1 工程概况
该项目为PDP(等离子显示板)模组项目,主生产厂房为丙类多层厂房,两层钢框架加桁架结构,生产区屋面为轻钢屋面,支持区屋面为混凝土上人屋面。建筑占地面积44300㎡,建筑面积为88580㎡。
洁净空调区域面积约50000㎡,建筑高度23.2米,共3层,1层为浆料配送、图像处理、仓库等用房,2层为3层的技术下夹层及配套动力区,3层主要为前、后基板加工区。根据生产工艺的要求,洁净级别分别为6、7、8级。
本工程洁净空调系统根据工艺要求及洁净级别的不同,采用了多种净化系统方式,分别为洁净新风处理机组加FFU加干冷却盘管、洁净新风处理机组加循环风机组、洁净全新风机组等方式。
2 净化空调系统
2.1三层净化生产区
三层净化生产区面积约为30000㎡,洁净要求为6级,温度要求为23±2℃,相对湿度要求为50±5%。为了适应将来工艺设备升级,空调净化系统具有灵活性,三层净化车间采用洁净新风处理机组(MAU)、FFU与干冷却盘管(DC)相结合的方式。房间气流组织为上送下回,顶棚均布FFU。室内回风进入下技术夹层,经过干冷却盘管冷却后,在回风竖井内与经处理后的室外新风混合,进入上技术夹层,由FFU送入室内。
洁净新风处理机组的组段为:初效过滤段,中效过滤段,热水预热盘管段,中温冷却水预冷盘管段,低温冷冻水除湿盘管段,热水再热盘管段,二次蒸汽加湿段,风机段,均流段,消声段,高效过滤段。
共设置单台容量为100000m³/h的新风空调机组8台,7用1备,机组均设于厂房支持区三层,方便新风管直接进入回风竖井。
三层净化生产区分为四个区域,分区域控制各自区域的干冷却盘管以控制室内温度。
2.2 浆料混合区
浆料混合区的洁净要求为6.5级,温度要求为23±2℃,相对湿度要求为50±5%,由于该区域内的各个房间回风不宜混合,而且回风中存在少量颗粒需要过滤,因此采用新风净化机组(MAU)加净化循环风机(AHU)的形式,新风与三层净化生产区的新风净化机组公用。房间气流组织为上送下侧回,顶棚均布高效过滤送风口,侧墙下布置回风口。经过热湿处理、高效过滤的新风与回风混合后,经过中效过滤、冷却、加热处理后,由高效过滤送风口送入室内。
2.3烧结炉间及退火炉间
烧结炉间及退火炉间的房间洁净度要求为8级,温度要求为小于30℃。由于工艺设备发热量大、排风量大,上述区域分别设置全新风净化空调系统。新风经过初效过滤、中效过滤、冷却处理后,由位于顶棚的高效过滤送风口送入室内,工艺排风系统排出室内全部新风。
3 工艺空调系统
不同房间的工艺流程及其对环境的要求也不同,典型房间的空调系统描述如下。
3.1封排房间
封排房间设备发热量大,房间要求温度小于30℃,且排风量大于负荷风量。因此,采用全新风空调机组形式,机组配备初效过滤段、中效过滤段、预热盘管段、冷却盘管段、风机段,送风采用双层百叶。考虑操作人员的舒适性要求,另设有岗位空调送风系统一套,室外新风经过初效过滤、中效过滤、冷却、加热后,由岗位送风口送入,满足生产人员的环境。
3.2 老化间
老化间室内温度要求为55±5℃,采用双风机空调机组。空调机组设置初效过滤段、中效过滤段、余热盘管段、加热盘管段。当室内温度低于55℃时,采用全回风进行加热。当室内温度高于55℃时,送入部分新风调节温度。该房间的气流组织为侧下送上回。
3.3 普通空调车间
其余普通空调车间的温度要求为23±3℃,相对湿度50±5%,采用循环风空调机组形式。
3.4 电气间
电气间要求温度小于30℃,空调机组仅设置初效过滤段、冷却盘管段、风机段。夏季使用空调系统,过渡季节及冬季采用管道风机通风,以节约能源。
4 冷、热源
