電子行業FFU如（rú）何（hé）設計？

一、電子行業潔淨室的特點
電子行（háng）業潔淨室除了要具有高效的淨化空氣特點和功（gōng）能外，還（hái）需考慮以下幾點（diǎn）：
1、氣流分布要求很均勻（yún）
潔淨空調室為維（wéi）持室內高潔淨度，必須去除室內所產生的微塵粒子，因此對氣流組織有嚴（yán）格的要求。對於ISO3～ISO6級(1～1000級)的潔淨室目前采用上頂棚送風、下地板回風（fēng）的垂直單向流氣流組織。對於ISO7～ISO8級(10000～100000級)的潔淨（jìng）室常采用上頂棚送風、下（xià）側回風口的非單向流氣流組織（zhī）。
2、恒溫（wēn）恒濕控製精度高
由於電子產品的製造工藝對（duì）溫、濕度變化極為敏感（gǎn），所以在潔淨（jìng）室工藝區域的空氣參數須嚴格控製在極小的範圍內。潔淨（jìng）空調係統目前普遍采用了控製靈活、性能可靠的直接數（shù）字控（kòng）製係統，當室內空氣參數達不到設計要求時，可通過DDC控製係統來自動調節各（gè）閥門開大或關小。這樣就不至於使（shǐ）房間溫、濕度波動太大，影響產品質量和成品率。
3、新風量大，換氣次數高
在電子產品製（zhì）造過程中需使用有毒的化學品，會產生有（yǒu）毒的廢氣，必須（xū）排出室外。為保持潔淨室內正壓和（hé）滿足（zú）衛生條件，必須補充大量新風。為了保持高潔淨度，潔淨室應有較高的換氣次數，同時室內的空氣（qì）流速不（bú）能太大，一般在（zài）0.4m/s以下。
4、潔淨室空調冷負（fù）荷大但濕（shī）負荷很小，熱濕比（bǐ）值接近無限大
電子行業的潔淨室一（yī）般都置於（yú）建（jiàn）築物的（de）中部，雖然通過圍護結構的得熱量較小，但潔淨室內工藝設備的發熱量相當大（dà），即全年需要排除室內餘熱量。潔淨室內一般無散濕源，工作人員也是密封在防塵服中。為了（le）減少靜電（diàn）現象，空氣不能太幹燥，這就要求空調係統處（chù）理室內回風（fēng）時不能是減濕過程。
二、FFU潔淨空調係統

上（shàng）圖所示是（shì）電子（zǐ）行業潔淨室目前較常用的FFU潔淨空調係統示意（yì）圖。大循環量的回風（fēng）的冷卻由排數少、迎麵風速低（dī）、水溫為12～17℃的換熱盤管承擔，回風從（cóng）回風道到頂棚時經換熱盤管除去（qù）濕熱。由於該換熱器的盤管溫度高於回（huí）風的露點溫（wēn）度，換熱器的表麵（miàn）沒有液（yè）體水析出，故稱其為幹盤管。室（shì）外新風經新風機組、粗中效過（guò）濾、預熱、降焓、減濕、再熱、高（gāo）效過濾後送入頂棚。模塊化小型FFU安裝在頂棚框架（jià）上，空氣由FFU的風機加壓後經過HEPA或ULPA過濾送入室內。
FFU係統與其它（tā）方式相比有以下（xià）優點：
1、靈活性大，滿布率高
對（duì）IC工廠而（ér）言潔淨空調係統的靈活性是（shì）很重要的。如果車間內潔淨度隨工藝變化而需作區域性調整（zhěng）時，可通過改變FFU風量或（huò）置換盲板來改變局部地區的潔淨度。當密集（jí）布滿（mǎn）時，滿布率可達（dá）85.5%。
2、FFU上部（bù）頂棚為負壓，可起負壓密封作用
頂棚內呈負壓，潔淨室內空氣壓力大於頂棚內（nèi）空間的壓力（lì）。如果（guǒ）FFU與支架密封處有縫隙，負壓使得未（wèi）經高（gāo）效過濾的空（kōng）氣不能進（jìn）入室內，對保證潔淨室的潔淨度有利。
3、風係統阻力小（xiǎo），出風口風速低
FFU的迎風麵積較大，空氣流動阻力在（zài）50Pa左右；回風道截麵積大，回風道阻力小於15Pa；多孔地板及隔柵等的阻力較小。回風全（quán）部阻力(包括多孔地板、隔柵風道)、FFU阻力及（jí）末（mò）級（jí）過濾器的阻力，總和小於250Pa。FFU出口風速一般為0.38～0.45m/s。
4、單位風量能耗低
采用FFU後（hòu）不需要增（zēng）設加壓風機，不需專設機房，同時避免了送風管（guǎn）路的阻力（lì）。當FFU采（cǎi）用DC/EC(電子整流)電（diàn）動機時，電動機的（de）效率可達75%～80%，每台可根據過濾器壓降進行調速控製以節約能耗。所以單位風量的能（néng）耗一（yī）般比大型離心風機的集中係統低。

