«Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники» Анализ функционирования системы воздухоподготовки высокотехнологического производства Выполнил: Джумаев Д.У.

Актуальность ЧП являются неотъемлемой частью любого высокотехнологичного производства. В то же время чистые помещения требуют значительных расходов энергии, в основном, в системе кондиционирования и фильтрации воздуха, которые могут превышать расход энергии в обычных помещениях в десятки раз. Это вызвано высокими кратностями воздухообмена и, как следствие, значительными потребностями в нагреве, охлаждении, увлажнении и осушении воздуха.

Целью данной работы, является анализ эффективности функционирования системы кондиционирования и фильтрации воздуха высокотехнологического производства ( на примере НПК «Технологический центр»). Для достижения поставленной цели, необходимо решить эти задачи: Провести обзор по основным методам энергосбережения в чистых помещениях. Провести анализ системы кондиционирования и фильтрации воздуха в чистых помещениях. Обосновать основные требования к СКФВ. Определение концентрации частиц и времени восстановления в зависимости от кратности воздухообмена. Расчет эффективности многоступенчатой системе фильтрации СКФВ с целью выявления пригодности для чистого помещения класса 5ИСО.

Основные методы энергосбережение в чистых помещениях Меры по энергосбережению могут быть общими для любых зданий, производств и система кондиционирования и фильтрации воздуха или специальными для чистых помещений. К общим мерам относятся: - минимизация поступления и потерь тепла, утепление зданий - поддержание влажности воздуха в зимний период на минимальном уровне; - рециркуляция воздуха с доведением доли наружного воздуха до минимума, где это не запрещено обязательными нормами; - использование высокоэффективных вентиляторов, кондиционеров. Максимальной экономии энергозатрат систем кондиционирования и фильтрации воздуха можно добиться за счет рециркуляции воздуха. При этом минимизация приточного наружного воздуха снижает затраты энергии на подогрев, охлаждение, увлажнение и осушение.

Система кондиционирования и фильтрации воздуха с рециркуляции воздуха: 1- заслонка наружного воздуха, 2 – наружный воздух, 3 – первая ступень фильтрации, 4 – промежуточная секция, 5 – первый подогрев, 6 – охладитель воздуха, 7 – водяной увлажнитель, 8 – нагреватель воздуха, 9 – приточный вентилятор, 110 – шумоглушитель, 11 – вторая ступень фильтрации, 12 – приточный воздуховод, 13 – HEPA фильтры, 14 - чистые помещения, 15 - перфорированный пол, 16 – вытяжной воздуховод, 17 – вытяжной вентилятор, 18 –заслонка вытяжного воздуха, 19 – выход воздуха в атмосферу, 20 – заслонка рециркуляционного воздуха, 21 – рециркуляционный воздух

Центральный кондиционер и его оборудование Модуль охлаждения – это теплообменник, он может быть водяным Модуль нагрева. Представлен в виде водяного нагревателя. Вентиляторный модуль. Необходим для забора воздуха и подачи его в помещение. Модуль шумоглушения - снижает уровень шума. Модуль увлажнения – увлажняет воздух посредствам форсуночной камеры. Модуль фильтрации очищает воздух от пылевых примесей.

Центральный кондиционер ПК – приемный клапан, 1Ф,2Ф – фильтры, ПС – промежуточная секция, 1ВН, 2ВН – воздухонагреватель первого и второго подогрева, ВО – воздухоохладитель, КО – камера орошения, ВА – вентиляторный агрегат, Н – наружный воздух, П – приточный воздух

Спаренный вентилятор, свободного напора

Система охлаждения

Высокоэффективная фильтрация воздуха Воздушные фильтры в соответствии со своими характеристиками разделены на четыре группу: фильтры грубой очистки – обозначение G, фильтры тонкой очистки – обозначение F, HEPA – обозначение H, ULPA – обозначение U

В НПК «Технологический центр» системы подготовки воздуха для чистых помещений выполняются трёхступенчатыми: Первая ступень: фильтры средней эффективности типа G3 -G4 для защиты центрального кондиционера от загрязнения; Вторая ступень: высокоэффективный фильтр типа F для обеспечения чистоты в воздуховодах ; Третья ступень: HEPA фильтр для обеспечения гарантированно высокого качества воздуха, поступающего непосредственно в чистые помещения.

