半导体洁净厂房的节能分析与对策课件.ppt

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1、半导体洁净厂房的节能分析与对策部门：*****姓名：***时间：年月日前言集成电路洁净厂房的建设成本：100级(0.3um)净化间造价在3000USD/m2。****厂房的运转成本：每年消耗的水费、电费、蒸汽费、冷冻水等的费用在3000万元以上，平均每平方米12000元。半导体洁净厂房空调系统的特点温湿设定点恒定，控制精度高：T=23±2℃、RH=45±5%C/R的换气次数每小时在200次以上，循环风量为1460000m3/h。新风补充量很大：90000m3/h以上就是造成净化间耗能巨大的原因！****的耗电量分布图图1所以我们重点从“如何降低新风处理所消耗的能源”来进

2、行分析！冷冻空调系统能耗分布情况类别每小时费用所占比例新风处理1500元60%循环风处理1000元40%总计2500元OAOAP=10PaRAPt=24CP=15PaFABt=23CP=130PaSAPt=22.5CRASHAFTRASHAFTAHUAHU18℃60%RH前工序净化间空调系统BADCCC/RExhaust净化间热负荷计算（1）表1状态点ABCD温度（℃）22.5231824湿度（%RH)40456043焓值(kJ/kg)40433844风量(m3/h)146万8.9万8.9万137万净化间热负荷计算（2）能量平衡式：QD=QA-QB+QC+q其中：QD：

3、回风能量QD=pDVDhDQA：送风能量QA=pAVAhAQB：排气能量QB=pBVBhBQC：新风能量QC=pCVChCq：净化间的热负荷将相应的数据代入上面的公式：q=221.6USRT净化间床下冷盘管的负荷：q1=180.0USRT新风提供的负荷：q2=41.6USRT净化间热负荷计算（3）如何降低新风处理所消耗的能源优化新风的处理过程1.降低新风机的送风温度2.降低新风机的预热温度3.利用带热回收的新风机降低新风补充量1.减少净化间的排气量2.降低净化间正压新风机流程图预热段加湿段喷淋段表冷段再热段风机段18℃60%室外大气1.降低新风机的送风温度g/kg-10

4、CDB2468101214161820222426283032-505101520253035404550kJ/kg50%RH75%RH25%RHWBDP5560干球温度空气含湿量预热加湿喷淋冷却再热空气焓湿图续上页：新风机送风温度由18℃降到15℃的节能计算：q1”=pCVC(hC–hC‘)=16.7USRT由于床下冷盘管的冷冻水用量与外调机再热盘管的蒸汽用量同时减少，所以总能量为16.7×2=33.4USRT。2.降低新风机的预热温度在冬季工况下，为保证外调机的预热蒸汽盘管不冻裂就要尽可能的提高预热温度。但是这样就会增加蒸汽和冷冻水的用量。预热温度由30℃降到23℃

5、时的节能情况在空气焓湿图上的表示见下页。2.降低新风机的预热温度g/kg-10CDB2468101214161820222426283032-505101520253035404550kJ/kg50%RH75%RH25%RHWBDP5560干球温度空气含湿量预热加湿喷淋冷却再热空气焓湿图3.利用带热回收的新风机压缩机CFC室外大气18℃60%降低新风的补充量1.减少净化间的排气量。2.降低净化间正压。1.减少净化间的排气量排气种类主要来源风量比例一般排气包括热排气和酸碱排气。设备发热和湿刻液槽46000m3/h65%有机排气IPA槽和光刻涂布设备、有机光刻胶剥离设备11

6、000m3/h15%CVD排气化学气相淀积工艺设备14000m3/h20%续上页如果采取措施将一部分热排气排入下夹层，可以减少的新风量11000m3/h。节约的费用计算：q2”=pCVC(hC–hC‘)=14.5USRT2.降低净化间正压保持正压的目的：防止外界的空气从净化间的缝隙中泄露进来，从而破坏净化间的洁净度。当前工序C/R的正压由20Pa降到15Pa时，新风补充量就可以减少5000m3/h。其他节能措施调节办公楼的空调系统开启时间。在过度季节情况下，尽可能增加新风的补充量，一方面可以利用新风将房间的热量带走；另一方面也可以提高房间的舒适度。各项节能措施节约费用统

7、计序号节能项目节约的费用1降低外调机的送风温度16.6万2降低净化间的排气量7.95万3降低净化间的正压设定值3.5万4其他节能措施5.15万总计33.2万在集成电路工厂中，空调系统的耗能是其中最大的一部分。而新风处理又是空调系统中能耗最大的。如何优化新风的处理过程以及降低新风的补充量是其中最为关键的部分。结论谢谢Thanks