1 MAU+FFU+DC詳細(xì)介紹
目前電子行業(yè)潔凈室常用的MAU+FFU+DC系統(tǒng),MAU主要控制室內(nèi)的濕度和保證室內(nèi)的正壓,F(xiàn)FU通過空氣循環(huán)過濾保證潔凈度,而DC是來除去室內(nèi)的顯熱從而保證室內(nèi)的溫度。(1)MAU(Make—uDAirUnit)組合式外氣空調(diào)箱是由風(fēng)機(jī)、冷盤管、熱盤管(或電加熱)、空氣過濾器(初級、中級、高級三級過濾)、加濕器組成,通過初中效過濾、預(yù)熱、降焓、減濕、再熱、高效過濾后送入回風(fēng)層。
(2)FFU(FanFiherUnit)是模數(shù)化的小型風(fēng)機(jī)過濾單元,安裝在頂棚框架上,空氣由FFU的風(fēng)機(jī)加壓后經(jīng)HEPA或ULPA過濾送入室內(nèi),如此循環(huán),其換氣次數(shù)直接決定室內(nèi)潔凈度的不同。FFU的技術(shù)性能取決于風(fēng)機(jī)和HEPA或ULPA的質(zhì)量,制造廠一般是通過額定工況下的性能參數(shù),或FFU整機(jī)的空氣動力特性曲線。FFU的風(fēng)機(jī)均采用外轉(zhuǎn)子電機(jī)以減小高度,一般配有電子式過載保護(hù)開關(guān)、故障指示燈,故障輸出節(jié)點(diǎn),有傳統(tǒng)的低、中、高三檔交流控制,目前直流變頻控制亦越來越應(yīng)用在潔凈等級比較高的系統(tǒng)。早在上個世紀(jì)6O年代,美國新墨西哥州Sandia國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們利用HEPA過濾的方法研制成功了層流技術(shù),其后商用FFU陸續(xù)在美國一些手術(shù)室及工業(yè)廠房得到廣泛的應(yīng)用。
但直到1984年,在亞洲才出現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用FFU的事例(大約有5000臺)。是什么原因?qū)е翭FU在這么長的時間沒有得到廣泛的發(fā)展呢?有三個問題占主導(dǎo)地位:噪聲較大問題;壓力平衡問題,在很大的靜壓箱里,各不同角落的風(fēng)機(jī)是否能得到均衡的壓力,這在當(dāng)時也是不能夠得到保證的;維護(hù)問題,F(xiàn)FU本身造價就比較高,如果它的電機(jī)壽命不能保證的話,更換又會帶來附加投資。這些都是造成當(dāng)時的企業(yè)不選擇使用FFU的主要原因。
但是這一切,在1984年都發(fā)生了改變。首先是噪聲問題得到了控制,大規(guī)模的FFU潔凈廠房都可以把噪聲控制在65dBA以下,這符合工業(yè)廠房的標(biāo)準(zhǔn)。其次隨著自動控制的發(fā)展,監(jiān)測和調(diào)節(jié)各個角落的靜壓也變得容易起來。最后電機(jī)的壽命隨著技術(shù)的提高也得到了質(zhì)的飛躍。

現(xiàn)在,隨著半導(dǎo)體電子技術(shù)的發(fā)展,越來越密集的集成電路也要求著越來越高的潔凈等級,而FFU系統(tǒng)本身也有著其獨(dú)特的優(yōu)勢,主要包括以下幾點(diǎn):
①靈活性。因?yàn)镕FU是自帶動力的,它不受區(qū)域的限制。在一個偌大的潔凈廠房里,可根據(jù)需要,分區(qū)控制。而且,隨著半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的變化,廠房布局必然要作相應(yīng)調(diào)整,F(xiàn)FU的靈活性使得這樣的調(diào)整變得輕松,而且不會帶來二次投資。
②可再利用性。從理論上講,一時不用的FFU設(shè)備,可以拆下來,密封好,妥善保管,留待下次使用。
③負(fù)壓通風(fēng)。這是FFU的獨(dú)特特點(diǎn)。由于它本身能夠提供靜壓,使得送風(fēng)靜壓箱相對于沽靜廠房負(fù)壓。這樣,靜壓箱內(nèi)的顆粒就不會受到壓力的作用泄漏到潔凈區(qū)里,使得密封變得很簡單而且安全。
④縮短建設(shè)周期。使用FFU省掉了風(fēng)管的制作和安裝,因?yàn)轱L(fēng)管在潔凈工程中,占掉很大的建設(shè)周期,任何一個投資者都希望投資能盡快帶來收益,選用FFU成為了一種可能。
⑤減少運(yùn)行成本。雖然在選用FFU時,初期投資要比使用風(fēng)管通風(fēng)高,但它在后期運(yùn)行中,突出的表現(xiàn)出節(jié)能、免維護(hù)等特點(diǎn)。
⑥節(jié)約空間。相比較RCU+HEPA系統(tǒng),MAU+FFU+DC系統(tǒng)占用送風(fēng)靜壓箱內(nèi)較少層高,且基本不占用潔凈室內(nèi)空間。而RCU不論是吊掛在天板上方還是設(shè)置在潔凈室,均占用不少空間。
(3)DC(Drycoil)干盤管
