王明波
东莞市华创机电工程有限公司
摘要：现如今，我国是电子产业发展的新时期，针对某微电子工业厂房项目工程，分析电子工业洁净厂房的净化空调系统设计，以及防排烟系统的设计。同时根据电子洁净厂房工艺设备的参数，简述气体动力系统设计。
关键词：洁净厂房；微电子工业
引言
随着计算机、信息技术的发展，微电子工业的发展已成为世界技术进步的主要支柱。近二十年来，微电子工业以每2}3年为一台阶的速度迅速地发展。微电子工业已成为衡量一个国家的科学技术和经济发展实力的重要标志，发达国家把微电子工业作为战略性产业。微电子工业已成为发展最为迅速、竞争最为激烈的产业。
1洁净厂房设计的特点
微电子工业洁净厂房的设计是一项综合技术，它与其他工业厂房设计有类似之处，但也有一些特殊之处。其主要特点如下:1）为确保洁净室内所必须的洁净度，各个专业均要求不引入或少引入污染物，不产生和少产生污染物，不滞留或少滞留污染物。2）洁净厂房的设计是各专业设计技术的综合，要求各专业密切协同，相互渗透和合理安排。3）洁净厂房的设计应确保安全生产和环保要求。各专业设计必须满足消防防火要求。同时由于微电子工业的生产特点，生产过程中产生出一些废水、废气，必须经过特殊处理达到国家排放标准后才能排放。4）微电子工业发展口新月异，洁净厂房本身是一个技术密集、资金密集的产物，投资非常巨大，这就要求洁净厂房的设计要考虑一定的灵活性，以便产品换代时方便地进行技术改造。目前SM工F隔离技术的采用，就是一种能适应技术发展的灵活的设计。
2微电子洁净厂房的设计
2.1空调冷热源、水系统设计及项目负荷参数
1）工程冷热源及水系统设计参数工程夏季冷源采用的是设置在动力中心的离心式冷水机组供冷，供回水温度为7/12℃。冬季采用的是设置在锅炉房的燃气锅炉供热，燃气锅炉出水温度为90℃，回水温度为60℃，通过板式换热器提供空调热水，供回水温度为60/45℃。车间内干盘管水系统冷源由离心式冷水机组提供，经水-水板式换热器，提供14℃冷冻水，回水温度为18℃。车间工艺水系统冷源由离心式冷水机组提供，经水-水板式换热器，提供18℃冷冻水，回水温度为28℃。2）洁净车间冬、夏季节负荷洁净车间的负荷主要以满足工艺设备生产为主，工人工作环境舒适为辅准则设计，在计算统计负荷量时以业主和设备厂家提供的参数为主。1、夏季负荷洁净车间干盘管冷负荷415kW；空调箱新风系统冷负荷2353kW；空压机冷负荷：350kW（业主提供）；纯水机房冷负荷350kW（业主提供）。2、冬季负荷冬季负荷：空调箱新风系统负荷1598kW。
2.2净化空调系统设计
1）压差控制为了保证洁净室在正常工作时或空气平衡暂时受到破坏时，气流都能从空气洁净度高的区域流向空气洁净度低的区域，使洁净室的洁净度不会受到污染空气的干扰，所以洁净室与周围空间必须保持一定的压差。《洁净厂房设计规范》(GB50073-2001)中的规定"洁净室与周围的空间必须保持一定的压差，并应按生产工艺要求决定正压差或负压差。不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的压差，应不小于SPa，洁净区与室外的压差，应不小于lOPa。2）3.送风量的确定洁净室的送风量计算不同于一般的空调房间，因为经过滤处理送入洁净室内的清洁空气除了要处理室内的余热、余湿外，还要排除、稀释室内的污染物，以维持室内的空气洁净度。((洁净厂房设计规范》(GB50073-2001)规定"洁净室的送风量，应取下列三项中的最大值:为保证空气洁净度等级的送风量;根据热、湿负荷计算确定的送风量;向洁净室内供给的新鲜空气量。"
2.3空调系统形式
