèi)濕負(fù)荷,DC承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷,F(xiàn)FU負(fù)責(zé)循環(huán)和過濾空氣,從而滿足潔凈室對(duì)溫、濕度及潔凈度的要求。新風(fēng)機(jī)組集中布置在二層空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi),DC設(shè)置在潔凈室的回風(fēng)夾道吊頂上方。FFU斷面風(fēng)速取0.350.5m/s。3.3凈化新風(fēng)系統(tǒng)每個(gè)工藝段均設(shè)計(jì)一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組,上芯、壓焊、塑封,晶圓庫(kù)、切筋打印及測(cè)試,每臺(tái)新風(fēng)機(jī)組風(fēng)量均為60000CMH,錫化新風(fēng)機(jī)組風(fēng)量為70000CMH。新風(fēng)機(jī)組風(fēng)量的計(jì)算取以下兩項(xiàng)最大值:a.要能補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)量和保持室內(nèi)正壓值所需新鮮空氣量之和;b.保證供給潔凈室內(nèi)新鮮空氣量不小于40m3/(h/人)。對(duì)于電子廠房潔凈室來說,室內(nèi)的工作人員較少,滿足人員衛(wèi)生要求所需新風(fēng)量遠(yuǎn)小于維
5、持室內(nèi)正壓和補(bǔ)償排風(fēng)量所需新風(fēng)量,因此可根據(jù)維持正壓和補(bǔ)償排風(fēng)量來確定新風(fēng)量。新風(fēng)機(jī)組設(shè)進(jìn)風(fēng)段、初中效過濾段、預(yù)熱段、一級(jí)表冷段、二級(jí)表冷段、噴淋加濕段、蒸汽加濕段、再熱段、風(fēng)機(jī)段、均流段、亞高效過濾段、出風(fēng)段。3.4干盤管中溫水系統(tǒng)潔凈區(qū)室內(nèi)溫度主要是通過控制干盤管的出風(fēng)溫度來保證。干盤管采用13/18C中溫水,引自動(dòng)力站房。干盤管均勻布置于廠房四周及結(jié)合柱子布置的回風(fēng)柱上方的回風(fēng)吊頂內(nèi),回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)夾道進(jìn)入吊頂回風(fēng)箱之前先經(jīng)過干盤管。干盤管采用垂直于風(fēng)向布置。干盤管風(fēng)量:DC總風(fēng)量(回風(fēng)量)=FFU送風(fēng)量-MAU新風(fēng)量。經(jīng)過干盤管風(fēng)速約為1.52.0m/s。為避免干盤管產(chǎn)生冷凝水對(duì)整個(gè)潔凈室
6、技術(shù)夾層產(chǎn)生破壞,設(shè)計(jì)配置了冷凝水積水盤,通過冷凝水管排放。理論上講,只要干盤管空氣側(cè)的表面溫度高于空氣露點(diǎn)溫度便不會(huì)產(chǎn)生冷凝水,但由于干盤管換熱過程的復(fù)雜性,計(jì)算干盤管空氣側(cè)表面溫度較為困難。故干盤管設(shè)置了積水盤。3.5溫濕度控制空調(diào)系統(tǒng)采用DDC/PLC控制系統(tǒng),系統(tǒng)溫濕度全年自動(dòng)控制。房間溫度由DC控制,房間濕度由MAU控制。FFU及DC分區(qū)域群控,以某一區(qū)域內(nèi)的溫度敏感元件控制相應(yīng)區(qū)域DC水管上的電動(dòng)兩通閥。(1)室內(nèi)溫濕度控制:1)防凍控制:當(dāng)Tdb15C時(shí),打開加熱器管道上的電動(dòng)二通閥Vh1。2)室內(nèi)溫度控制:以房間內(nèi)某區(qū)域溫度敏感元件Tdb控制相應(yīng)區(qū)域的干式冷盤管管道上的電動(dòng)二通
7、閥。3)室內(nèi)濕度由新風(fēng)機(jī)組控制:以新風(fēng)機(jī)組出口處的露點(diǎn)溫度Tdp2和出風(fēng)干球溫度Tdb2=13C(可重新設(shè)定)控制新風(fēng)機(jī)組表冷器、加熱器和噴淋泵,以滿足新風(fēng)機(jī)組出風(fēng)溫度13C和房間濕度要求。以室內(nèi)相對(duì)濕度敏感元件RH連續(xù)重新設(shè)定新風(fēng)機(jī)組出口處的Tdp2值。當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度高于預(yù)設(shè)范圍時(shí),開啟表冷器;當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度低于預(yù)設(shè)范圍時(shí),開啟加濕器,同時(shí)關(guān)閉表冷器。4)在調(diào)試階段(工藝設(shè)備未啟用或部分設(shè)備啟用時(shí)),以房間內(nèi)溫度敏感元件Tdb控制相應(yīng)區(qū)域的干式冷盤管管道上的電動(dòng)二通閥和二級(jí)加熱器盤管上的電動(dòng)二通閥,以滿足房間溫度要求。(2) 新風(fēng)機(jī)組控制:1) 新風(fēng)機(jī)組內(nèi)送風(fēng)機(jī)設(shè)變頻器,以相應(yīng)房間內(nèi)的正壓值
8、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。2) 新風(fēng)管道上的防火閥和電動(dòng)密閉閥、噴淋循環(huán)水泵、干蒸汽加濕器與新風(fēng)機(jī)組聯(lián)鎖。3) 防火閥與送風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖,管路上任一防火閥關(guān)閉,風(fēng)機(jī)應(yīng)停止運(yùn)行。其防火閥的關(guān)閉信號(hào)要輸送到消防控制中心。4) 接收消防控制中心報(bào)警信號(hào),自動(dòng)關(guān)閉全部風(fēng)機(jī)。5) 新風(fēng)電動(dòng)閥與空調(diào)機(jī)組內(nèi)的送風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖,風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行,新風(fēng)閥關(guān)閉,且冷熱水管路上電動(dòng)二通閥、噴淋加濕器、干蒸汽加濕器的加濕管路的電磁閥關(guān)閉。6) 排風(fēng)機(jī)與空調(diào)機(jī)組內(nèi)的送風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖。開機(jī)順序:新風(fēng)電動(dòng)閥-新風(fēng)機(jī)組-FFU-排風(fēng)機(jī);關(guān)閉順序相反。(3)控制室的遠(yuǎn)距離觀測(cè)并能自動(dòng)記錄打印,內(nèi)容包括:1)各房間的溫度、相對(duì)濕度、正壓值;2)新風(fēng)空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)(Tdb、Tdp、RH)3)新風(fēng)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)以及轉(zhuǎn)速(頻率)4)FFU、循環(huán)水泵、排風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。5)所有初、中、高效過濾器
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