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潔凈室能源利用率的提升方法

發(fā)布時間:2023-01-07來源:達菲爾凈化

或許潔凈室過度建設和過高標準的現(xiàn)狀即將成為過去,至少,目前LawrenBerkeleyLabs能源項目的研究員及經(jīng)理Tengfang(Tim)Xu有辦法改變現(xiàn)狀。
“理論上講,氣流速度每提高10%,風扇的能耗將增加30%。如果將各種設備等比例縮減到足夠維持污染控制的低能耗,將節(jié)省大量的能源?!弊鳛榄h(huán)境科學與技術學院(IEST)“走近專家”系列課程的一部分,Xu近通過網(wǎng)絡開設了“潔凈室設計與運營的可持續(xù)發(fā)展問題”。課程針對潔凈室和微環(huán)境(ME)的規(guī)劃、設計、建設、運營直到退出,從可持續(xù)發(fā)展角度提出了一些列建議和指導方針。
生產(chǎn)設備通常消耗整個潔凈室1/3的能量,冷卻和泵浦系統(tǒng)再消耗20%,空氣循環(huán)系統(tǒng)消耗另外的20~30%。剩余的部分用于支持去離子水和其它生產(chǎn)用水的水泵、排氣扇、氮氣生成設備及其它輔助設備。潔凈室不同區(qū)域?qū)嶋H空氣流速和氣體交換率可以存在很大差別,有些區(qū)域要求單向氣流,而其它區(qū)域則不然。
Xu給出了一些實際的例子:幾乎一半潔凈等級為4級的潔凈室還有一部分潔凈等級為3級的ME都存在標準過高的問題,主要表現(xiàn)在當前工業(yè)準則中ME的推薦氣體流速和壓強差。對風險的恐懼和過于保守的設計思想是造成這種標準過高的原因。常見的想法就是既然某種方案從前可以工作,為什么還要去改變呢?Xu提出在潔凈室規(guī)劃階段采用分級收集信息的方法,這樣可以對計劃的決策提供指導,并把能源消耗作為一項重要的參數(shù)考慮進去。同時,針對某些特定系統(tǒng),Xu給出了一些建議方法(表),這些方法已被更新到IEST-RP-CC012.2中。他說:“更好地利用能源,會改善環(huán)境質(zhì)量。對于潔凈室來說,從一個產(chǎn)業(yè)的角度考慮,能源利用率、設備穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率以及未來的指導方針都會對現(xiàn)行方法產(chǎn)生很大影響?!?br /> 同時,Xu還鼓勵讓整個流程中的人員參與決策,共同確定諸如:系統(tǒng)的規(guī)模(工藝、機械以及電氣相關人員),低氣壓壓力損失(機械和結構設計人員),和設定具有實際意義的氣體流速要求(機械和控制人員)。
在另一個實際例子中:Xu選擇了12種不同型號4×2英尺的風扇,通過比較其能源利用率,發(fā)現(xiàn)不同型號之間存在很大差別,有些甚至不能在要求的工作區(qū)間內(nèi)正常工作。對于HVAC空氣系統(tǒng),需要考慮的測試項目包括:低氣壓壓力損失、適當?shù)目諝庋h(huán)系統(tǒng)、空氣交換率、用量控制過濾、風扇效率、風扇過濾單元以及排氣系統(tǒng)優(yōu)化。Xu指出,通過優(yōu)化ME和潔凈室的空氣流,在保持對顆粒有效過濾的情況下,能量消耗可以降低10~85%。

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