一、百級(jí)無(wú)塵車間污染操控技能計(jì)劃

    空氣凈化的首要任務(wù)是依據(jù)各種產(chǎn)品出產(chǎn)工藝、不同工序、各類房間的空氣潔凈度等級(jí)需求，采納空氣過(guò)濾技能辦法將百級(jí)無(wú)塵車間內(nèi)空氣中懸浮的粒狀或化學(xué)分子污染物質(zhì)下降到答應(yīng)的濃度下。百級(jí)無(wú)塵車間內(nèi)的污染源首要來(lái)自四個(gè)方面：1、大氣中含塵、含菌、凈化空調(diào)體系中新風(fēng)帶入的塵粒和微生物；2、作業(yè)人員發(fā)塵；3、修建圍護(hù)結(jié)構(gòu)、設(shè)備的產(chǎn)塵，這兒包含墻、頂棚、地上和一些裸露管線的產(chǎn)塵；4、設(shè)備及產(chǎn)品出產(chǎn)進(jìn)程的產(chǎn)塵。

    為確保產(chǎn)品環(huán)境或其他用處的百級(jí)無(wú)塵車間所要求的空氣潔凈度，要采納多種歸納技能辦法才干到達(dá)要求。這些歸納辦法包含：應(yīng)選用發(fā)作污染物少的出產(chǎn)工藝及設(shè)備，或采納必要的阻隔和負(fù)壓辦法防止出產(chǎn)工藝發(fā)作的污染物質(zhì)向周圍分散，選用產(chǎn)塵少、不易繁殖微生物似的室內(nèi)裝飾資料及工用具；削減人員及物料帶入室內(nèi)的污染物質(zhì)；堅(jiān)持出產(chǎn)環(huán)境相關(guān)于室外或空氣潔凈度等級(jí)要求低的鄰室有必定的正壓，防止室外或鄰室的空氣帶著污染物質(zhì)經(jīng)過(guò)門窗過(guò)其他縫隙、孔洞侵入；加強(qiáng)百級(jí)無(wú)塵車間的辦理，按規(guī)則進(jìn)行打掃、滅菌等。

    除采納上述種種技能辦法之外，為使出產(chǎn)環(huán)境或其他用處的百級(jí)無(wú)塵車間室內(nèi)環(huán)境操控在所要求的空氣潔凈度等級(jí)，重要的技能辦法是需求送入足夠量的經(jīng)過(guò)處理的清潔空氣，以替換或稀釋室內(nèi)涵正常作業(yè)時(shí)所發(fā)作的污染物質(zhì)污染后的空氣。百級(jí)無(wú)塵車間的空氣凈化處理就是依據(jù)房間不同的潔凈度等級(jí)要求，采納不同辦法送入經(jīng)過(guò)處理的數(shù)量不等的清潔空氣，一起排走相應(yīng)數(shù)量的帶著有在室內(nèi)所發(fā)作的污染物質(zhì)玷污的臟空氣，靠這樣的動(dòng)態(tài)平衡，使室內(nèi)環(huán)境堅(jiān)持在所需的空氣潔凈度等級(jí)。

    現(xiàn)在百級(jí)無(wú)塵車間對(duì)送入空氣的潔凈辦法，最重要和運(yùn)用最廣泛的辦法是空氣過(guò)濾法。送入百級(jí)無(wú)塵車間的清潔空氣，首要是靠送風(fēng)體系的各個(gè)部位設(shè)置不同功用的空氣過(guò)濾器，用以除去空氣中的懸浮粒子和微生物。

    下面將對(duì)百級(jí)無(wú)塵車間污染操控領(lǐng)域中比較新穎的技能計(jì)劃進(jìn)行介紹：

   （1）用傳統(tǒng)的噴水室濕法處理空氣來(lái)處理新風(fēng)中的化學(xué)物質(zhì)。近幾年來(lái)日本開(kāi)展了很多研討證明了其有用性。日本三機(jī)工業(yè)公司運(yùn)用純水及自來(lái)水對(duì)氣體的噴水處理進(jìn)行了比較研討，認(rèn)為自來(lái)水比純水的凈化率更高，這是因?yàn)樗?離子等的影響。