FFU潔淨（jìng）空調係（xì）統的空氣處理過程如上圖所示（shì）。室外新風W經新風機組淨化、降溫、減濕、再熱處理後送入頂棚。為使潔淨室的溫濕（shī）度控（kòng）製得更平穩（wěn），通常將處理後的新風調整到潔淨（jìng）室的要求狀態N，由DDC實現淨化新風的準確控製。由於新風機組（zǔ）采用了噴淋潔淨水的噴淋段和再熱段（duàn），所以L點應是新風（fēng）機器露點，位於N點的垂直下方。經過安（ān）裝在回風道上的FFU處理後的H狀態回風在（zài）頂棚內與經過新風機組處理的新風混合，形成0狀態的送風，再由FFU加壓過（guò）濾送入潔淨室（shì）內。送入室內的潔淨空氣吸收顯（xiǎn）熱後變（biàn）為室內狀態（tài）N，一部分由工藝設備的排風裝置排到室外，另一部分再經FFU處（chù）理後回用。整個空氣處理過程（chéng）如下圖所示。

三、FFU潔淨空調係統設計
FFU潔淨空調係統設（shè）計的核心是確定換氣次數。由（yóu）於按室內（nèi）空調冷負（fù）荷計算得出的風量一（yī）般與按（àn）室內允許含塵濃度計算（suàn）得（dé）出的總風量不同，所以對應於換（huàn）氣次數也就有（yǒu）兩個不（bú）同的值。在設計FFU潔淨空調係（xì）統時，應分（fèn）別計算出這（zhè）兩個換氣次數，然後取較大值。如果確定的換氣次數對於空調冷負荷來說有較多的富餘量，則可由DDC調整FFU的進水溫度和出風參數來實現室內溫、濕度參數的確定。
1、確定空氣處理過程中的各狀態點
W點（diǎn）為室外空氣狀態點，取決於工程所在地（dì）的氣象條件。工程設計（jì）時Δt₀可根據具體（tǐ）情況試算，一般情況下可在6～8℃範圍內確定一個Δt₀初算值。根據Δt₀就可以確定送風狀態O點。L點為新風機組（zǔ）的（de）機器零點（diǎn）。
2、根（gēn）據潔淨室空調冷負荷計算（suàn）總風量和換氣次數
由空調冷負（fù）荷要求的總風量為：

式中，L₁為空調冷負荷（hé）要求的總風量（m3/h）；
    Q為（wéi）潔淨室空調冷負荷（hé）（kW）；
    h_N為（wéi）室（shì）內（nèi）空氣焓（hán）值（zhí）（kJ/kg）；
    h_o為送風焓值（kJ/kg）。
選用的FFU台數為：

式中，A_FFU為（wéi）FFU台數（台）；
    l_FFU為單台FFU的風量（liàng）（m3/min）。
由於FFU電動機的發熱量較大（dà），相當（dāng）於增加了室內空調冷負荷，所以必須增加一部（bù）分風量用於排除FFU產生的熱量。因此，在初步計算出通風量和FFU台數後，還要根（gēn）據FFU產生（shēng）的（de）熱量用上式修正確定總風量和FFU台數。選定FFU的過濾器型號後，就可以從產品性能表中查到FFU對粒徑≥0.5um塵粒的計數總效率（lǜ）。
空調冷負荷要求的換氣次數為：

