کارگاه میکروالکترونیک با مساحت اتاق تمیز نسبتاً کوچک و شعاع محدود کانال هوای برگشتی، برای اتخاذ طرح هوای برگشت ثانویه سیستم تهویه مطبوع استفاده میشود. این طرح همچنین معمولاً دراتاقهای تمیزدر صنایع دیگر مانند داروسازی و مراقبتهای پزشکی. از آنجا که حجم تهویه برای برآورده کردن الزامات دمای اتاق تمیز و رطوبت معمولاً بسیار کمتر از حجم تهویه مورد نیاز برای رسیدن به سطح پاکیزگی است، بنابراین اختلاف دما بین هوای رفت و هوای برگشت کم است. اگر از طرح هوای برگشت اولیه استفاده شود، اختلاف دما بین نقطه حالت هوای رفت و نقطه شبنم واحد تهویه مطبوع زیاد است، گرمایش ثانویه مورد نیاز است که منجر به جبران گرمای سرد در فرآیند تصفیه هوا و مصرف انرژی بیشتر میشود. در صورت استفاده از طرح هوای برگشت ثانویه، میتوان از هوای برگشت ثانویه برای جایگزینی گرمایش ثانویه طرح هوای برگشت اولیه استفاده کرد. اگرچه تنظیم نسبت هوای برگشت اولیه و ثانویه کمی کمتر از تنظیم گرمای ثانویه حساس است، طرح هوای برگشت ثانویه به عنوان یک اقدام صرفهجویی در مصرف انرژی تهویه مطبوع در کارگاههای تمیز میکروالکترونیک کوچک و متوسط به طور گسترده شناخته شده است.
به عنوان مثال، یک کارگاه تمیز میکروالکترونیک کلاس ۶ ISO را در نظر بگیرید، مساحت کارگاه تمیز ۱۰۰۰ متر مربع و ارتفاع سقف ۳ متر. پارامترهای طراحی داخلی عبارتند از: دما tn= (۲۳±۱) درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی φn=۵۰%±۵%؛ حجم هوای ورودی طراحی ۱۷۱۰۰۰ متر مکعب بر ساعت، حدود ۵۷ ساعت زمان تعویض هوا و حجم هوای تازه ۲۵۵۰۰ متر مکعب بر ساعت (از این مقدار، حجم هوای خروجی فرآیند ۲۱۰۰۰ متر مکعب بر ساعت و بقیه حجم هوای نشتی فشار مثبت است). بار حرارتی محسوس در کارگاه تمیز ۲۵۸ کیلووات (۲۵۸ وات بر متر مربع)، نسبت گرما/رطوبت تهویه مطبوع ε=۳۵۰۰۰ کیلوژول بر کیلوگرم و اختلاف دمای هوای برگشتی اتاق ۴.۵ درجه سانتیگراد است. در این زمان، حجم هوای برگشتی اولیه
این در حال حاضر رایجترین شکل سیستم تهویه مطبوع تصفیه در اتاق تمیز صنعت میکروالکترونیک است، این نوع سیستم را میتوان عمدتاً به سه نوع تقسیم کرد: AHU+FFU؛ MAU+AHU+FFU؛ MAU+DC (سیمپیچ خشک) +FFU. هر کدام مزایا و معایب و مکانهای مناسب خود را دارند، اثر صرفهجویی در مصرف انرژی عمدتاً به عملکرد فیلتر و فن و سایر تجهیزات بستگی دارد.
۱) سیستم AHU+FFU.
