半導(dǎo)體廠房潔凈車間降低能耗的10個解決方案(二)
2022-04-23 來自: 海博爾凈化工程有限公司 瀏覽次數(shù):234
四、變速驅(qū)動的冷凍機變速驅(qū)動冷凍機能節(jié)省大量的能量和金前
許多潔凈室的設(shè)計人員和操作人員認為，沒有必要使用變速驅(qū)動冷凍機，因為負荷通常是恒定的，多級冷凍機機組通常控制為高負荷運轉(zhuǎn)。但是負荷恒定的冷凍機通常工作在滿負荷以下。變速驅(qū)動冷凍機通常工作在全負荷的90%-95%以節(jié)省能量。一臺1000噸的冷凍機穩(wěn)定工作在滿負荷的70%，如果使用了變速驅(qū)動，每年就可節(jié)省兩萬到三萬美元。根據(jù)生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)，電能的價格是0.05美元/千瓦時，這樣大約一年就可以回收成本。
多級冷凍機冷水式機組很少高負荷運轉(zhuǎn)。通常情況下，現(xiàn)場負荷通常不是正好匹配機組的能級變化。許多操作人員運行額外的冷凍機以求可靠，一旦某個冷凍機發(fā)生故障，其它的冷凍機可以立刻補充，接替其全部負荷，因此冷水式機組經(jīng)常是讓冷凍機在制冷能力的60%到80%運轉(zhuǎn)。
在購買新冷凍機的時候，指定購買變速驅(qū)動冷凍機是劃算的。用變速驅(qū)動冷凍機可降低能耗，同時讓其他冷凍機可靠性運行。有許多的研究和實驗證明，變速驅(qū)動冷凍機的效果是很好的。二十多年來，變速驅(qū)動冷凍機制造廠商制造出更可靠性的產(chǎn)品，用在新建的和升級的潔凈工廠里面。
五、雙溫度冷凍循環(huán)冷凍系統(tǒng)通常設(shè)計成可以承受罪大負荷，不管罪大負荷發(fā)生得是否頻繁
流程中處于冷凍循環(huán)的冷凍水溫度，是由所有負荷中只占一小部分的及端熱負荷來確定，這只是許多情況中的一兩種。這會造成冷凍能力過剩，在負荷不足的情況下效率低下。當(dāng)供給的冷凍水的溫度較低時，冷凍機的工作效率也會很低。平均來說，冷凍水的供給溫度每增加一華氏度，冷凍器效率就提高一個百分點以上。如果劃分負荷，提供兩個不同溫度的冷凍水，那么工作效率將會更高。
設(shè)計者可以使用并聯(lián)循環(huán)管路，將他們分成兩個子系統(tǒng)，這樣可以在需要罪大冷量的時候，冷凍機可以工作在相對不很苛刻的條件下。設(shè)計人員可以使用并聯(lián)循環(huán)管路，將他們成兩個子系統(tǒng)，這樣可以在需要罪大冷量的時候，冷凍機可以工作在相對不很苛刻的條件下。用專用冷凍機進行中等溫度的循環(huán)（例如55oF到65oF），它的運作是針對冷凍水的溫度進行優(yōu)化的，可以滿足工廠的大部分需要。另一個較小的髙效冷凍機提供溫度較低的循環(huán)（例如：39oF到43oF），可以滿足負荷中要求苛刻的部分。
這個方案可以迅速增加整個冷凍機機組的效率提高百分之二十五或更多。對于相同容量的冷凍機，高溫工作要比低溫工作花費小得多。
六、冷卻塔的優(yōu)化髙效冷卻塔通過降低冷凝水的供給溫度來提髙冷凍機效率
所有的冷卻塔都應(yīng)該并聯(lián)工作，在表面積增加的情況下蒸發(fā)冷，效果卻達到罪佳。從冷凍機中每輸出一噸冷凍水，一般的冷卻塔需要100瓦的能量。效率提高可高達十倍，例如采用更為接近入口、出口溫差、更有效的氣流設(shè)計、尤質(zhì)髙效的配有變速驅(qū)動馬達的風(fēng)機、減少高度以限制泵的揚程以及增加填充面積（選擇大尺寸的塔）等。不同的外界空氣的濕溫度和冷卻水的供給溫度，這個溫差有所不同，應(yīng)該控制在3oF到5oF之間。所有的冷卻塔都應(yīng)該并聯(lián)工作，在表面積增加的情況下蒸發(fā)冷卻達到罪佳。
許多任務(wù)廠使用多級塔，它們使用單速或雙速的風(fēng)機，并且把塔分成不同的階段。一個塔全速運轉(zhuǎn)直到負荷超過它的承受能力，然后另一個塔開啟，它工作在較低或較高的功率狀態(tài)。這個方案可以導(dǎo)致冷卻塔負荷出現(xiàn)較大的、不斷遞增的變化，頻繁地低于或者超過要求的額定值，從而出現(xiàn)鋸齒狀的能耗狀況，降低冷凍機的效率。
因而所有的冷卻塔都應(yīng)該并行工作，在表面積增加的情況下蒸發(fā)冷卻達到罪佳。如果更多的塔在低速狀態(tài)下工作，使用變速驅(qū)動調(diào)節(jié)風(fēng)機的速度，隨負載變化而調(diào)整，根據(jù)“立方定律”，在較低的速度下風(fēng)機可以節(jié)省能量。工廠通常采用專門一個冷卻塔為每一個冷凍機供應(yīng)冷凝水。這種構(gòu)想不允許冷凍機利用冷卻塔并行運作。只有為冷凝水系統(tǒng)加上普通的集管才允許冷卻塔并行運行，不考慮冷卻要求。