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潔凈廠房如何節(jié)能減排?

2019-09-09 瀏覽次數(shù):470   

一、潔凈室能耗源頭分析
潔凈室在現(xiàn)在的科技發(fā)展中雖然必不可少,但是在保持潔凈室環(huán)境的控制過程中所消耗的能源也是巨大的,如在電子工業(yè)中,一般潔凈空間每天需要24小時(shí)都正常運(yùn)行,而為保證生產(chǎn)空間的潔凈度,空氣凈化系統(tǒng)的換氣次數(shù)zui少也要15次,zui多達(dá)到幾百次,潔凈室的能源消耗主要用于生產(chǎn)設(shè)備用電和用熱,凈化空調(diào)系統(tǒng)的耗電、耗熱和冷負(fù)荷,冷凍機(jī)組的好點(diǎn),排氣裝置的耗電和耗熱,超純水和氣體的制取和輸送一級(jí)照明及消防的用電等。
一般萬級(jí)潔凈廠房,整個(gè)潔凈室廠務(wù)設(shè)備的用電量占整個(gè)的60%左右,而在常務(wù)設(shè)備中的用電量中以冷水機(jī)組占64%為zui大,其次是新風(fēng)機(jī)組MAU能耗其次,而在冷水機(jī)組的供冷量中又是主要供給MAU使用;美國大部分使用潔凈室的廠房中,其潔凈室系統(tǒng)的能耗占整個(gè)廠房能耗的50%以上,在各種空調(diào)系統(tǒng)中,潔凈室系統(tǒng)的空調(diào)能耗是普通建筑空調(diào)能耗的幾倍到幾十倍。由此可見潔凈室系統(tǒng)的能耗還是非常大,在現(xiàn)在世界能源緊張和競爭激烈的時(shí)代中,如何能有效使用能源,節(jié)約能源,對(duì)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展和對(duì)企業(yè)降低成本,提高競爭力都有著重要的意義。
二、潔凈室的節(jié)能設(shè)計(jì)
合理的進(jìn)行潔凈室的規(guī)劃,應(yīng)該是以滿足需求,好用夠用為好,切勿對(duì)潔凈室空間求高求大,那將在運(yùn)行中造成過大量的能量浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)規(guī)劃潔凈室時(shí)可以按以下原則進(jìn)行考慮:
(1)能滿足工藝所需求的環(huán)境需求;
(2)潔凈系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠行;
(3)提高潔凈室系統(tǒng)的成本效率,盡力保證運(yùn)行成本的降低。
在滿足以上原則下,要考慮后期長期運(yùn)行所到來的高成本,如何提高能源使用的效率,節(jié)約使用能源,對(duì)企業(yè)來說也是直接影響到企業(yè)的運(yùn)行成本,以末端高調(diào)過濾器的截面風(fēng)速0.3-0.5m/s來計(jì)算,一個(gè)平方面積換氣量就在1080-1800m³/h,在工業(yè)中像上千至上萬平方米面積的潔凈車間很多。若以一年要每天24小時(shí)運(yùn)行的話,維持潔凈室運(yùn)行的費(fèi)用還是相當(dāng)高的,為提高潔凈室后期運(yùn)行中提高能源成本效率。在潔凈室設(shè)計(jì)中,進(jìn)行潔凈方面的考慮。
1、以滿足工藝生產(chǎn)需求的前提下,合理降低潔凈室的空間或面積至zui小zui合適,提高潔凈室使用效率,例如ISO6級(jí)至9級(jí)要求的正壓亂流式潔凈室,其送風(fēng)量與潔凈室的等級(jí)需求的換氣次數(shù),以及空間大小都成正比關(guān)系,ISO0-5級(jí)的正壓單向流潔凈室,其送風(fēng)量與截面風(fēng)速,及送風(fēng)的截面面積也都成正比,設(shè)計(jì)師對(duì)于潔凈室的送風(fēng)量的計(jì)算常以參考經(jīng)驗(yàn)公式之類,而此類經(jīng)驗(yàn)公式一般都相對(duì)保守,選取的參數(shù)都比較大,有資料顯示,對(duì)于亂流式潔凈室,若減少潔凈體積30%,可節(jié)能25%。可見,對(duì)于潔凈室的合理布局規(guī)劃,會(huì)帶來明顯的節(jié)能效果。
2、在能滿足工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)作及人員操作活動(dòng)所產(chǎn)生的散熱負(fù)荷的前提下,降低截面風(fēng)速至zui低,對(duì)于常年實(shí)時(shí)運(yùn)行的潔凈室,以3000平方米的潔凈室,滿布率為60%,風(fēng)速每降低0.1m/s,其帶來的效果是沒小時(shí)減少6480m³風(fēng)量。同時(shí)顯著減少了處理空氣的制冷量。