این نوع حالت سیستم در صنعت میکروالکترونیک به عنوان "روشی برای جداسازی فاز تهویه مطبوع و تصفیه" استفاده میشود. ممکن است دو حالت وجود داشته باشد: یکی اینکه سیستم تهویه مطبوع فقط با هوای تازه سروکار دارد و هوای تازه تصفیه شده تمام بار گرما و رطوبت اتاق تمیز را تحمل میکند و به عنوان هوای مکمل برای متعادل کردن هوای خروجی و نشت فشار مثبت اتاق تمیز عمل میکند، این سیستم همچنین سیستم MAU+FFU نامیده میشود. حالت دیگر این است که حجم هوای تازه به تنهایی برای تأمین نیازهای بار سرما و گرمای اتاق تمیز کافی نیست، یا به این دلیل که هوای تازه از حالت بیرون تا نقطه شبنم پردازش میشود، اختلاف آنتالپی ویژه دستگاه مورد نیاز بسیار زیاد است و بخشی از هوای داخل (معادل هوای برگشتی) به واحد تصفیه تهویه مطبوع برگردانده میشود، با هوای تازه برای تصفیه گرما و رطوبت مخلوط میشود و سپس به پلنوم تأمین هوا ارسال میشود. با هوای برگشتی اتاق تمیز باقیمانده (معادل هوای برگشتی ثانویه) مخلوط میشود، وارد واحد FFU میشود و سپس آن را به اتاق تمیز میفرستد. از سال ۱۹۹۲ تا ۱۹۹۴، نویسنده دوم این مقاله با یک شرکت سنگاپوری همکاری داشت و بیش از ۱۰ دانشجوی تحصیلات تکمیلی را برای شرکت در طراحی کارخانه مشترک SAE Electronics Factory که نوع دوم تهویه مطبوع و سیستم تهویه مطبوع را اتخاذ کرده بود، هدایت کرد. این پروژه دارای یک اتاق تمیز ISO کلاس ۵ با مساحت تقریبی ۶۰۰۰ متر مربع است (۱۵۰۰ متر مربع آن توسط آژانس جوی ژاپن پیمانکاری شده است). اتاق تهویه مطبوع به موازات ضلع اتاق تمیز در امتداد دیوار خارجی و فقط در مجاورت راهرو قرار گرفته است. لولههای هوای تازه، هوای خروجی و هوای برگشت کوتاه و به طور یکنواخت چیده شدهاند.
۲) طرح واحد هوای فشرده (MAU+AHU+FFU).
این محلول معمولاً در کارخانههای میکروالکترونیک با نیازهای دمایی و رطوبتی متعدد و تفاوتهای زیاد در بار گرما و رطوبت یافت میشود و سطح تمیزی نیز بالا است. در تابستان، هوای تازه تا یک نقطه پارامتر ثابت خنک و رطوبتزدایی میشود. معمولاً مناسب است که هوای تازه تا نقطه تقاطع خط آنتالپی ایزومتریک و خط رطوبت نسبی ۹۵٪ اتاق تمیز با دما و رطوبت نماینده یا اتاق تمیز با بیشترین حجم هوای تازه تصفیه شود. حجم هوای MAU با توجه به نیاز هر اتاق تمیز برای پر کردن مجدد هوا تعیین میشود و با لولههایی با توجه به حجم هوای تازه مورد نیاز به واحد هواساز هر اتاق تمیز توزیع میشود و برای تصفیه گرما و رطوبت با مقداری هوای برگشتی داخلی مخلوط میشود. این واحد تمام بار گرما و رطوبت و بخشی از بار روماتیسم جدید اتاق تمیزی که به آن سرویس میدهد را تحمل میکند. هوای تصفیه شده توسط هر واحد هواساز به پلنوم هوای تغذیه در هر اتاق تمیز ارسال میشود و پس از اختلاط ثانویه با هوای برگشتی داخلی، توسط واحد FFU به داخل اتاق فرستاده میشود.
مزیت اصلی راهکار MAU+AHU+FFU این است که علاوه بر تضمین تمیزی و فشار مثبت، دماها و رطوبت نسبی مختلف مورد نیاز برای تولید هر فرآیند اتاق تمیز را نیز تضمین میکند. با این حال، اغلب به دلیل تعداد واحدهای AHU نصب شده، مساحت اتاق بزرگ است، هوای تازه اتاق تمیز، هوای برگشتی و خطوط لوله تامین هوا متقاطع هستند و فضای زیادی را اشغال میکنند، چیدمان مشکلتر است، نگهداری و مدیریت دشوارتر و پیچیدهتر است، بنابراین، تا حد امکان هیچ الزام خاصی برای جلوگیری از استفاده وجود ندارد.
زمان ارسال: ۲۶ مارس ۲۰۲۴