1 MAU+FFU+DC詳細介紹
目前電子行業潔凈室常用的MAU+FFU+DC系統,MAU主要控制室內的濕度和保證室內的正壓,FFU通過空氣循環過濾保證潔凈度,而DC是來除去室內的顯熱從而保證室內的溫度。(1)MAU(Make—uDAirUnit)組合式外氣空調箱是由風機、冷盤管、熱盤管(或電加熱)、空氣過濾器(初級、中級、高級三級過濾)、加濕器組成,通過初中效過濾、預熱、降焓、減濕、再熱、高效過濾后送入回風層。
(2)FFU(FanFiherUnit)是模數化的小型風機過濾單元,安裝在頂棚框架上,空氣由FFU的風機加壓后經HEPA或ULPA過濾送入室內,如此循環,其換氣次數直接決定室內潔凈度的不同。FFU的技術性能取決于風機和HEPA或ULPA的質量,制造廠一般是通過額定工況下的性能參數,或FFU整機的空氣動力特性曲線。FFU的風機均采用外轉子電機以減小高度,一般配有電子式過載保護開關、故障指示燈,故障輸出節點,有傳統的低、中、高三檔交流控制,目前直流變頻控制亦越來越應用在潔凈等級比較高的系統。早在上個世紀6O年代,美國新墨西哥州Sandia國家實驗室的科學家們利用HEPA過濾的方法研制成功了層流技術,其后商用FFU陸續在美國一些手術室及工業廠房得到廣泛的應用。
但直到1984年,在亞洲才出現大規模應用FFU的事例(大約有5000臺)。是什么原因導致FFU在這么長的時間沒有得到廣泛的發展呢?有三個問題占主導地位:噪聲較大問題;壓力平衡問題,在很大的靜壓箱里,各不同角落的風機是否能得到均衡的壓力,這在當時也是不能夠得到保證的;維護問題,FFU本身造價就比較高,如果它的電機壽命不能保證的話,更換又會帶來附加投資。這些都是造成當時的企業不選擇使用FFU的主要原因。
但是這一切,在1984年都發生了改變。首先是噪聲問題得到了控制,大規模的FFU潔凈廠房都可以把噪聲控制在65dBA以下,這符合工業廠房的標準。其次隨著自動控制的發展,監測和調節各個角落的靜壓也變得容易起來。最后電機的壽命隨著技術的提高也得到了質的飛躍。

現在,隨著半導體電子技術的發展,越來越密集的集成電路也要求著越來越高的潔凈等級,而FFU系統本身也有著其獨特的優勢,主要包括以下幾點:
①靈活性。因為FFU是自帶動力的,它不受區域的限制。在一個偌大的潔凈廠房里,可根據需要,分區控制。而且,隨著半導體生產工藝的變化,廠房布局必然要作相應調整,FFU的靈活性使得這樣的調整變得輕松,而且不會帶來二次投資。
②可再利用性。從理論上講,一時不用的FFU設備,可以拆下來,密封好,妥善保管,留待下次使用。
③負壓通風。這是FFU的獨特特點。由于它本身能夠提供靜壓,使得送風靜壓箱相對于沽靜廠房負壓。這樣,靜壓箱內的顆粒就不會受到壓力的作用泄漏到潔凈區里,使得密封變得很簡單而且安全。
④縮短建設周期。使用FFU省掉了風管的制作和安裝,因為風管在潔凈工程中,占掉很大的建設周期,任何一個投資者都希望投資能盡快帶來收益,選用FFU成為了一種可能。
⑤減少運行成本。雖然在選用FFU時,初期投資要比使用風管通風高,但它在后期運行中,突出的表現出節能、免維護等特點。
⑥節約空間。相比較RCU+HEPA系統,MAU+FFU+DC系統占用送風靜壓箱內較少層高,且基本不占用潔凈室內空間。而RCU不論是吊掛在天板上方還是設置在潔凈室,均占用不少空間。
