Teisese tagasivooluõhu skeem kliimaseadme süsteemile

Mikroelektroonika töökojas, kus on suhteliselt väike puhasruum ja piiratud tagasivoolukanali raadius, kasutatakse kliimaseadme sekundaarse tagasivooluõhu skeemi. Seda skeemi kasutatakse tavaliselt ka ...puhtad toadteistes tööstusharudes, näiteks farmaatsia- ja meditsiinitööstuses. Kuna puhta ruumi temperatuuri ja niiskuse nõuete täitmiseks vajalik ventilatsioonimaht on üldiselt palju väiksem kui puhtustaseme saavutamiseks vajalik ventilatsioonimaht, on sissepuhkeõhu ja tagasivooluõhu temperatuuride vahe väike. Primaarse tagasivooluõhu skeemi kasutamisel on sissepuhkeõhu olekupunkti ja kliimaseadme kastepunkti temperatuuride vahe suur ning on vaja sekundaarset kütmist, mille tulemuseks on külma soojuse kompenseerimine õhu töötlemise protsessis ja suurem energiatarbimine. Sekundaarse tagasivooluõhu skeemi kasutamisel saab sekundaarset tagasivooluõhku kasutada primaarse tagasivooluõhu skeemi sekundaarse kütte asendamiseks. Kuigi primaarse ja sekundaarse tagasivooluõhu suhte reguleerimine on veidi vähem tundlik kui sekundaarse kütte reguleerimine, on sekundaarne tagasivooluõhu skeem laialdaselt tunnustatud kui kliimaseadmete energiasäästumeede väikestes ja keskmise suurusega mikroelektroonika puhastustöökodades.

Võtame näiteks ISO 6. klassi mikroelektroonika puhastöökoja, mille puhastöökoja pindala on 1000 m2 ja lae kõrgus 3 m. Sisekujundusparameetrid on temperatuur tn = (23±1) ℃, suhteline õhuniiskus φn = 50%±5%; projekteeritud õhuvarustusmaht on 171 000 m3/h, õhuvahetuse aeg umbes 57 h-1 ja värske õhu maht on 25 500 m3/h (millest protsessi väljatõmbeõhu maht on 21 000 m3/h ja ülejäänu on positiivse rõhu lekkeõhu maht). Puhastöökoja tundlik soojuskoormus on 258 kW (258 W/m2), kliimaseadme soojuse ja niiskuse suhe on ε = 35 000 kJ/kg ja ruumi tagastusõhu temperatuuride vahe on 4,5 ℃. Sel ajal on primaarse tagastusõhu maht
See on praegu mikroelektroonikatööstuses kõige sagedamini kasutatav õhupuhastussüsteemi vorm. Seda tüüpi süsteeme saab jagada peamiselt kolmeks tüübiks: AHU+FFU; MAU+AHU+FFU; MAU+DC (kuivspiraal) +FFU. Igal tüübil on oma eelised ja puudused ning sobiv asukoht. Energiasäästu efekt sõltub peamiselt filtri, ventilaatori ja muude seadmete jõudlusest.

1) AHU+FFU süsteem.

Seda tüüpi süsteemirežiimi kasutatakse mikroelektroonikatööstuses kui "kliimaseadme ja puhastusfaasi eraldamise viisi". Võib esineda kaks olukorda: esiteks, kliimaseade tegeleb ainult värske õhuga ning töödeldud värske õhk kannab kogu puhasruumi soojus- ja niiskuskoormust ning toimib lisaõhuna, et tasakaalustada puhasruumi väljatõmbeõhku ja positiivset rõhuleket. Seda süsteemi nimetatakse ka MAU+FFU süsteemiks. Teiseks, ainuüksi värske õhu maht ei ole piisav puhasruumi külma- ja soojuskoormuse rahuldamiseks või seetõttu, et värske õhk töödeldakse välistingimustest kastepunktini, kus nõutava masina erientalpia erinevus on liiga suur, ja osa siseõhust (mis on samaväärne tagasivooluõhuga) suunatakse tagasi kliimaseadme töötlusseadmesse, segatakse värske õhuga soojus- ja niiskustöötluseks ning suunatakse seejärel õhuvarustussüsteemi. Segatuna ülejäänud puhasruumi tagasivooluõhuga (mis on samaväärne sekundaarse tagasivooluõhuga), siseneb see FFU seadmesse ja suunatakse seejärel puhasruumi. Aastatel 1992–1994 tegi käesoleva töö teine ​​autor koostööd Singapuri ettevõttega ja juhtis enam kui 10 magistranti osalema USA-Hongkongi ühisettevõtte SAE Electronics Factory projekteerimises, mis võttis kasutusele viimati nimetatud tüüpi puhastus-kliimaseadmete ja ventilatsioonisüsteemi. Projekti raames on ISO 5. klassi puhasruum umbes 6000 m2 suurune (millest 1500 m2 tellis Jaapani Atmosfääriagentuur). Kliimaseadme ruum on paigutatud paralleelselt puhasruumi küljega mööda välisseina ja ainult koridori kõrvale. Värske õhu, väljatõmbeõhu ja tagasivooluõhu torud on lühikesed ja sujuvalt paigutatud.

2) MAU+AHU+FFU skeem.

Seda lahendust leidub tavaliselt mikroelektroonikaettevõtetes, kus on mitu temperatuuri- ja niiskusnõuet ning suured erinevused soojus- ja niiskuskoormuses, ja ka puhtuse tase on kõrge. Suvel jahutatakse ja kuivatatakse värsket õhku fikseeritud parameetripunktini. Tavaliselt on asjakohane töödelda värsket õhku isomeetrilise entalpiajoone ja 95% suhtelise niiskusejoone lõikepunktini puhasruumis, millel on representatiivne temperatuur ja niiskus, või puhasruumis, millel on suurim värske õhu maht. MAU õhumaht määratakse vastavalt iga puhasruumi vajadustele õhu täiendamiseks ja jaotatakse iga puhasruumi õhukäitlusseadmesse torude abil vastavalt vajalikule värske õhu mahule ning segatakse osa siseõhu tagasivooluõhuga soojus- ja niiskustöötluseks. See seade kannab kogu soojus- ja niiskuskoormuse ning osa teenindatava puhasruumi uuest reumakoormusest. Iga õhukäitlusseadme poolt töödeldud õhk saadetakse iga puhasruumi sissepuhkeõhu pleenumisse ja pärast sekundaarset segamist siseõhu tagasivooluõhuga saadetakse see FFU seadme abil ruumi.

MAU+AHU+FFU lahenduse peamine eelis on see, et lisaks puhtuse ja positiivse rõhu tagamisele tagab see ka iga puhasruumi protsessi jaoks vajalikud erinevad temperatuurid ja suhtelise õhuniiskuse. Kuid sageli on AHU-de arvu tõttu ruumi pindala suur, puhasruumi värske õhu, tagasivooluõhu ja õhuvarustuse torustikud ristuvad, mis võtab palju ruumi, paigutus on tülikam, hooldus ja haldamine on keerulisem, seega pole erinõudeid, et nende kasutamist võimalikult palju vältida.