   （2）有滅菌作用的HEPA過(guò)濾器(滅菌酵素過(guò)濾囂)。過(guò)去選用金屬離子的毒性來(lái)滅菌，如銀型陽(yáng)高于交流纖維制成的空氣過(guò)濾器(IEE—Ag)，如今可選用從生物體中提取的天然酵素(固定在纖維紙上，到達(dá)分子級(jí)的結(jié)合水平)將細(xì)菌的細(xì)胞壁溶解以到達(dá)滅菌的意圖，是一種安全的滅菌辦法，它防止了過(guò)濾器上微生物增殖所發(fā)作的二次污染。

   （3）UV光電子空氣凈化辦法。這種辦法不同于一般的靜電過(guò)濾器，該辦法運(yùn)用將紫外線照射在金屬膜層上發(fā)作光電效應(yīng)，在空氣中發(fā)作電子和負(fù)離子使流經(jīng)的污染物質(zhì)荷電并被集塵極捕集?，F(xiàn)在在有限的小空間規(guī)模內(nèi)已有運(yùn)用。

   （4）除海鹽粒子過(guò)濾器海鹽粒子的粒徑規(guī)模為1-lO ，中位粒徑約為3-4 。沿海岸區(qū)域空氣中含鹽量平均達(dá)1 左右(一般區(qū)域低于該值)，颶風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)作用下可達(dá)100 。這種情況對(duì)微電子工廠極為晦氣?，F(xiàn)在有兩種辦法：1)所選用的濾材即便在很多鹽分附著后不容易析出；2)在空調(diào)箱進(jìn)入段處先設(shè)噴水段及檔水板，可先捕集90％的海鹽粒子，再經(jīng)一般的空氣過(guò)濾器鏟除未被捕集的粒子。噴霧用水應(yīng)直接排放出，不予收回。關(guān)于臨海設(shè)置的微電子工廠在空調(diào)凈化設(shè)備中應(yīng)予考慮。

   （5）智能型空氣離子凈化體系近幾年來(lái)歐洲開(kāi)發(fā)了一種智能化凈化體系，如瑞土LK公司的IONAIR離子空氣智能化凈化體系，它運(yùn)用離子發(fā)作作業(yè)單元的高壓電離原理，釋放出穩(wěn)定的正負(fù)電氧離子族，帶電氧離子與VOC物質(zhì)發(fā)作反響，將其分解成 和 ，一起帶電氧離子包裹并殺滅細(xì)菌，以到達(dá)去除臭味凈化空氣的意圖，在這進(jìn)程中，會(huì)發(fā)作少數(shù) 。為確保室內(nèi)空氣質(zhì)量處于最佳狀態(tài)，該體系還配有智能化操控體系，經(jīng)過(guò)送風(fēng)管上的風(fēng)速、濕度和傳感器及回風(fēng)管和新風(fēng)管中的空氣質(zhì)量傳感器并能將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳到電離操控器，以操控離子發(fā)作單元的作業(yè)強(qiáng)度，自動(dòng)操控室內(nèi)的空氣質(zhì)量，一起這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳送器和網(wǎng)絡(luò)，能夠進(jìn)行長(zhǎng)途監(jiān)控

   （6）新式空氣吹淋室。傳統(tǒng)的吹淋室對(duì)人體吹淋中止后，小室內(nèi)的含塵空氣有可能被帶入車間，新改善的吹琳室，具有快速自凈的功用，當(dāng)中止吹淋氣流后，可部分轉(zhuǎn)換成頂部筆直氣流，這樣可使小室內(nèi)空氣含塵量很快下降，到達(dá)自凈作用。

   （7）超薄型自凈設(shè)備。日本Airtech公司新近開(kāi)發(fā)了一種超薄型自凈器，厚度僅70mm，做成屏障式，可移動(dòng)，出風(fēng)口面積為830x570mm，可裝備各種等級(jí)的過(guò)濾器以及多種作業(yè)形式。

