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凈化工程中的節(jié)能技巧有哪些（一）
來源：www.jjwccj.com 發(fā)布時間：2018年07月21日
無塵室在設(shè)計和建造之初很大程度上是因為在設(shè)計和建造工廠時走捷徑，盡可能地壓縮前期投入，而不顧后期運(yùn)行費(fèi)用。高效率的設(shè)計和高效率設(shè)備需要很大的前期投入。那種“小處節(jié)約大處浪費(fèi)”的所謂捷徑和削減成本，會造成工廠的運(yùn)行性能降低和能耗增加。
高效率地利用能源的例子很多。挖掘浪費(fèi)的能源比賣產(chǎn)品更能增加利潤，因為節(jié)約下來的錢在最終效益中馬上就能體現(xiàn)出來。雖然能源的成本占晶片產(chǎn)品成本占不到百分之二，但是電能卻是晶片制造商在運(yùn)行中的開支卻是最大的，每座工廠每年總共要消耗上百萬美元的電能。在新建工廠時，節(jié)能措施可以節(jié)約資本和建造時間。雖然初步設(shè)計報價昂貴，但是經(jīng)濟(jì)翻新的可能性仍然存在。設(shè)備翻新的投資回收期不超過兩年，總體而言，在某種程度上投資收回率是較高的。
一、 低斷面風(fēng)速設(shè)計斷面風(fēng)速就是空氣處理部件中空氣經(jīng)過過濾器或者加熱/冷卻盤管的速度
低斷面風(fēng)速（LFV）設(shè)計使用更大的空氣處理器和較小的風(fēng)機(jī)，從而降低空氣的流速，降低能耗和設(shè)備壽命成本。
大部分工程師根據(jù)“經(jīng)驗”把空氣處理器設(shè)計成500英寸/分鐘。這樣的設(shè)計雖然節(jié)省時間，但是卻增加了運(yùn)作費(fèi)用。在低斷面風(fēng)速（LFV）設(shè)計中，使用更大的空氣處理器和更小的風(fēng)機(jī)，從而降低空氣的流速，降低能耗和設(shè)壽命成本。
壓降決定了風(fēng)機(jī)的能量損耗。由“平方定則”可知壓降與速度下降的平方成正比。如果斷面風(fēng)速降低20%，那么壓降將下降36%；如果斷面風(fēng)速降低50%，壓降將下降四分之三。根據(jù)“立方定則”，風(fēng)機(jī)能耗的變化與流量變化的立方成正比。如果空氣流量降低50%，風(fēng)機(jī)能耗將下降88%。
因此，較大尺寸的空氣處理器、較大的過濾器和盤管面積消耗較少的風(fēng)機(jī)能量，可以使用比較小的風(fēng)機(jī)和馬達(dá)。小風(fēng)機(jī)給空氣添加的熱量比較少，降低了冷卻的難度。厚度小的盤管更容易清洗、工作效率更高，所以冷凍水的溫度可以更高。過濾器在低斷面風(fēng)速情況下，工作效果更好、壽命更長。
LFV設(shè)計減少了空氣和水的壓降，減小了冷卻盤管的帶水量。流線型設(shè)計，幾乎沒有尖角，從而使壓降減少10%到15%。
LFV設(shè)計也可以把壓降降低四分之一。目標(biāo)是使能量損耗降低至少25%，減小變速風(fēng)機(jī)的大小。最優(yōu)的斷面風(fēng)速范圍是250-450英尺/分鐘，具體取決于使用情況和能量消耗。
二、換氣次數(shù)潔凈室維持一定的空氣流量來保持清潔度和顆粒數(shù)。
流量根據(jù)每小時的換氣次數(shù)來確定，同時這也決定了風(fēng)機(jī)尺寸、建筑構(gòu)型和能量消耗。在保持潔凈度的前提條件下，空氣流速的降低可以降低建造及能耗成本。換氣次數(shù)降低20%就可以使風(fēng)機(jī)的尺寸降低50%。空氣潔凈度比節(jié)約能耗更重要，但是最新的研究成果已經(jīng)有降低潔凈成本的記載了。
關(guān)于最佳換氣次數(shù)還沒有達(dá)成共識。許多原則都已過時，是建立在老觀念上，采用低效的空氣過濾器。調(diào)查顯示，ISO第5級標(biāo)準(zhǔn)的潔凈室推薦的換氣次數(shù)變化范圍是從250到700以上。
美國的一所國家實驗室正在確定ISO第5級潔凈室的標(biāo)準(zhǔn)。研究顯示，實際換氣次數(shù)范圍是90到250――比操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)低很多，而且不會影響生產(chǎn)和潔凈度。因此建議ISO第5級潔凈室的換氣次數(shù)大約是200，保守的上限是300。
三、馬達(dá)效率馬達(dá)消耗了潔凈室的大部分電能。
連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的馬達(dá)每月消耗大量的電力。適當(dāng)?shù)靥岣咝省⑦m當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)尺寸，在翻新后，經(jīng)濟(jì)效果多半是不錯的。效率增加幾個百分點(diǎn)，利潤就可增加。
使用優(yōu)質(zhì)高效的馬達(dá)，不一定會花費(fèi)太多。高效率意味著最小，在改變馬達(dá)的尺寸之前先盡量減小負(fù)荷。在輸出量變化時，利用變速驅(qū)動（VSD）可以提高操作效率。
四、變速驅(qū)動的冷凍機(jī)變速驅(qū)動冷凍機(jī)能節(jié)省大量的能量和金錢。
許多潔凈室的設(shè)計人員和操作人員認(rèn)為，沒有必要使用變速驅(qū)動冷凍機(jī)，因為負(fù)荷通常是恒定的，多級冷凍機(jī)機(jī)組通常控制為高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。但是負(fù)荷恒定的冷凍機(jī)通常工作在滿負(fù)荷以下。變速驅(qū)動冷凍機(jī)通常工作在全負(fù)荷的90%-95%以節(jié)省能量。一臺1000噸的冷凍機(jī)穩(wěn)定工作在滿負(fù)荷的70%，如果使用了變速驅(qū)動，每年就可節(jié)省兩萬到三萬美元。根據(jù)生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)，電能的價格是0.05美元/千瓦時，這樣大約一年就可以回收成本。
多級冷凍機(jī)冷水式機(jī)組很少高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。通常情況下，現(xiàn)場負(fù)荷通常不是正好匹配機(jī)組的能級變化。許多操作人員運(yùn)行額外的冷凍機(jī)以求可靠，一旦某個冷凍機(jī)發(fā)生故障，其它的冷凍機(jī)可以立刻補(bǔ)充，接替其全部負(fù)荷，因此冷水式機(jī)組經(jīng)常是讓冷凍機(jī)在制冷能力的60%到80%運(yùn)轉(zhuǎn)。
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