3、對(duì)于潔凈面積需求較大的車間,可考慮分區(qū)域,新風(fēng)分散處理這樣就以便于各區(qū)域若有停產(chǎn)維護(hù)等時(shí),方便減少機(jī)組運(yùn)行,既能節(jié)約能源且不影響其他區(qū)域的正常運(yùn)行。
4、對(duì)生產(chǎn)工業(yè)設(shè)備的熱負(fù)荷等做細(xì)致的調(diào)研,計(jì)算核實(shí)以確定合適的較小的空調(diào)制冷設(shè)備,勿為圖省事只是簡單的取大系數(shù)。造成后期運(yùn)行的浪費(fèi)。
5、對(duì)于工藝上的排風(fēng)熱量大,可以經(jīng)行節(jié)能的寂靜效益分析,以考慮是否可采用熱回收方式。
6、對(duì)有不同潔凈級(jí)別要求的工序流程,可對(duì)高潔凈要求的工序進(jìn)行微環(huán)境,潔凈棚,潔凈工作臺(tái)等方式設(shè)計(jì)局部高潔凈環(huán)境要求的控制,減小高能耗的高潔凈度的面積與空間。
7、對(duì)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)采用變頻控制方式運(yùn)行,因流量Q與點(diǎn)擊轉(zhuǎn)速V的一次方成正比,風(fēng)壓H與點(diǎn)擊轉(zhuǎn)速V的二次方成正比,電機(jī)軸功率P與電機(jī)轉(zhuǎn)速V的三次方成正比。
當(dāng)需要小風(fēng)量時(shí),用變頻控制裝置降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,其電動(dòng)機(jī)的輸入功率也相應(yīng)的減少,如風(fēng)量減少到80%,點(diǎn)擊轉(zhuǎn)速(V)也下降到80%,其軸公立(P)則下降到額定功率的51%;若風(fēng)量下降到60%,軸功率將下降到額定功率的22%,其節(jié)能潛力非常大。
三、制冷設(shè)備方面
潔凈室的能源消耗只要在制冷負(fù)荷和風(fēng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷中,從潔凈室負(fù)荷指標(biāo)可見,制冷和通風(fēng)設(shè)備基本占了生產(chǎn)能耗的50%附近潔凈潔凈室的需求,選擇合適的制冷設(shè)備,可通過電能,天然氣,廢熱吸收,蒸汽,地?zé)岬榷喾N能源方式對(duì)潔凈室進(jìn)行全部或部分的供應(yīng)冷熱水,通過地域資源,綜合規(guī)劃,以求zui佳搭配的制冷組合方式,在選擇制冷機(jī)組時(shí),盡量結(jié)合實(shí)際需求,在相同工況下,選擇性能系數(shù)(COP值)更高的機(jī)組。
四、分布式燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)
分布式燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)主要由燃機(jī)設(shè)備和余熱利用設(shè)備構(gòu)成,其中燃機(jī)設(shè)備是系統(tǒng)的核心,包括燃?xì)廨啓C(jī),內(nèi)燃機(jī)等,余熱利用設(shè)備包括余熱鍋爐,吸收式制冷機(jī),換熱裝置,電制冷機(jī),燃?xì)忮仩t等,其工作原理是燃機(jī)通過燃燒天然氣發(fā)電后,產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑腿胗酂崂迷O(shè)備,冬季可用于取暖,夏季可用于供冷,還可生產(chǎn)生活熱水,驅(qū)動(dòng)熱量不足部分可由補(bǔ)燃的燃?xì)膺M(jìn)行供應(yīng)。
當(dāng)潔凈室的廠區(qū)對(duì)電能,冷水熱水的需求都較大時(shí),所在的城市周邊附近天然氣資源較充足時(shí),綜合考慮天然氣價(jià)格與潔凈項(xiàng)目政策,可以在經(jīng)濟(jì)性核算后,使用冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng),同事若還可結(jié)合采用冰蓄冷裝置,蓄熱裝置,熱泵等設(shè)備配置,對(duì)能源系統(tǒng)做多種方式搭配考慮,以提高整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效果。

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