摘 要: 隨著現代工業(yè)的飛速發(fā)展，實驗、研究以及生產的環(huán)境要求越來越高，各種不同用途，不同工藝的潔凈廠房在各個電子工業(yè)園區(qū)中落戶，本文以某半導體電子工業(yè)生產廠房為例，淺談半導體廠房液位變送器的空調系統(tǒng)設計。
在日常生活及工業(yè)生產中，空調是比較常見的設備，由于現代化的科學實驗和生產活動等對空氣的潔凈度有著不同的要求，為了給工藝生產提供穩(wěn)定可靠的生產環(huán)境，保證所生產工藝產品的質量、產品的可靠性及較高的成品率，必須消除液位變送器內外的各種熱濕干擾以及塵埃污染。#常用的方法是向工藝生產各區(qū)域輸入一定量經過處理的空氣，從而將液位變送器內的空氣微塵粒子、有害氣體、氣態(tài)污染物等污染物部分或全部排除并將液位變送器內溫濕度、潔凈度、氣流分布、氣流速度、室內壓力等參數控制在某一需求范圍內。
2 工程概況本工程主要位于上海浦東新區(qū)某半導體產業(yè)園區(qū)，生產廠房總建筑面積 37497．91 平方米，3 層丙類多層廠房，建筑高度18．80 米，功能布局為丙類生產車間及生產輔房。
3 液位變送器空調系統(tǒng)設計本工程空調設計主要包括區(qū)域一般空調通風、凈化空調系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、工藝排氣系統(tǒng)等。液位變送器主要位于生產廠房的二層部分區(qū)域及三層實驗室區(qū)域。液位變送器空調系統(tǒng)的室外設計參數如下表所示:
本工程液位變送器的空調系統(tǒng)形式采用 FFU( Fan Filter Unit 風機過濾單元) +DCC( Dry Cooling Coil 干冷卻盤管) +MAU( Makeup Air Unit 集中新風機組) 的系統(tǒng)形式; 氣流組織形式為頂送下回，干盤管位于吊頂上方。潔凈空調原理圖如圖 1 所示。 MAU 機組設置在三層空調機房。
MAU 規(guī)格為 95000CMH，4 臺( 三用一備) 。新風空調機組由進風段、G4 板式初效過濾段、 F8 袋式中效過濾段、預熱盤管段( 38/32℃) 、預冷段( 6/13℃) 、 ＲO 水噴淋水洗加濕段、低溫冷凍水表冷段( 6/13℃) 、再熱盤管段( 38/32℃) 、風機段、化學過濾器段、化學過濾段、F9 中效過濾段、H14 高效過濾段、出風段以及相關的檢修功能段組成。空調機組段位圖如圖 1 所示:
FFU 滿布率: ISO3 級區(qū)域為 100%; 其余區(qū)域根據凈化級別為 25～ 75%。潔凈區(qū)所用的新風( MAU) 系統(tǒng)，通過初、中效過濾、冷卻除濕、過濾或加熱、水洗加濕過濾以潔凈之新風補充液位變送器內工藝排風和維持正壓為目的，以恒定的溫度和濕度參數送風，從而保證室內個參數在設定值。
4 空調自控系統(tǒng)設計
在各系統(tǒng)運轉數據的收集與分析上，自動控制系統(tǒng)可以取代大量人力，還可以提供系統(tǒng)偏離設計值的早期預警，并將分析整理過的信息傳送到工程師與主管作為系統(tǒng)管理的依據。 FFU( Fan Filter Unit 風機過濾單元) +DCC( Dry Cooling Coil 干冷卻盤管) +MAU( Makeup Air Unit 集中新風機組) 空調組成形式主要通過 MAU( Makeup Air Unit 集中新風機組) 來控制液位變送器的濕度，通過 DCC( Dry Cooling Coil 干冷卻盤管) 來控制液位變送器的溫度。P＆ID-新風機組控制原理圖如圖 2 所示，P＆ID-液位變送器控制原理圖如圖 3 所示，液位變送器空調自動控制原理如下:
