Auka loftflæðiskerfi fyrir loftræstikerfi

Ör-rafeindaverkstæði með tiltölulega litlu hreinrými og takmarkaðan radíus frárennslisloftsrása sem notuð er til að taka upp auka frárennslisloftskerfi loftræstikerfa. Þetta kerfi er einnig almennt notað íhrein herbergií öðrum atvinnugreinum eins og lyfjaiðnaði og læknisfræði. Þar sem loftræstimagn til að uppfylla kröfur um rakastig í hreinum herbergjum er almennt mun minna en loftræstimagn sem þarf til að ná hreinleikastigi, er hitamunurinn á aðrennslislofti og frárennslislofti lítill. Ef aðal frárennslisloftskerfi er notað, er hitamunurinn á aðrennslisloftsstöðupunkti og döggpunkti loftræstikerfisins mikill, sem leiðir til aukinnar upphitunar, sem leiðir til kuldabreytingar í loftmeðhöndlunarferlinu og meiri orkunotkunar. Ef auka frárennslisloftskerfi er notað, er hægt að nota auka frárennslisloftið til að koma í stað aukaupphitunar aðal frárennslisloftskerfisins. Þó að stilling á hlutfalli aðal- og auka frárennslislofts sé aðeins minna næm en stilling á aukahita, hefur auka frárennslisloftskerfið verið almennt viðurkennt sem orkusparandi ráðstöfun í loftræstikerfum í litlum og meðalstórum ör-rafeindahreinlætisverkstæðum.

Tökum sem dæmi verkstæði í örrafeindatækni sem uppfyllir ISO-flokk 6, þar sem hreint verkstæði er 1000 m2 að stærð og lofthæðin er 3 m. Innri hönnunarbreytur eru hitastig tn = (23 ± 1) ℃, rakastig φn = 50% ± 5%; hönnunarloftmagn er 171.000 m3/klst, um 57 klst. loftskipti og ferskt loftmagn er 25.500 m3/klst (þar af er útblástursloftmagn ferlisins 21.000 m3/klst og afgangurinn er lekaloft með jákvæðum þrýstingi). Skynjanlegt varmaálag í hreinu verkstæði er 258 kW (258 W/m2), varma-/rakahlutfall loftkælingarinnar er ε = 35.000 kJ/kg og hitamunurinn á frárennslislofti herbergisins er 4,5 ℃. Á þessum tíma er aðal frárennslisloftmagn...
Þetta er nú algengasta gerð hreinsunarloftkælingarkerfa í hreinherbergjum ör-rafeindaiðnaðarins og má aðallega skipta þessari gerð kerfa í þrjár gerðir: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (þurrspóla) +FFU. Hver gerð hefur sína kosti og galla og hentug staðsetning, og orkusparnaðurinn fer aðallega eftir afköstum síunnar, viftunnar og annars búnaðar.

1) Loftræstikerfi + loftkælingarkerfi.

Þessi tegund kerfisham er notuð í ör-rafeindaiðnaði sem „leið til að aðgreina loftkælingu og hreinsunarfasa“. Tvær aðstæður geta komið upp: annars vegar notar loftkælingarkerfið aðeins ferskt loft og hreinsaða ferska loftið ber allan hita- og rakastig hreinrýmisins og virkar sem viðbótarloft til að jafna útblástursloftið og jákvæðan þrýstingsleka hreinrýmisins. Þetta kerfi er einnig kallað MAU+FFU kerfi. Hin staða er sú að ferska loftrúmmálið eitt og sér er ekki nóg til að uppfylla kulda- og hitaþarfir hreinrýmisins, eða vegna þess að ferska loftið er unnið úr útiástandi upp í döggpunktsmuninn á viðkomandi vél er of mikill og hluti af inniloftinu (jafngildir frárennslislofti) er skilað aftur í loftkælingareininguna, blandað saman við ferska loftið til hita- og rakastigsmeðhöndlunar og síðan sent í loftinnstreymishólfið. Blandað saman við afganginn af frárennslisloftinu úr hreinrýminu (jafngildir auka frárennslislofti), fer það inn í FFU eininguna og sendir það síðan inn í hreinrýmið. Frá 1992 til 1994 vann annar höfundur þessarar greinar með fyrirtæki í Singapúr og leiddi meira en 10 framhaldsnema til að taka þátt í hönnun samreksturs Bandaríkjanna og Hong Kong, SAE Electronics Factory, sem innleiddi síðarnefnda gerð hreinsikerfis fyrir loftræstingu og loftræsingu. Verkefnið er með ISO Class 5 hreinrými sem er um það bil 6.000 m2 (1.500 m2 af því var samið um af Japan Atmospheric Agency). Loftræstingarrýmið er staðsett samsíða hreinrýmishliðinni meðfram ytri veggnum og aðeins við hliðina á ganginum. Fersklofts-, útblásturs- og frárennslisloftslögnin eru stutt og slétt staðsett.

2) MAU+AHU+FFU kerfi.

Þessi lausn er algeng í örrafeindavirkjum með mismunandi hitastigs- og rakastigskröfur og mikinn mun á hita- og rakaálagi, og hreinlætisstigið er einnig hátt. Á sumrin er ferskt loft kælt og rakað niður í fastan breytupunkt. Það er venjulega viðeigandi að meðhöndla ferskt loft að skurðpunkti ísómetrísku entalpíulínunnar og 95% rakastigslínunnar í hreinu herbergi með dæmigerðu hitastigi og rakastigi eða hreinu herbergisins með mesta ferska loftrúmmálið. Loftrúmmál MAU er ákvarðað í samræmi við þarfir hvers hreinu herbergis til að endurnýja loftið og er dreift til loftmeðhöndlunareiningarinnar í hverju hreinu herbergi með pípum í samræmi við nauðsynlegt ferskt loftrúmmál og blandað saman við hluta af frárennslislofti innandyra til að meðhöndla hita og raka. Þessi eining ber allan hita- og rakaálag og hluta af nýju gigtálagi hreinu herbergisins sem hún þjónar. Loftið sem hver loftmeðhöndlunareining hefur meðhöndluð er sent í aðrennslisloftsrýmið í hverju hreinu herbergi og eftir að hafa blandast við frárennslisloftið innandyra er það sent inn í herbergið af FFU einingunni.

Helsti kosturinn við MAU+AHU+FFU lausnina er að auk þess að tryggja hreinleika og jákvæðan þrýsting, þá tryggir hún einnig mismunandi hitastig og rakastig sem krafist er fyrir framleiðslu í hverju hreinherbergisferli. Hins vegar, vegna þess að fjöldi AHU er uppsettur, tekur rýmið oft stórt, ferskt loft, frárennslisloft og loftblástursleiðslur í hreinherbergjum liggja þvert yfir hvor aðra, taka mikið pláss, skipulagið er vandasamara, viðhald og stjórnun er erfiðara og flóknara, þess vegna eru engar sérstakar kröfur gerðar til að forðast notkun eins mikið og mögulegt er.