二、潔凈技能領(lǐng)域的研討計(jì)劃

    潔凈技能作為一門試驗(yàn)學(xué)科，在其開(kāi)展進(jìn)程中也很多的實(shí)踐了各種研討辦法，并在這些年取得了不小的開(kāi)展和前進(jìn)。

    下面就將介紹幾種在潔凈研討領(lǐng)域運(yùn)用的研討計(jì)劃：

   （1）解耦原理是一種重要的試驗(yàn)理論辦法，往往經(jīng)過(guò)解耦原理能把本來(lái)較雜亂或者是“混沌”的物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為若干個(gè)簡(jiǎn)略的物理現(xiàn)象調(diào)集，能夠使試驗(yàn)者更為清楚地看清現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，使得試驗(yàn)或剖析進(jìn)程大大簡(jiǎn)化，并終究得到處理，因而解耦原理成為試驗(yàn)科學(xué)研討和實(shí)踐的重要理論辦法。

    在理論方面1978年中國(guó)修建科學(xué)研討院許鐘麟研討員初次在傳統(tǒng)的百級(jí)無(wú)塵車間內(nèi)全室微粒均勻散布理論的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)剖析影響百級(jí)無(wú)塵車間含塵濃度不均勻散布的各種因素，把百級(jí)無(wú)塵車間的含塵濃度散布進(jìn)行了解耦，解耦成了3個(gè)散布區(qū)域(即送風(fēng)口下方的干流區(qū)，回風(fēng)口區(qū)域的回風(fēng)口區(qū)，其他的區(qū)域?yàn)闇u流區(qū)。

傳統(tǒng)的潔凈空間操控污染的機(jī)理，首要是經(jīng)過(guò)安置在送風(fēng)結(jié)尾的高效過(guò)濾器將潔凈氣流送入。因?yàn)檫^(guò)濾器很難防止在制作、運(yùn)輸和設(shè)備進(jìn)程中，總不斷地有時(shí)機(jī)造成過(guò)濾器的濾材、濾器及設(shè)備結(jié)合面的滲漏，高效過(guò)濾器的滲漏是不可防止的，所以僅靠密封堵漏不能有用處理滲漏問(wèn)題。單向流百級(jí)無(wú)塵車間的滿布高效過(guò)濾器的送風(fēng)天花不僅僅起到了過(guò)濾的作用，并且還起均流作用和防漏作用，因而結(jié)尾高效過(guò)濾器把防漏、過(guò)濾與散布?xì)饬鞯娜齻€(gè)作用耦合于一體，大大提高了對(duì)結(jié)尾過(guò)濾器的要求。在這樣的背景下，運(yùn)用阻漏層理論，把結(jié)尾高效過(guò)濾器的過(guò)濾、均流和防漏的三個(gè)功用解耦，已經(jīng)成為百級(jí)無(wú)塵車間開(kāi)展的一項(xiàng)新的技能辦法。

   （2）有條件的，經(jīng)過(guò)核算流體力學(xué)（CFD）結(jié)合粒子散布軌道進(jìn)行氣流安排數(shù)值模仿，能夠較好處理合理的設(shè)備安置與在最低的氣流速度下，不發(fā)作渦流防止污染物的再卷進(jìn)，但此辦法的運(yùn)用，現(xiàn)在尚有必定難度，尚不易遍及。