(1) MAU 機組進出口處均安裝電動密閉閥，電動密閉閥與MAU 送風機聯(lián)動，開啟時先開閥門再開風機，關閉時順序相反。本項目業(yè)主要求在 MAU 機組入口和出口處均安裝電動密閉閥，筆者認為入口電動密閉閥的主要目的是關機后防止新風侵入損壞冷盤，出口處安裝電動密閉閥的主要目的是防止某臺機組不運行而其他機組運行時新風通過集管倒灌，故在設計中可只在 MAU 機組入口處安裝電動密閉閥，出口處可用逆止閥取代電動密閉閥。
(2) MAU 機組各級過濾器設壓差開關，報警值初中效: 350Pa，中效: 250Pa，高效: 500Pa，化學過濾器段: 200Pa，當壓力超過設定值時報警，提示清洗或更換。筆者設計時，在 MAU 風機段也曾設置壓差開關，主要目的是實現風機無風斷電保護，業(yè)主要求取消該壓差開關，原因是: 在工程一期的使用過程中，類似功能的壓差開關在風機關閉時曾出現過誤報警，且誤報警在不同區(qū)域均有發(fā)生。在常規(guī)的設計中，無風斷電保護均會配置，且有部分業(yè)主會指定配置無風斷電保護，筆者認為該工程一期經常出現誤報警是因為程序設計不合理，專業(yè)自控廠家在程序設計過程中，不能孤立的判斷壓差開關的報警信號，應結合送風機的運行狀態(tài)，判定有效報警信號，當風機運行過程中出現報警信號時，報警視為有效，當風機關閉時報警信號視為無效信號.
(3) 溫濕度控制: 冬季: 根據預熱盤管后安裝溫濕度變送器控制預熱盤管電動調節(jié)閥開度，保證預熱后焓值在設定值; 再經過水洗噴淋段( 水洗噴淋段自帶控制) 進行水洗加濕，保證送風含濕量在設定值，再根據送風溫度調節(jié)再熱盤管電動調節(jié)閥開度，保證送風溫度在設定值。夏季: 根據預冷盤管后安裝溫濕度變送器控制預冷盤管電動調節(jié)閥開度，保證預冷后焓值在設定值; 再經過水洗噴淋段( 水洗噴淋段自帶控制) 進行水洗;據送風濕度控制再冷盤管電動調節(jié)閥開度，保證送風含濕量在設定值; 再根據送風溫度調節(jié)再熱盤管電動調節(jié)閥開度，保證送風溫度在設定值。過渡季節(jié): 根據預冷盤管后安裝溫濕度變送器控制預冷盤管電動調節(jié)閥開度，保證預冷后焓值在設定值; 再經過水洗噴淋段( 水洗噴淋段自帶控制) 進行水洗加濕，保證送風含濕量在設定值; 再根據送風溫度調節(jié)再熱盤管電動調節(jié)閥開度，保證送風溫度在設定值。液位變送器設置溫濕度變送器，監(jiān)測室內溫濕度，在各個季節(jié)根據液位變送器度調節(jié) DCC 盤管閥門開度，保證房間溫度在設定值。
(4) 水洗噴淋控制( 噴淋室自帶就地控制盤) : 噴淋用水箱設置電導率探頭，當電導率超標時，報警，排水。水箱設液位報警，當低于下限時，報警，關閉排水閥。水箱超低液位聯(lián)鎖關閉噴淋循環(huán)泵。
(5) 送風集管設置壓力傳感器，監(jiān)測送風壓力，根據送風壓力調節(jié)送風機變頻運行。
(6) 液位變送器設置壓力變送器，至各潔凈區(qū)送風支管安裝電動調節(jié)閥，根據房間壓力，調節(jié)各個送風支管電動調節(jié)閥開度保證房間壓力在設定值。
(7) FFU 設置壓差開關設置壓差開關，壓力高于設定值報警。
5 結語
本文結合某半導體廠房液位變送器空調設計從設計的角度扼要介紹 了 FFU ( Fan Filter Unit 風 機 過 濾 單 元) + DCC ( Dry Cooling Coil 干冷卻盤管) +MA( Makeup Air Unit 集中新風機組) 的空調組成形式，闡述了該組成形式的主要控制原理，并分析比較了設計過程中出現的部分問題，具體控制功能的實現還需通過專業(yè)的自控廠家深化實現。
