無塵車間節(jié)能的十個技巧

根據(jù)各潔凈系統(tǒng)的運行經(jīng)驗可知，無塵車間的能耗遠(yuǎn)高于一般辦公樓的能源耗量，而且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新產(chǎn)品的研制及各種藥品對潔凈系統(tǒng)潔凈度的日益提高?？諝鈨艋夹g(shù)面對這種挑戰(zhàn)，如果不采取新的對策——革新設(shè)計方法、研制新式節(jié)能設(shè)備、提高運行管理水平，則將無法滿足生產(chǎn)上的要求，或者在能源消耗上要付出更高的代價。所以各國對現(xiàn)代無塵車間的建筑，無不從設(shè)計、運行管理、研究開發(fā)方面考慮各種手段、措施來減少能耗，而且凈化設(shè)備的制造廠商也千方百計的開拓新的設(shè)備，以滿足技術(shù)發(fā)展的需求。

下面是新建和現(xiàn)有工廠提供解決能效的十個技巧，不但提供了可靠的技術(shù)，風(fēng)險也最小、而且費用低或者不需要花錢，而投資回收期又很吸引人。

1、選擇離心式壓縮機(jī)

空氣壓縮機(jī)的改進(jìn)節(jié)約了大量能源。離心式壓縮機(jī)是無油的，比螺桿式壓縮機(jī)的效率高很多。但是離心式壓縮機(jī)不能空轉(zhuǎn)，這使得他們在負(fù)載低的情況下效率很低。最有效和經(jīng)濟(jì)的辦法是離心式和螺桿式壓縮機(jī)兩者結(jié)合使用。選用離心機(jī)組滿足基本負(fù)荷，再用小一些的螺桿式機(jī)組滿足峰值負(fù)荷。壓縮機(jī)組應(yīng)該配有熱回收系統(tǒng)。

另一種方案是整個現(xiàn)場用高效的離心式壓縮機(jī)作為一個大的壓縮空氣裝置，外加大的儲氣罐和連接管道作為緩沖器。這樣可以保證整個工廠維持一個恒定載荷，減輕加載與卸載對設(shè)備的損耗，并且降低能量浪費。

2、通過降低換氣次數(shù)的方法

無塵車間維持一定的空氣流量來保持清潔度和顆粒數(shù)。流量根據(jù)每小時的換氣次數(shù)來確定，同時這也決定了風(fēng)機(jī)尺寸、建筑構(gòu)型和能量消耗。在保持潔凈度的前提條件下，空氣流速的降低可以降低建造及能耗成本。換氣次數(shù)降低20%就可以使風(fēng)機(jī)的尺寸降低50%。空氣潔凈度比節(jié)約能耗更重要，但是最新的研究成果已經(jīng)有降低潔凈成本的記載了。

關(guān)于最佳換氣次數(shù)還沒有達(dá)成共識。許多原則都已過時，是建立在老觀念上，采用低效的空氣過濾器。調(diào)查顯示，ISO第5級標(biāo)準(zhǔn)的無塵車間推薦的換氣次數(shù)變化范圍是從250到700以上。

美國的一所國家實驗室正在確定ISO第5級無塵車間的標(biāo)準(zhǔn)。研究顯示，實際換氣次數(shù)范圍是90到250――比操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)低很多，而且不會影響生產(chǎn)和潔凈度。因此建議ISO第5級無塵車間的換氣次數(shù)大約是200，保守的上限是300。

3、使用變速驅(qū)動的冷凍機(jī)

變速驅(qū)動冷凍機(jī)能節(jié)省大量的能量和金錢。許多無塵車間的設(shè)計人員和操作人員認(rèn)為，沒有必要使用變速驅(qū)動冷凍機(jī)，因為負(fù)荷通常是恒定的，多級冷凍機(jī)機(jī)組通?？刂茷楦哓?fù)荷運轉(zhuǎn)。但是負(fù)荷恒定的冷凍機(jī)通常工作在滿負(fù)荷以下。變速驅(qū)動冷凍機(jī)通常工作在全負(fù)荷的90%-95%以節(jié)省能量。一臺1000噸的冷凍機(jī)穩(wěn)定工作在滿負(fù)荷的70%，如果使用了變速驅(qū)動，每年就可節(jié)省兩萬到三萬美元。根據(jù)生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)，電能的價格是0.05美元/千瓦時，這樣大約一年就可以回收成本。

多級冷凍機(jī)冷水式機(jī)組很少高負(fù)荷運轉(zhuǎn)。通常情況下，現(xiàn)場負(fù)荷通常不是正好匹配機(jī)組的能級變化。許多操作人員運行額外的冷凍機(jī)以求可靠，一旦某個冷凍機(jī)發(fā)生故障，其它的冷凍機(jī)可以立刻補(bǔ)充，接替其全部負(fù)荷，因此冷水式機(jī)組經(jīng)常是讓冷凍機(jī)在制冷能力的60%到80%運轉(zhuǎn)。

在購買新冷凍機(jī)的時候，指定購買變速驅(qū)動冷凍機(jī)是劃算的。用變速驅(qū)動冷凍機(jī)可降低能耗，同時讓其他冷凍機(jī)可靠性運行。有許多的研究和實驗證明，變速驅(qū)動冷凍機(jī)的效果是很好的。二十多年來，變速驅(qū)動冷凍機(jī)制造廠商制造出更可靠性的產(chǎn)品，用在新建的和升級的潔凈工廠里面。

4、通過低斷面風(fēng)速設(shè)計的方法

斷面風(fēng)速就是空氣處理部件中空氣經(jīng)過過濾器或者加熱/冷卻盤管的速度.

大部分工程師根據(jù)“經(jīng)驗”把空氣處理器設(shè)計成500英寸/分鐘。這樣的設(shè)計雖然節(jié)省時間，但是卻增加了運作費用。在低斷面風(fēng)速（LFV）設(shè)計中，使用更大的空氣處理器和更小的風(fēng)機(jī)，從而降低空氣的流速，降低能耗和設(shè)壽命成本。

壓降決定了風(fēng)機(jī)的能量損耗。由“平方定則”可知壓降與速度下降的平方成正比。如果斷面風(fēng)速降低20%，那么壓降將下降36%；如果斷面風(fēng)速降低50%，壓降將下降四分之三。根據(jù)“立方定則”，風(fēng)機(jī)能耗的變化與流量變化的立方成正比。如果空氣流量降低50%，風(fēng)機(jī)能耗將下降88%。

因此，較大尺寸的空氣處理器、較大的過濾器和盤管面積消耗較少的風(fēng)機(jī)能量，可以使用比較小的風(fēng)機(jī)和馬達(dá)。小風(fēng)機(jī)給空氣添加的熱量比較少，降低了冷卻的難度。厚度小的盤管更容易清洗、工作效率更高，所以冷凍水的溫度可以更高。過濾器在低斷面風(fēng)速情況下，工作效果更好、壽命更長。

LFV設(shè)計減少了空氣和水的壓降，減小了冷卻盤管的帶水量。流線型設(shè)計，幾乎沒有尖角，從而使壓降減少10%到15%。