微电子厂房的净化主要是厂房内的生产区域。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据生产工艺的要求，净化等级为1000级，设计单向流的空调系统形式，本工程采用的是组合式空调机组（MAU处理新风）+干盘管（DCC处理回风）+FFU（高效送风口）空调系统形式；考虑设备高度及行车高度后，在整个生产区域上方7.95m的高度设置一个洁净空腔，洁净空腔高度为2m。在洁净空腔上部设置设备平台（原土建没有，现新增），新风机组、排风风机、臭氧处理及其他设备均放置在设备平台上。夏季：室外的新风经过过滤及降温除湿处理后，送入洁净空腔。冬季：室内的热排风通过板式热交换机组，预热室外新风，经过滤，加热加湿处理后，送入洁净空腔。送入洁净空腔内的新风与洁净车间内经过干盘管处理的回风混合，由FFU送入洁净车间。FFU的吸入口端设置中效过滤器，出口端设置高效过滤器。送入室内的风通过架空地板的开孔，回到洁净车间两侧的回风墙内。
2.4气体动力设计的主要内容
在微电子工业的洁净厂房的设计中，因其工艺需要，气体动力专业其涉及的主要工作内容包括各种动力站房及室内外气体、冷冻水、热力、燃料(油或气)等介质生产、储存及输配的设计。其中部分站房系统又涉及高(低)温、高压、易燃、易爆或有毒气(汽)体，设备涉及中、高压压力容器，故设计中确保动力生产供应的安全性、可靠性、稳定性、连续性，满足消防、环保、职业安全、卫生等国家及当地地方规范，其设计显得尤为重要。1）资料收集气体动力专业的设计需要收集许多资料，主要有:1.区域热力中心提供热力的能力，如蒸汽、热水，相应的供热参数压力、温度。收集当地供给的燃料的组成、供气能力、压力及低热值。2.现场条件:气象资料、冻土层深度、地震烈度、风向玫瑰图、现场本底噪声等。3.消防、环保、节能、职业安全、卫生等方面国家及当地地方规范的要求。2）设计组成气体动力专业主要包括两部分内容:机械动力供应和气体供应。机械动力供应主要包括冷冻水系统、蒸汽热水系统、燃料气系统、燃油系统。这部分与其他工业厂房基本一致，主要区别在于在某些工程中暖通专业提出的冷冻水温度有特殊要求，例如在某电子网板公司HDTV/SDTV平板荫罩项目(上文中实例4)暖通专业提出的冷冻水温度要求为00C}5℃，为此制冷机的载冷剂不能采用水，选择乙二醇溶液作载冷剂。气体供应部分分为大宗气体系统和特种气体部分。大宗气体包括净化干燥压缩空气(}CDA)、高纯氮气(GN2)、超纯氮气(PN2)、超纯氢气}PH2)、超纯氢气(PAr)、超纯氦气(PHe)，超纯氧气(P02)。应根据用气量、用气质量和外部气体供应情况采用不同的供应方式:厂外气体中心集中供应方式和厂内建站方式。以CDA为例，厂外气体中心集中供应方式流程为厂外气体中心一初过滤器一调压阀组一后过滤器一分配器一CDA用户;厂内建站方式流程为空压机一缓冲罐一空气干燥装置一一级过滤器一终端过滤及调节阀组一CDA用户。特种气体由外购钢瓶特气供给。气体供应部分根据需要设置微量氧分析仪，露点分析仪，气体杂质分析仪、气相色谱仪、粒子计数器等。
结语
通过对微电子洁净厂房的分析设计，提醒设计工程人员只有对洁净室内工艺设备了解清楚，积极配合工艺、建筑、结构、电气以及给排水等各专业，才能做到设计合理，做出优秀的、满足生产要求的项目工程。
参考文献
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[5]GB50016-2014,建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2014.
论文作者:王明波
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
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