式中，n₁為空調冷負荷要求的換氣次數（次/h）；
    V為潔淨室體積（m3）。
3、根據新風量選擇新風機組（zǔ）
對於電子行（háng）業潔淨室來說，室內日工作（zuò）人員（yuán）較少，一（yī）般可以根據正壓和補充排風的要（yào）求確定新風量，即（jí）：

式中，L_x為新風量（m3/h）；
    L_P為工藝設備的排風量（liàng）（m3/h）。
新風機組的製冷量為：

式中，Q_X為新風機組的製冷量（kW）；
    h_W為室外空氣焓值（kJ/kg）；
    h_L為新風機組的機器露點焓值（kJ/kg）。
根據計算得出的新（xīn）風量和負荷選（xuǎn）擇（zé）新風機組，並確定新風機組的初效、中效、高效濾網（wǎng）的過濾效率。
4、根據回風風量計算FFU的負荷
送風量減（jiǎn）去新風（fēng）量（liàng）即是回風量，由此得到回風的比例，然後確定回風經（jīng）過FFU的狀態點（diǎn）H，回風比與其它狀態點參數的關係（xì）式為：

式中（zhōng），S為循環風（回（huí）風）的（de）比例；
    h_H為經過FFU處理後的空（kōng）氣焓值（kJ/kg）。
FFU的負荷為Q_g=L_h（h_N-h_H）*1.2/3600
式中，Q_g為（wéi）FFU的負荷（kW）；
    L_h為潔淨室的回（huí）風量（m3 /h）。
根據FFU的負荷（hé）和（hé）潔淨室的回風量選擇FFU的（de）型號、台數，並進一步算出FFU的風（fēng）壓損失、水量、冷量、回水溫度。FFU的進水溫度一般高於室內空氣狀態點N的露點溫度。
5、室內人員發塵量（liàng）計算
室內發塵源主要包括人和建築表麵、設備表麵以及工藝（yì）過程。潔（jié）淨室內的灰塵主要來（lái）自於人，一般占總量的（de）80%～90%，室內人員的發塵（chén）量可用下式計算：

式中，G為室內人員的發塵量［pc/（m3.min）］；
    q為室內（nèi）人員密度（人/m3）；
    β為勞動強度係數，一般為5，強度高為7，強度低為3。
6、FFU的送風含塵濃度（dù）
確定了FFU的（de）過濾效率和新風機（jī）組的過濾效率後，可（kě）由下（xià）式計算FFU的送風含塵濃度。

式中，N_s為FFU的送風含塵濃度（pc/L）；
    S為循（xún）環（huán）風（回風）的比例；
    α_FFU 為FFU對粒（lì）徑≥0.5um塵粒的計數總效率；
    α_c為新風機組粗效空氣過濾器對（duì）粒徑≥0.5um塵粒的（de）計數總效率；
    α_z為新風機組中（zhōng）效（xiào）空（kōng）氣過濾器（qì）對粒徑≥0.5um塵粒的計數總效率（lǜ）；
    α_m為新風機組末級空氣過濾器對粒徑≥0.5um塵粒的計數總效率；
    N_r為（wéi）回風濃度（pc/L），工程設（shè）計計算時可采用室（shì）內平均含塵濃度（dù）N；
    M為大氣塵濃度（pc/L）。
7、根據（jù）潔淨室含塵濃度計算換氣次數
潔淨室的換氣（qì）次數可根據其含塵（chén）濃（nóng）度采用下式計算：

式（shì）中，n_c為潔淨室含（hán）塵濃度計算的換氣次數（次/h）；
    N為潔淨室要求達到的含塵濃度（pc/L）；
    Ψ為潔淨室不*分布係數。
比較n_c和n₁，取其（qí）中大值作為確定的換氣次數。如果選用了n_c，還要重新（xīn）確定FFU的台數。
潔淨室不*分布係數（shù）（頂送風（fēng）口）