(3)DC(Drycoil)干盤管
大循環量的匯豐的冷卻就是由排數少、迎面風速低、水溫高(12~17″12)的干盤管承擔,由于該冷卻盤管的表面溫度高于回風的露點溫度,換熱器的表面沒有液體水洗出,即沒有冷凝水,只是除去了室內空氣的顯熱,故稱其為干盤管。
干盤管一FFU系統與其他方式相比較有以下幾條有點:
①靈活性大,滿布率高。對于Ic工廠而言潔凈空調系統的靈活性是非常重要的,其隨著市場產品更新換代快而帶來的變更會很多的。若果車間內潔凈度隨工藝變化而需做局部區域性調整時,可通過改變FFU風量或置換盲板來改變局部區域的潔凈度。檔密集不只是,漫步率可達85.5%。
②FFU上部頂棚為負壓,可起負壓密封的作用。頂棚內呈負壓,潔凈室內空氣壓力大于頂棚內的空間。如果FFU與支架密封處有縫隙,則由于頂棚內為負壓使得未經高效過濾器的空氣不能進入室內,對保證潔凈室的潔凈度有力。
③空氣流動系統的阻力小,出風口的風速低。干盤管的迎風面積較大,空氣流動阻力在50Pa左右;回風道阻力在15Pa以內;多孔及格柵等的阻力較小。回風全部阻力(包括多孔地板、格柵及風道)、干盤管阻力及高效過濾器的阻力,總和在250Pa以內。FFU的出口風速一般在O.38~0.45m/s范圍。
④單位風量的能耗較低。采用FFU后不需要再增設加壓風機,風機化整為零,不需專設機房,同時取消了送風管路的阻力。當FFu采用DC/EC(電子整流)電機時,出口風速可在0.15~0.4m/s之間調整,電機的效率可達75~80%,可每臺根據過濾器降壓進行調速控制以節約能耗。所以單位風量的能耗一般比大型離心風機的集中系統為低。并且隨著半導體技術的不斷發展,可以預料,~些簡單可靠、性能優異、價格便宜的變頻調速系統將不斷出現,異步電動機的變頻調速方法的應用將日見廣泛,并將最終取代直流調速方式和調壓調速方式。
2 MAu+FFU+DCC常用系統控制簡介
2.1外氣空調箱MAU之控制
(1)由空調箱出口風管上之露點溫度傳送器,控制空調箱之冷卻盤管冷凍水流量,當送風露點高于設定值時,增加冷卻盤管冷凍水控制閥開度,加濕器不動作。由空調箱入口外氣露點溫度傳送器,控制空調箱之加濕泵,當露點高于設定值時,加濕泵啟動。
(2)由空調箱出口風管上之溫度傳送器,控制空調箱之再熱盤管加熱量。當送風溫度低于設定值時,增加再熱盤管冷凍水控制閥開度。
(3)由空調箱加熱盤管出口焓值傳送器,控制空調箱之加熱盤管加熱量。當送風焓值低于設定值時,增加加熱盤管熱水控制閥開度。
(4)由送風主風管上之壓力傳送器,控制風扇變頻器轉速,以維持風管內定壓。及當風扇起動10s后,無壓力被感測到,則風機跳脫運轉。
(5)空調箱之初、中級及HEPA過濾網,分別設置壓差指示器供維修人員判斷清理濾網。
2.2無塵室運轉模式
(1)以無塵室內之溫度傳送器控制干盤管的冷凍水閥開度,維持室內恒溫。
(2)以廢氣排氣風管之差壓傳送器控制排氣風機之變頻轉速,維持排氣系統負壓。
(3)以無塵室內之差壓傳送器控制外氣風管之控制風門,調整外氣量,維持室內相對正壓。
(4)由送風主風管上之壓力傳送器,控制MAU風機變頻器轉速,以維持風管內定壓。