三、百級(jí)無(wú)塵車間的節(jié)能技能計(jì)劃

    百級(jí)無(wú)塵車間是能量耗費(fèi)大戶，這是因?yàn)橐獔?jiān)持潔凈的出產(chǎn)環(huán)境所必需的空氣潔凈等級(jí)、壓差、溫度、相對(duì)濕度要求；防止污染的穿插污染，百級(jí)無(wú)塵車間內(nèi)應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品的出產(chǎn)進(jìn)程的要求掃除出產(chǎn)進(jìn)程中發(fā)作的粉塵、熱量、有機(jī)溶劑等所需的全室或部分排風(fēng)設(shè)備，與此一起需向百級(jí)無(wú)塵車間內(nèi)送入相應(yīng)的或必需的室外新鮮空氣；依據(jù)不同的空氣潔凈度等級(jí)的要求需求有有必要的換氣次數(shù)/送風(fēng)量。據(jù)調(diào)查計(jì)算大規(guī)模集成電路制作工廠潔凈廠房的凈化空調(diào)體系及其制冷機(jī)的耗電量約占工廠總耗電量的50%左右。圖3是美國(guó)某公司的一個(gè)半導(dǎo)體芯片工廠中各種設(shè)備電能耗費(fèi)的份額。

如上所述，潔凈廠房的耗能量是很大的，若百級(jí)無(wú)塵車間精心規(guī)劃，縝密規(guī)劃，節(jié)約能源、下降能量耗費(fèi)也是可能的，節(jié)能的潛在容量不小。

    針對(duì)百級(jí)無(wú)塵車間、凈化空調(diào)體系的運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)能問(wèn)題，能夠有以下幾個(gè)處理計(jì)劃：

   1、潔凈廠房?jī)?nèi)的工藝平面安置

盡可能選用潔凈小室、潔凈作業(yè)臺(tái)、層流罩、潔凈地道、微環(huán)境等辦法，下降高等級(jí)百級(jí)無(wú)塵車間面積，是削減能量耗費(fèi)、節(jié)約能源的可行辦法。國(guó)外的論文報(bào)導(dǎo)：與傳統(tǒng)出產(chǎn)環(huán)境比較微環(huán)境潔凈廠房的出資可節(jié)約40%；單單空氣輸送的費(fèi)用可節(jié)約70%。

   2、在進(jìn)行修建平面、立面規(guī)劃時(shí)，應(yīng)努力遵循節(jié)能要求

   潔凈廠房的門窗規(guī)劃的恰當(dāng)與否，是下降潔凈廠房修建能耗的重要課題，這兒首先是操控好窗墻比，按百級(jí)無(wú)塵車間的特點(diǎn)盡量削減外墻上的窗面積；其次是門窗結(jié)構(gòu)的氣密性要求和資料選擇優(yōu)質(zhì)牢靠，以確保門窗的保溫（冷）作用和削減冷風(fēng)浸透，防止“冷橋”現(xiàn)象的發(fā)作。

   3、下降百級(jí)無(wú)塵車間的熱（冷）負(fù)荷的技能辦法

  （1）依據(jù)產(chǎn)品出產(chǎn)工藝要求，斷定適宜的百級(jí)無(wú)塵車間內(nèi)空氣潔凈等級(jí)和溫度、相對(duì)濕度參數(shù)，在滿意出產(chǎn)工藝的前提下，從節(jié)約能源的角度動(dòng)身，按不同工序/房間的不同要求斷定空氣潔凈度等級(jí)、溫度、相對(duì)濕度參數(shù)，可能就低時(shí)盡可能選用較低的取值。

   （2）在產(chǎn)品出產(chǎn)工藝提供者的密切配合下，準(zhǔn)確地?cái)喽ò偌?jí)無(wú)塵車間需設(shè)排風(fēng)設(shè)備的房間的或工序或出產(chǎn)設(shè)備的排風(fēng)量，這是因?yàn)榘偌?jí)無(wú)塵車間內(nèi)排風(fēng)量的添加，即意味著凈化空調(diào)體系的彌補(bǔ)新風(fēng)量添加。在接廠房規(guī)劃中有時(shí)會(huì)呈現(xiàn)因?yàn)榕棚L(fēng)量的添加使凈化空調(diào)體系的新風(fēng)量大于規(guī)則的新鮮空氣需用量，從而使規(guī)劃的熱（冷）負(fù)荷添加，因而，準(zhǔn)確的斷定百級(jí)無(wú)塵車間內(nèi)排風(fēng)量是下降能量耗費(fèi)的重要技能辦法之一。