大循環(huán)量的匯豐的冷卻就是由排數(shù)少、迎面風(fēng)速低、水溫高(12~17″12)的干盤管承擔(dān),由于該冷卻盤管的表面溫度高于回風(fēng)的露點(diǎn)溫度,換熱器的表面沒有液體水洗出,即沒有冷凝水,只是除去了室內(nèi)空氣的顯熱,故稱其為干盤管。
干盤管一FFU系統(tǒng)與其他方式相比較有以下幾條有點(diǎn):
①靈活性大,滿布率高。對于Ic工廠而言潔凈空調(diào)系統(tǒng)的靈活性是非常重要的,其隨著市場產(chǎn)品更新?lián)Q代快而帶來的變更會很多的。若果車間內(nèi)潔凈度隨工藝變化而需做局部區(qū)域性調(diào)整時,可通過改變FFU風(fēng)量或置換盲板來改變局部區(qū)域的潔凈度。檔密集不只是,漫步率可達(dá)85.5%。
②FFU上部頂棚為負(fù)壓,可起負(fù)壓密封的作用。頂棚內(nèi)呈負(fù)壓,潔凈室內(nèi)空氣壓力大于頂棚內(nèi)的空間。如果FFU與支架密封處有縫隙,則由于頂棚內(nèi)為負(fù)壓使得未經(jīng)高效過濾器的空氣不能進(jìn)入室內(nèi),對保證潔凈室的潔凈度有力。
③空氣流動系統(tǒng)的阻力小,出風(fēng)口的風(fēng)速低。干盤管的迎風(fēng)面積較大,空氣流動阻力在50Pa左右;回風(fēng)道阻力在15Pa以內(nèi);多孔及格柵等的阻力較小。回風(fēng)全部阻力(包括多孔地板、格柵及風(fēng)道)、干盤管阻力及高效過濾器的阻力,總和在250Pa以內(nèi)。FFU的出口風(fēng)速一般在O.38~0.45m/s范圍。
④單位風(fēng)量的能耗較低。采用FFU后不需要再增設(shè)加壓風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)化整為零,不需專設(shè)機(jī)房,同時取消了送風(fēng)管路的阻力。當(dāng)FFu采用DC/EC(電子整流)電機(jī)時,出口風(fēng)速可在0.15~0.4m/s之間調(diào)整,電機(jī)的效率可達(dá)75~80%,可每臺根據(jù)過濾器降壓進(jìn)行調(diào)速控制以節(jié)約能耗。所以單位風(fēng)量的能耗一般比大型離心風(fēng)機(jī)的集中系統(tǒng)為低。并且隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展,可以預(yù)料,~些簡單可靠、性能優(yōu)異、價格便宜的變頻調(diào)速系統(tǒng)將不斷出現(xiàn),異步電動機(jī)的變頻調(diào)速方法的應(yīng)用將日見廣泛,并將最終取代直流調(diào)速方式和調(diào)壓調(diào)速方式。
2 MAu+FFU+DCC常用系統(tǒng)控制簡介
2.1外氣空調(diào)箱MAU之控制
(1)由空調(diào)箱出口風(fēng)管上之露點(diǎn)溫度傳送器,控制空調(diào)箱之冷卻盤管冷凍水流量,當(dāng)送風(fēng)露點(diǎn)高于設(shè)定值時,增加冷卻盤管冷凍水控制閥開度,加濕器不動作。由空調(diào)箱入口外氣露點(diǎn)溫度傳送器,控制空調(diào)箱之加濕泵,當(dāng)露點(diǎn)高于設(shè)定值時,加濕泵啟動。
(2)由空調(diào)箱出口風(fēng)管上之溫度傳送器,控制空調(diào)箱之再熱盤管加熱量。當(dāng)送風(fēng)溫度低于設(shè)定值時,增加再熱盤管冷凍水控制閥開度。
(3)由空調(diào)箱加熱盤管出口焓值傳送器,控制空調(diào)箱之加熱盤管加熱量。當(dāng)送風(fēng)焓值低于設(shè)定值時,增加加熱盤管熱水控制閥開度。
(4)由送風(fēng)主風(fēng)管上之壓力傳送器,控制風(fēng)扇變頻器轉(zhuǎn)速,以維持風(fēng)管內(nèi)定壓。及當(dāng)風(fēng)扇起動10s后,無壓力被感測到,則風(fēng)機(jī)跳脫運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)空調(diào)箱之初、中級及HEPA過濾網(wǎng),分別設(shè)置壓差指示器供維修人員判斷清理濾網(wǎng)。
2.2無塵室運(yùn)轉(zhuǎn)模式
(1)以無塵室內(nèi)之溫度傳送器控制干盤管的冷凍水閥開度,維持室內(nèi)恒溫。
(2)以廢氣排氣風(fēng)管之差壓傳送器控制排氣風(fēng)機(jī)之變頻轉(zhuǎn)速,維持排氣系統(tǒng)負(fù)壓。
(3)以無塵室內(nèi)之差壓傳送器控制外氣風(fēng)管之控制風(fēng)門,調(diào)整外氣量,維持室內(nèi)相對正壓。
(4)由送風(fēng)主風(fēng)管上之壓力傳送器,控制MAU風(fēng)機(jī)變頻器轉(zhuǎn)速,以維持風(fēng)管內(nèi)定壓。