由于除湿的需要,净化新风机组的除湿管及其他空调系统的冷却除湿盘管采用5℃低温冷冻水供水。而循环风系统为干冷却工况,供水温度需高于室内空气状态的露点,约为13℃中温冷却水。在一定范围内,随着制冷机出水温度提升,制冷剂的cop会增加,因此,应尽可能多的使用中温冷却水。净化新风机组的预冷盘管及净化系统干盘管都采用13℃/18℃中温冷冻水。
由于大型生产厂房的内热负荷多,中温制冷剂常年运行,因此,采用热回收制冷剂回收冷凝热供净化新风机组及其他空调系统的冬季加热使用,热水供回水温度为32/37℃热水。老化间空调系统需采用80/70℃热水管道采用离心玻璃棉材料保温。
5 工艺排风系统
5.1排风性质
生产设备在生产过程中产生酸性废气、氮氧化物废气,有机废气、一般废气、热废气、含尘废气、真空尾气等,均采用局部排风的方式,分类进行处理后高空排放。
5.2排放标准及处理流程
为了确保洁净室内的工作人员的安全健康,生产作业环境需达到GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》的要求。为保护环境,各类工艺排气均满足GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求,根据本项目环境评价,排放标准为二级。七种排风系统的处理方式如下。
5.2.1一般废气排放系统
生产过程中产生一般废气,收集后由离心风机直接排至室外。
5.2.2氮氧化物废气排放系统
生产过程中产生的含氮氧化物气体,采用卧式交叉流氮氧化物洗涤塔,排风处理达到国家排放标准后高空排放。洗涤塔采用自动加药系统,由导电率控制循环水的排放。
5.2.3酸性废气排放系统
生产过程中产生的酸性气体,采用卧式交叉流酸性洗涤塔进行处理。其中,部分刻蚀工艺的排风中,HCL的浓度很高,因此采用二级酸性洗涤塔,初级洗涤塔不设加药装置。
5.2.4热废气排放系统
烧结炉间及退火炉间等设备在生产过程中产生热废气,经接管有效收集后由排风机排至室外。
5.2.5有机废气排放系统
涂布机、干燥器等设备在生产过程中产生有机溶剂等有机废气,其中温度高而浓度高的废气采用VOC蓄热燃烧装置处理,浓度低温度低的废气采用活性炭吸附方式处理,达到国家排放标准后高空排放。VOC蓄热燃烧净化装置采用连续再生型。
5.2.6含尘废气排放系统
喷砂等工艺在生产过程中产生粉尘,经过袋式除尘器处理,达到国家排放标准后高空排放。除尘器采用压缩空气脉冲吹清灰,自动高效。
5.2.7洁净室内排放系统
洁净室内各工艺设备真空泵排放的普通尾气通过接管方式直接排出室外。
5.3废气处理系统的自动控制
每套工艺排风机均设有备用风机,备用风机与工作风机自动切换。每套工艺排风系统均设置变频器,由设于排风干管末端静压传感器控制排风机转速,保证工艺设备排风口处的负压要求。
所有工艺排风系统的设备均放置于厂房支持区的屋顶,其中有机废气排放系统及酸性废气排放系统配备紧急电源。
5.4 排风管道材料
有机排风风管→不锈钢板,酸性碱性排风风管→不锈钢板+特氟龙内衬,一般排风、热排风→镀锌钢板,高温热排风→不锈钢板,除尘系统→钢板。
由于热排风系统的温度普遍较高,管道外均采用离心玻璃棉保温,外加铝板保护层。其中部分温度超过300℃的排风管采用岩棉保温材料。
6 结语
对于工艺性洁净厂房的设计,需要注重对工艺设备的工艺流程、运行规律、工作时间、生产中使用的化学品等的深入了解,才能合理的选择适合项目特点的净化空调系统及工艺排风系统;同时,设计中海应注意初投资与运行费用的经济比较,为业主创造良好的社会及经济效益提供良好的条件保障。
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