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提升洁净室能源利用效率的十个技巧

发布时间:2018-10-22浏览:4177次

洁净室里存在大量可以节约能源的地方,例如暖气、通风和空调(HVAC)、工艺冷却、压缩空气以及一些其他的设施。率地利用洁净室原有的能源,挖掘浪费的能源比卖产品更能增加利润。尤其是在新建洁净室时,节能措施可以节约资本和建造时间。虽然初步设计报价昂贵,但是经济翻新的可能性仍然存在。

下面是新建和现有工厂提供解决能效的十个技巧,不但提供了可靠的技术,风险也小、而且费用低或者不需要花钱,而投资回收期又很吸引人。

一、低断面风速设计

断面风速就是空气处理部件中空气经过过滤器或者加热/冷却盘管的速度。低断面风速(LFV)设计使用更大的空气处理器和较小的风机,从而降低空气的流速,降低能耗和设备寿命成本。

大部分工程师根据“经验”把空气处理器设计成500英寸/分钟。这样的设计虽然节省时间,但是却增加了运作费用。在低断面风速(LFV)设计中,使用更大的空气处理器和更小的风机,从而降低空气的流速,降低能耗和设寿命成本。

二、换气次数

洁净室维持一定的空气流量来保持清洁度和颗粒数。流量根据每小时的换气次数来确定,同时这也决定了风机尺寸、建筑构型和能量消耗。在保持洁净度的前提条件下,空气流速的降低可以降低建造及能耗成本。换气次数降低20%就可以使风机的尺寸降低50%。空气洁净度比节约能耗更重要,但是新研究成果已经有降低洁净成本的记载了。

三、马达效率

马达消耗了洁净室的大部分电能。连续运转的马达每月消耗大量的电力。适当地提率、适当地调节尺寸,在翻新后,经济效果多半是不错的。效率增加几个百分点,利润就可增加。使用的马达,不一定会花费太多。率意味着小,在改变马达的尺寸之前先尽量减小负荷。在输出量变化时,利用变速驱动(VSD)可以提高操作效率。

四、变速驱动的冷冻机

变速驱动冷冻机能节省大量的能量和金钱。许多洁净室的设计人员和操作人员认为,没有必要使用变速驱动冷冻机,因为负荷通常是恒定的,多级冷冻机机组通常控制为高负荷运转。但是负荷恒定的冷冻机通常工作在满负荷以下。变速驱动冷冻机通常工作在全负荷的90%-95%以节省能量。

五、双温度冷冻循环

冷冻系统通常设计成可以承受大负荷,不管大负荷发生得是否频繁。流程中处于冷冻循环的冷冻水温度,是由所有负荷中只占一小部分的极端热负荷来确定,这只是许多情况中的一两种。这会造成冷冻能力过剩,在负荷不足的情况下效率低下。当供给的冷冻水的温度较低时,冷冻机的工作效率也会很低。平均来说,冷冻水的供给温度每增加一华氏度,冷冻器效率就提高一个百分点以上。如果划分负荷,提供两个不同温度的冷冻水,那么工作效率将会更高。

六、冷却塔的优化

冷却塔通过降低冷凝水的供给温度来提高冷冻机效率。所有的冷却塔都应该并联工作,在表面积增加的情况下蒸发冷,效果较好。

从冷冻机中每输出一吨冷冻水,一般的冷却塔需要100瓦的能量。效率提高可高达十倍,例如采用更为接近入口、出口温差、更有效的气流设计、的配有变速驱动马达的风机、减少高度以限制泵的扬程以及增加填充面积(选择大尺寸的塔)等。

七、自由冷却

使用外面的空气进行冷却是经济的,在商业大楼得到广泛采用。另外一种“自由冷却”方案适用于需要恒定的冷冻水以及风机盘管的系统,比如洁净室。

自由冷却技术直接利用处在低温或低湿度环境中的冷却塔制造冷冻水,减少或取代冷冻机的使用。根据天气的变化,使用自由冷却系统可以把冷却系统的耗能减少到十分之一(从0.5千瓦/冷吨减少到0.05千瓦/冷吨)。

八、热量回收

许多任务厂都要消耗大量的能量来制热,同时又消耗更多的能量从工艺过程中移除“废”热,却没有把这两个过程结合起来。回收的热量可以用来预热新风,送风再热,以及其它用途。AHU预热盘管可以用废水预热外来的空气(在炎热的天气下也可预冷)。

再热盘管可以从空气压缩机或者冷冻机的冷凝器回水中回收废热,同时节省了冷冻机能量和锅炉燃料。热交换器可以使不能混合或者直接接触的不同介质进行热量交换。

九、变频泵

过去配备变频驱动的设备经常出现故障,而且控制复杂,所以很多工程师和管理人员不愿意使用变频驱动。可靠性比节能更重要,而老的变频驱动可靠性差。近十年中,变频驱动可靠性提高了,价格降低了。许多关键系统现在都在使用变频驱动。

我们认为在洁净室中的许多系统和各类的泵上使用变频驱动是安全和划算的。实际上,可以证明考虑投资回收率却不使用变频驱动是不负责任的,因为其投资回收期不满一年。

十、离心式压缩机

空气压缩机的改进节约了大量能源。离心式压缩机是无油的,比螺杆式压缩机的效率高很多。但是离心式压缩机不能空转,这使得他们在负载低的情况下效率很低。有效和经济的办法是离心式和螺杆式压缩机两者结合使用。选用离心机组满足基本负荷,再用小一些的螺杆式机组满足峰值负荷。压缩机组应该配有热回收系统

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