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打造無塵車間的節能方案措施

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打造無塵車間的節能方案措施

發布日期:2018-02-06 作者: 點擊:

根據各潔淨係統的運行經驗可知,無塵車間的能耗遠高於一般辦公樓的能源耗量,而且隨著科學技術的進步,新產品的研製及各種藥品對潔淨係統潔淨度的日益提高。空氣淨化技術麵對這種挑戰,如果不采取新的對策——革新設計方法、研製新式節能設備、提高運行管理水平,則將無法滿足生產上的要求,或者在能源消耗上要付出更高的代價。所以各國對現代無塵車間的建築,無不從設計、運行管理、研究開發方麵考慮各種手段、措施來減少能耗,而且淨化設備的製造廠商也千方百計的開拓新的設備,以滿足技術發展的需求。

  一、設計方麵采取的措施

  1.廠址選擇、建築布局與工藝設置的合理性,可以從根本上降低初投資及運行費用。

  2.減少淨化空間是大家共同關注的實現節能的快捷有效途徑的方向。淨化係統的風量取決於房間體積和換氣次數,而換氣次數大多由潔淨級別所確定,因此要降低潔淨係統的風量可以減小淨化空間入手。因為低風量化即合理地選定換氣次數可以減少送風動力消耗。同時在管路設計中盡可能減少係統的阻力,也可達到降低送風動力消耗的效果。

  3.正確確定生產設備的熱負荷對選定空調製冷設備有直接關係。

  4.空調和淨化功能的分離有利於發揮各自的技術經濟合理性。

  5.工藝過程中和空調係統的熱回收是可以直接獲益的措施,因此應充分利用這部分熱量,使之達到物盡其用的目的。

  6.設計方案應具有較好的適應性(靈活性),它是實驗性車間必須考慮的問題(如單向流/非單向流的轉換、分區轉換等)。

  7.新風集中處理有利於應用地下水預冷、除塵和加濕。

  8.室內換氣次數和末級過濾器效率之間的組合(達到相同級別)需進行經濟比較。

  二、節能淨化設備的開發與應用

  1.無隔板過濾器和新型空氣分配裝置可構成即節能又靈活的無塵車間係統。

  2.在不影響噪聲限度的前提下,提高風機壓頭有利於延長過濾器的使用壽命,此外風機應能夠變速運行。

  3.對各種淨化單元結構(布置和尺寸)應加以改進,使之向有利於減小體積,提高分配均勻性而又不增加阻力的方向發展。

  4.改進排風櫃的構造,既便於隨時調節風量,又要方便操作。

  5.工藝設備的設計和排熱措施應密切結合,排熱以發展水冷為主。

  三、運行過程中的注意事項

  1.生產工作停止時,排氣櫃應減小排風量,新風量亦應隨之調小。

  2.根據不同的工藝過程應能有效控製室內換氣次數。

  3.與一般空調係統相同,運行中在某些季節應盡可能利用自然的冷卻作用(室外空氣冷卻、冬季利用冷卻塔獲得冷水)。

  4.過渡季是否增加新風比,以及值班運行方式是否提前開動運行均應通過經濟比較確定。

  5.提高空調淨化係統的自控水平,能夠實現既保證運行質量,又能達到節能的目的。

  四、從選擇淨化設備方麵考慮節能途徑

  無塵車間常有高能量費用,最主要的應降低風機製動馬力BHP和空調負荷。如有可能,無塵車間負載量不處於全負荷下使用。以下是減小能量費用的設計準則及建議。

  1.風機BHP

  應首先提出空氣循環的設計最為重要。在無塵車間HEPA——過濾空氣的分布可由幾種不同的方法來完成。詳盡考慮采用風機、回風途徑等十分關鍵。有效的風機BHP主要是根據係統的風量及靜壓來決定的。風量是根據指定潔淨度級別所需的換氣率而決定的。此風量一般是固定的,對於提高效果的措施在於取得一個較低總係統靜壓。

  通常,最重要的設計決定應該采用正壓或負壓通風係統。此決定會影響風機的形式、頂棚係統等的選擇,以及循環空氣常有的能量效率。對於能量效率,負壓通風係統比較優越,因為它通常達到較低係統靜壓。負壓通風室可以建成有限的管路和能夠在其進風管重獲靜壓等優點,而且風機可布置理想的通風係統空氣進入口,大型正壓係統通常需要遙控固定的風機和需要節流檔板或較高壓降過濾器以保證HEPA壓送。

  第二方麵應該述及空調空氣的分布,如有可能,循環空氣處理裝置應和空調空氣處理裝置分開,冷卻和加熱盤管的靜壓不致影響到較大的循環空氣量。

  風機形式和數目的選擇也會影響無塵車間的能量效率。在合理範圍內采用較大風機葉輪尺寸,較大葉輪尺寸的風機在指定馬力下可產生最大的風量。選擇較大的風機較為有效,同時也能減少總的風機數量,但這是要兼顧到地區限製、成本效果和無塵車間的可控性。

  2.空氣調節

  空調係統對無塵車間十分關鍵,而且必須考慮能量效率、可控性、可靠性和成本與效果等因素。無塵車間通常需要每年連續運轉空調。在寒冷季節,如果無塵車間隻需要冷熱的舒適感(無濕度控製),則可采用燃料節省器循環。

  燃料節省器不能用於控製濕度的無塵車間,因為從外界直接進入的末處理空氣可能引起對空間高濕度負荷,而且不能精密控製濕度。然而,仍可由間接的方法來利用外界冷卻溫度,如空氣—空氣或空氣—水的熱交換器可取得有效冷卻、能量節約的優點。對無塵車間有高度顯熱負荷的冬季環境溫度,用間接的回收裝置具有很大的吸引力。

  淨化設備的選擇對空調效率的影響比較大,關鍵在於初投資費用對KW/t的平衡,在係統效率和初投資費用之間必須達到平衡。一般來說,如果效率比較好,則其初投資費用會較高,在較大係統應該考慮選擇成本效果較高的集中裝置係統。

  3.加熱和加濕

  大部分係統需要加熱,但並非完全需要,無塵車間則有克服最高負荷的冬季或重加熱的需要。重要的加熱負荷有:

  (1)新風。新風必須加熱,以防空間過冷。

  (2)廠房負荷。是指冬季對牆、屋頂等的傳導負荷,雖然相當小,但最好由ASHRAE方法計算。一般可采用近似值進行計算。

  (3)再加熱。如果空氣量和溫度所選擇的最高負荷去濕不相配於所需顯熱的冷卻,則需要再加熱。

  (4)加濕。能量用於產生蒸汽來加濕。

  對大型無塵車間裝置,其加熱方法承擔了主要能量費用。大裝置需要大量的新鮮空氣和重加熱。最簡單的加熱方法是采用電阻加熱器;然而它通常對生產每單位熱量的能量費用是最貴的。對於大型裝置,由天然氣或原油燃料鍋爐生產是最有效的加熱方法。


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