   4、削減凈化空調(diào)體系的送風(fēng)量和下降體系阻力的技能辦法

   （1）按出產(chǎn)工藝要求的不同空氣潔凈度等級(jí)和不同的作業(yè)時(shí)刻、班次合理區(qū)分凈化空調(diào)體系。但在擬定計(jì)劃時(shí)應(yīng)仔細(xì)考慮削減管線長(zhǎng)度，下降風(fēng)管阻力所必需采納的技能辦法，做到既下降用電量又不能添加較多的建造費(fèi)用。

   （2）合理安排凈化空調(diào)體系中各種空氣過(guò)濾器的設(shè)置，對(duì)較大型的潔凈廠房的凈化空調(diào)體系的新風(fēng)會(huì)集巨細(xì)操控送風(fēng)量等。

   （3）凈化空調(diào)體系規(guī)劃應(yīng)合理運(yùn)用回風(fēng)。在產(chǎn)品出產(chǎn)進(jìn)程不發(fā)作有害物或不發(fā)作穿插污染時(shí)，凈化空調(diào)體系在確保新鮮空氣量和堅(jiān)持百級(jí)無(wú)塵車間規(guī)則的壓差值的條件下，為了削減能量耗費(fèi)，應(yīng)盡量運(yùn)用回風(fēng)。關(guān)于換氣次數(shù)大的單向流百級(jí)無(wú)塵車間，當(dāng)空調(diào)機(jī)房距單向流百級(jí)無(wú)塵車間較遠(yuǎn)時(shí)，能夠選用一部分空氣不回機(jī)房而直接循環(huán)運(yùn)用，可使能量耗費(fèi)下降。

   5、合理進(jìn)行凈化空調(diào)體系的風(fēng)管規(guī)劃

風(fēng)管安置時(shí)應(yīng)盡量縮短風(fēng)管長(zhǎng)度，削減不必要彎管、附件的設(shè)置，簡(jiǎn)化風(fēng)管形狀，努力下降風(fēng)管體系的阻力，以削減能量耗費(fèi)。

   6、選用變流量操控風(fēng)量、水量

   （1）依據(jù)檢測(cè)得到的百級(jí)無(wú)塵車間內(nèi)的塵粒數(shù)量，或房間壓力值操控調(diào)理送風(fēng)量。選用技能辦法，有用的操控不作業(yè)的出產(chǎn)工序或房間的低送風(fēng)量。

   （2）依據(jù)出產(chǎn)進(jìn)程的特點(diǎn)，設(shè)置檢測(cè)、操控房間或設(shè)備的排風(fēng)設(shè)備，按需求操控排風(fēng)量或開(kāi)停排風(fēng)機(jī)或排風(fēng)閥。防止房間或設(shè)備不出產(chǎn)時(shí)仍敞開(kāi)排風(fēng)機(jī)或排風(fēng)閥，耗費(fèi)電能和添加不必要的送風(fēng)量。

   （3）風(fēng)機(jī)、水泵合理的選用變頻機(jī)組，依據(jù)送風(fēng)量、供水量的多少，改變風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)速，下降電能耗費(fèi)。

   （4）凈化空調(diào)體系的空調(diào)機(jī)組選用冷水量、熱水量或蒸汽量的變頻操控。

四、結(jié)語(yǔ)

    本文觸及了空氣潔凈技能中的污染操控計(jì)劃、研討計(jì)劃以及節(jié)能計(jì)劃三方面的內(nèi)容。我國(guó)空氣潔凈技能開(kāi)展自60年代開(kāi)端以來(lái)，現(xiàn)在已具各了適當(dāng)?shù)膶?shí)力，在某些理論研討和運(yùn)用方面已到達(dá)了國(guó)際先進(jìn)水平，但從空氣潔凈技能的起步時(shí)刻和相關(guān)技能規(guī)范擬定時(shí)刻上看、從潔凈技能運(yùn)用領(lǐng)域的遍及程度上看、從潔凈技能整體開(kāi)展水平而言，我國(guó)同世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家比較仍有不少距離?？梢?jiàn)我國(guó)的潔凈技能開(kāi)展之路任重而道遠(yuǎn)。