Основные требования к многоступенчатой системе фильтрации 1. Фильтр в сборе должен быть изготовлен из материалов, устойчивых к возможному воздействию температуры, влажности и коррозии. 2. Для очистки воздуха до необходимой чистоты следует применять фильтры тонкой очистки (ФТО) с эффективностью, соответствующей требованиям класса чистоты ЧП. 3. Перед фильтрами тонкой очистки размещаются фильтры грубой очистки. Фильтры не должны иметь повреждений фильтрующей поверхности. Наружный воздух не должен подсасываться вдоль ограничивающих поверхностей. 4. Замена фильтров должна производиться только после остановки техпроцессов на данном участке. 5. Финишный фильтр должен улавливать 98 % подаваемой пыли.

Handheld 3016IAQ РУЧНОЙ СЧЁТЧИК ЧАСТИЦ Эргономичный, обладающий небольшой массой счётчик Handheld 3016 IAQ является новейшим и наиболее совершенным ручным счётчиком частиц, позволяющим измерять массовую концентрацию аэрозольных частиц. Имея 6 размерных каналов, счётчик Handheld 3016 IAQ может выводить результаты измерений в дифференциальной и интегральной формах, а также данные датчика температуры и влажности, на цветном сенсорном экране. Прибор может хранить до 3000 записей результатов измерений и до 50 записей настроек. Счётчик частиц Handheld 3016 IAQ позволяет надёжно и точно измерять концентрацию аэрозольных частиц размера от 0,3 мкм до 0,5 мкм.

Расчеты эффективности финишного фильтра H14 Размер ч-ц, мкм Эффективность, % Интервал Среднее значение Перепад давления, Па и подаваемая пыль, г 140 Па 0 г 190 Па 30 г 250 Па 80 г 350 Па 250 г 450 Па 420 г 550 Па 530 г 600 Па 603 г 0,20-0,250,22- 69,91 ±2,3 77,55 ±1,68 87,28 ±0,9 91,59 ±0,59 93,19 ±0,51 93,93 ±0,47 0,25-0,350,30- 70,64 ±2,34 78,01 ±1,59 87,52 ±0,94 91,73 ±0,63 93,30 ±0,55 94,02 ±0,53 0,35-0,450,40- 71,61 ±1,75 78,57 ±1,25 88,37 ±0,66 92,46 ±0,44 93,88 ±0,39 94,54 ±0,39 0,45-0,600,52-74,72 ±1,84 81,16 ±1,21 89,66 ±0,67 93,28 ±0,50 94,54 ±0,45 95,14 ±0,42

Расчеты эффективности промежуточного фильтра F9 Рассматриваемые фильтры классов F9 и H14 соответствуют требованиям класса чистоты по стандарту ГОСТ ИСО Размер ч-ц, мкм Эффективность, % Интервал Среднее значение Перепад давления, Па и подаваемая пыль, г 100 Па 0 г 110 Па 30 г 120 Па 60 г 150 Па 120 г 250 Па 255 г 350 Па 370 г 400 Па 465 г 1,00-2,01,5- 83,05 ±1,59 86,90 ±1,19 91,12 ±0,90 95,40 ±0,55 96,72 ±0,41 97,32 ±0,34 3,00-4,503,67-93,68 ±1,45 94,75 ±1,32 96,32 ±0,73 98,05 ±0,48 98,62 ±0,36 98,89 ±0,30

Выводы: 1. Проведен анализ современного состояния системы воздухоподготовки СКФВ ЧП на примере расчете фильтров и выбрана обоснованность правильного выбора фильтра многоступенчатой системе фильтрации по всем параметрам, от которых зависит способность корректной работы системы воздухоподготовки. 2. Проведены замеры основных параметров воздуха в производственных помещениях НПК «Технологический центр» для выявления соответствия с требуемым классом чистоты. 3. Рассмотрены требования, предъявляемые к системам кондиционирования и фильтрации воздуха. 4. Определены концентрации частиц и время восстановления в зависимости от кратности воздухообмена. 5. Построена диаграмма изменения концентрации частиц с размерами > 0,5 мкм в воздухе в зависимости от кратности воздухообмена с течением времени.

Спасибо за внимание!