摘 要: 隨著(zhù)現代工業(yè)的飛速發(fā)展，實(shí)驗、研究以及生產(chǎn)的環(huán)境要求越來(lái)越高，各種不同用途，不同工藝的潔凈廠(chǎng)房在各個(gè)電子工業(yè)園區中落戶(hù)，本文以某半導體電子工業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)房為例，淺談半導體廠(chǎng)房液位變送器的空調系統設計。
在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中，空調是比較常見(jiàn)的設備，由于現代化的科學(xué)實(shí)驗和生產(chǎn)活動(dòng)等對空氣的潔凈度有著(zhù)不同的要求，為了給工藝生產(chǎn)提供穩定可靠的生產(chǎn)環(huán)境，保證所生產(chǎn)工藝產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品的可靠性及較高的成品率，必須消除液位變送器內外的各種熱濕干擾以及塵埃污染。#常用的方法是向工藝生產(chǎn)各區域輸入一定量經(jīng)過(guò)處理的空氣，從而將液位變送器內的空氣微塵粒子、有害氣體、氣態(tài)污染物等污染物部分或全部排除并將液位變送器內溫濕度、潔凈度、氣流分布、氣流速度、室內壓力等參數控制在某一需求范圍內。
2 工程概況本工程主要位于上海浦東新區某半導體產(chǎn)業(yè)園區，生產(chǎn)廠(chǎng)房總建筑面積 37497．91 平方米，3 層丙類(lèi)多層廠(chǎng)房，建筑高度18．80 米，功能布局為丙類(lèi)生產(chǎn)車(chē)間及生產(chǎn)輔房。
3 液位變送器空調系統設計本工程空調設計主要包括區域一般空調通風(fēng)、凈化空調系統、防排煙系統、工藝排氣系統等。液位變送器主要位于生產(chǎn)廠(chǎng)房的二層部分區域及三層實(shí)驗室區域。液位變送器空調系統的室外設計參數如下表所示:
本工程液位變送器的空調系統形式采用 FFU( Fan Filter Unit 風(fēng)機過(guò)濾單元) +DCC( Dry Cooling Coil 干冷卻盤(pán)管) +MAU( Makeup Air Unit 集中新風(fēng)機組) 的系統形式; 氣流組織形式為頂送下回，干盤(pán)管位于吊頂上方。潔凈空調原理圖如圖 1 所示。 MAU 機組設置在三層空調機房。
MAU 規格為 95000CMH，4 臺( 三用一備) 。新風(fēng)空調機組由進(jìn)風(fēng)段、G4 板式初效過(guò)濾段、 F8 袋式中效過(guò)濾段、預熱盤(pán)管段( 38/32℃) 、預冷段( 6/13℃) 、 ＲO 水噴淋水洗加濕段、低溫冷凍水表冷段( 6/13℃) 、再熱盤(pán)管段( 38/32℃) 、風(fēng)機段、化學(xué)過(guò)濾器段、化學(xué)過(guò)濾段、F9 中效過(guò)濾段、H14 高效過(guò)濾段、出風(fēng)段以及相關(guān)的檢修功能段組成�？照{機組段位圖如圖 1 所示:
FFU 滿(mǎn)布率: ISO3 級區域為 100%; 其余區域根據凈化級別為 25～ 75%。潔凈區所用的新風(fēng)( MAU) 系統，通過(guò)初、中效過(guò)濾、冷卻除濕、過(guò)濾或加熱、水洗加濕過(guò)濾以潔凈之新風(fēng)補充液位變送器內工藝排風(fēng)和維持正壓為目的，以恒定的溫度和濕度參數送風(fēng)，從而保證室內個(gè)參數在設定值。
4 空調自控系統設計
在各系統運轉數據的收集與分析上，自動(dòng)控制系統可以取代大量人力，還可以提供系統偏離設計值的早期預警，并將分析整理過(guò)的信息傳送到工程師與主管作為系統管理的依據。 FFU( Fan Filter Unit 風(fēng)機過(guò)濾單元) +DCC( Dry Cooling Coil 干冷卻盤(pán)管) +MAU( Makeup Air Unit 集中新風(fēng)機組) 空調組成形式主要通過(guò) MAU( Makeup Air Unit 集中新風(fēng)機組) 來(lái)控制液位變送器的濕度，通過(guò) DCC( Dry Cooling Coil 干冷卻盤(pán)管) 來(lái)控制液位變送器的溫度。P＆ID-新風(fēng)機組控制原理圖如圖 2 所示，P＆ID-液位變送器控制原理圖如圖 3 所示，液位變送器空調自動(dòng)控制原理如下:
(1) MAU 機組進(jìn)出口處均安裝電動(dòng)密閉閥，電動(dòng)密閉閥與MAU 送風(fēng)機聯(lián)動(dòng)，開(kāi)啟時(shí)先開(kāi)閥門(mén)再開(kāi)風(fēng)機，關(guān)閉時(shí)順序相反。本項目業(yè)主要求在 MAU 機組入口和出口處均安裝電動(dòng)密閉閥，筆者認為入口電動(dòng)密閉閥的主要目的是關(guān)機后防止新風(fēng)侵入損壞冷盤(pán)，出口處安裝電動(dòng)密閉閥的主要目的是防止某臺機組不運行而其他機組運行時(shí)新風(fēng)通過(guò)集管倒灌，故在設計中可只在 MAU 機組入口處安裝電動(dòng)密閉閥，出口處可用逆止閥取代電動(dòng)密閉閥。
(2) MAU 機組各級過(guò)濾器設壓差開(kāi)關(guān)，報警值初中效: 350Pa，中效: 250Pa，高效: 500Pa，化學(xué)過(guò)濾器段: 200Pa，當壓力超過(guò)設定值時(shí)報警，提示清洗或更換。筆者設計時(shí)，在 MAU 風(fēng)機段也曾設置壓差開(kāi)關(guān)，主要目的是實(shí)現風(fēng)機無(wú)風(fēng)斷電保護，業(yè)主要求取消該壓差開(kāi)關(guān)，原因是: 在工程一期的使用過(guò)程中，類(lèi)似功能的壓差開(kāi)關(guān)在風(fēng)機關(guān)閉時(shí)曾出現過(guò)誤報警，且誤報警在不同區域均有發(fā)生。在常規的設計中，無(wú)風(fēng)斷電保護均會(huì )配置，且有部分業(yè)主會(huì )指定配置無(wú)風(fēng)斷電保護，筆者認為該工程一期經(jīng)常出現誤報警是因為程序設計不合理，專(zhuān)業(yè)自控廠(chǎng)家在程序設計過(guò)程中，不能孤立的判斷壓差開(kāi)關(guān)的報警信號，應結合送風(fēng)機的運行狀態(tài)，判定有效報警信號，當風(fēng)機運行過(guò)程中出現報警信號時(shí)，報警視為有效，當風(fēng)機關(guān)閉時(shí)報警信號視為無(wú)效信號.
(3) 溫濕度控制: 冬季: 根據預熱盤(pán)管后安裝溫濕度變送器控制預熱盤(pán)管電動(dòng)調節閥開(kāi)度，保證預熱后焓值在設定值; 再經(jīng)過(guò)水洗噴淋段( 水洗噴淋段自帶控制) 進(jìn)行水洗加濕，保證送風(fēng)含濕量在設定值，再根據送風(fēng)溫度調節再熱盤(pán)管電動(dòng)調節閥開(kāi)度，保證送風(fēng)溫度在設定值。夏季: 根據預冷盤(pán)管后安裝溫濕度變送器控制預冷盤(pán)管電動(dòng)調節閥開(kāi)度，保證預冷后焓值在設定值; 再經(jīng)過(guò)水洗噴淋段( 水洗噴淋段自帶控制) 進(jìn)行水洗;據送風(fēng)濕度控制再冷盤(pán)管電動(dòng)調節閥開(kāi)度，保證送風(fēng)含濕量在設定值; 再根據送風(fēng)溫度調節再熱盤(pán)管電動(dòng)調節閥開(kāi)度，保證送風(fēng)溫度在設定值。過(guò)渡季節: 根據預冷盤(pán)管后安裝溫濕度變送器控制預冷盤(pán)管電動(dòng)調節閥開(kāi)度，保證預冷后焓值在設定值; 再經(jīng)過(guò)水洗噴淋段( 水洗噴淋段自帶控制) 進(jìn)行水洗加濕，保證送風(fēng)含濕量在設定值; 再根據送風(fēng)溫度調節再熱盤(pán)管電動(dòng)調節閥開(kāi)度，保證送風(fēng)溫度在設定值。液位變送器設置溫濕度變送器，監測室內溫濕度，在各個(gè)季節根據液位變送器度調節 DCC 盤(pán)管閥門(mén)開(kāi)度，保證房間溫度在設定值。
(4) 水洗噴淋控制( 噴淋室自帶就地控制盤(pán)) : 噴淋用水箱設置電導率探頭，當電導率超標時(shí)，報警，排水。水箱設液位報警，當低于下限時(shí)，報警，關(guān)閉排水閥。水箱超低液位聯(lián)鎖關(guān)閉噴淋循環(huán)泵。
(5) 送風(fēng)集管設置壓力傳感器，監測送風(fēng)壓力，根據送風(fēng)壓力調節送風(fēng)機變頻運行。
(6) 液位變送器設置壓力變送器，至各潔凈區送風(fēng)支管安裝電動(dòng)調節閥，根據房間壓力，調節各個(gè)送風(fēng)支管電動(dòng)調節閥開(kāi)度保證房間壓力在設定值。
(7) FFU 設置壓差開(kāi)關(guān)設置壓差開(kāi)關(guān)，壓力高于設定值報警。
5 結語(yǔ)
本文結合某半導體廠(chǎng)房液位變送器空調設計從設計的角度扼要介紹 了 FFU ( Fan Filter Unit 風(fēng) 機 過(guò) 濾 單 元) + DCC ( Dry Cooling Coil 干冷卻盤(pán)管) +MA( Makeup Air Unit 集中新風(fēng)機組) 的空調組成形式，闡述了該組成形式的主要控制原理，并分析比較了設計過(guò)程中出現的部分問(wèn)題，具體控制功能的實(shí)現還需通過(guò)專(zhuān)業(yè)的自控廠(chǎng)家深化實(shí)現。
