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打造无尘车间的节能方案措施

人气:发表时间:2018-06-06 17:00
  根据各洁净系统的运行经验可知,无尘车间的能耗远高于一般办公楼的能源耗量,而且随着科学技术的进步,新产品的研制及各种药品对洁净系统洁净度的日益提高。空气净化技术面对这种挑战,如果不采取新的对策——革新设计方法、研制新式节能设备、提高运行管理水平,则将无法满足生产上的要求,或者在能源消耗上要付出更高的代价。所以各国对现代无尘车间的建筑,无不从设计、运行管理、研究开发方面考虑各种手段、措施来减少能耗,而且净化设备的制造厂商也千方百计的开拓新的设备,以满足技术发展的需求。
 
无尘车间节能方案
  

  一、设计方面采取的措施

  
  1.厂址选择、建筑布局与工艺设置的合理性,可以从根本上降低初投资及运行费用。
  
  2.减少净化空间是大家共同关注的实现节能的快捷有效途径的方向。净化系统的风量取决于房间体积和换气次数,而换气次数大多由洁净级别所确定,因此要降低洁净系统的风量可以减小净化空间入手。因为低风量化即合理地选定换气次数可以减少送风动力消耗。同时在管路设计中尽可能减少系统的阻力,也可达到降低送风动力消耗的效果。
  
  3.正确确定生产设备的热负荷对选定空调制冷设备有直接关系。
  
  4.空调和净化功能的分离有利于发挥各自的技术经济合理性。
  
  5.工艺过程中和空调系统的热回收是可以直接获益的措施,因此应充分利用这部分热量,使之达到物尽其用的目的。
  
  6.设计方案应具有较好的适应性(灵活性),它是实验性车间必须考虑的问题(如单向流/非单向流的转换、分区转换等)。
  
  7.新风集中处理有利于应用地下水预冷、除尘和加湿。
  
  8.室内换气次数和末级过滤器效率之间的组合(达到相同级别)需进行经济比较。
  

  二、节能净化设备的开发与应用

  
  1.无隔板过滤器和新型空气分配装置可构成即节能又灵活的无尘车间系统。
  
  2.在不影响噪声限度的前提下,提高风机压头有利于延长过滤器的使用寿命,此外风机应能够变速运行。
  
  3.对各种净化单元结构(布置和尺寸)应加以改进,使之向有利于减小体积,提高分配均匀性而又不增加阻力的方向发展。
  
  4.改进排风柜的构造,既便于随时调节风量,又要方便操作。
  
  5.工艺设备的设计和排热措施应密切结合,排热以发展水冷为主。
  

  三、运行过程中的注意事项

  
  1.生产工作停止时,排气柜应减小排风量,新风量亦应随之调小。
  
  2.根据不同的工艺过程应能有效控制室内换气次数。
  
  3.与一般空调系统相同,运行中在某些季节应尽可能利用自然的冷却作用(室外空气冷却、冬季利用冷却塔获得冷水)。
  
  4.过渡季是否增加新风比,以及值班运行方式是否提前开动运行均应通过经济比较确定。
  
  5.提高空调净化系统的自控水平,能够实现既保证运行质量,又能达到节能的目的。
 
无尘车间节能方案注意事项
  

  四、从选择净化设备方面考虑节能途径

  
  无尘车间常有高能量费用,zui主要的应降低风机制动马力BHP和空调负荷。如有可能,无尘车间负载量不处于全负荷下使用。以下是减小能量费用的设计准则及建议。
  
  1.风机BHP
  
  应首先提出空气循环的设计zui为重要。在无尘车间HEPA——过滤空气的分布可由几种不同的方法来完成。详尽考虑采用风机、回风途径等十分关键。有效的风机BHP主要是根据系统的风量及静压来决定的。风量是根据指定洁净度级别所需的换气率而决定的。此风量一般是固定的,对于提高效果的措施在于取得一个较低总系统静压。
  
  通常,zui重要的设计决定应该采用正压或负压通风系统。此决定会影响风机的形式、顶棚系统等的选择,以及循环空气常有的能量效率。对于能量效率,负压通风系统比较优越,因为它通常达到较低系统静压。负压通风室可以建成有限的管路和能够在其进风管重获静压等优点,而且风机可布置理想的通风系统空气进入口,大型正压系统通常需要遥控固定的风机和需要节流档板或较高压降过滤器以保证HEPA压送。
  
  第二方面应该述及空调空气的分布,如有可能,循环空气处理装置应和空调空气处理装置分开,冷却和加热盘管的静压不致影响到较大的循环空气量。
  
  风机形式和数目的选择也会影响无尘车间的能量效率。在合理范围内采用较大风机叶轮尺寸,较大叶轮尺寸的风机在指定马力下可产生zui大的风量。选择较大的风机较为有效,同时也能减少总的风机数量,但这是要兼顾到地区限制、成本效果和无尘车间的可控性。
  
  2.空气调节
  
  空调系统对无尘车间十分关键,而且必须考虑能量效率、可控性、可靠性和成本与效果等因素。无尘车间通常需要每年连续运转空调。在寒冷季节,如果无尘车间只需要冷热的舒适感(无湿度控制),则可采用燃料节省器循环。
  
  燃料节省器不能用于控制湿度的无尘车间,因为从外界直接进入的末处理空气可能引起对空间高湿度负荷,而且不能精密控制湿度。然而,仍可由间接的方法来利用外界冷却温度,如空气—空气或空气—水的热交换器可取得有效冷却、能量节约的优点。对无尘车间有高度显热负荷的冬季环境温度,用间接的回收装置具有很大的吸引力。
  
  净化设备的选择对空调效率的影响比较大,关键在于初投资费用对KW/t的平衡,在系统效率和初投资费用之间必须达到平衡。一般来说,如果效率比较好,则其初投资费用会较高,在较大系统应该考虑选择成本效果较高的集中装置系统。
  
  3.加热和加湿
  
  大部分系统需要加热,但并非完全需要,无尘车间则有克服zui高负荷的冬季或重加热的需要。重要的加热负荷有:
  
  (1)新风。新风必须加热,以防空间过冷。
  
  (2)厂房负荷。是指冬季对墙、屋顶等的传导负荷,虽然相当小,但zui好由ASHRAE方法计算。一般可采用近似值进行计算。
  
  (3)再加热。如果空气量和温度所选择的zui高负荷去湿不相配于所需显热的冷却,则需要再加热。
  
  (4)加湿。能量用于产生蒸汽来加湿。
  
  对大型无尘车间装置,其加热方法承担了主要能量费用。大装置需要大量的新鲜空气和重加热。zui简单的加热方法是采用电阻加热器;然而它通常对生产每单位热量的能量费用是zui贵的。对于大型装置,由天然气或原油燃料锅炉生产是zui有效的加热方法。


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