1、南京某 NHR-TFT 厂房空调设计摘要：介绍了 NHR-TFT 厂房的空调系统设计，包括对空调系统采取的一些新技术和一些节能措施。 关键词：液晶、净化、空调、FFU、干盘管、变频 Abstract: NHR-TFT plant air conditioning system design, including the air conditioning system to take some of the new technology and some energy-saving measures. Keywords: LCD, clean, air-conditioning, FFU, dr
2、y coil, frequency 中图分类号：TB657.2 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概述 此 NHR-TFT 厂房位于南京新港经济技术开发区内，由中日合资建设，项目在 2003 年 6 月开工，2004 年 12 月竣工验收。此项目生产 TFT 液晶显示器的核心构件，属于第 5 代工艺，在当时属于走在了国内液晶显示器的前端。 本项目占地面积 9675，建筑面积 13212，建筑主体为单层厂房，钢结构，层高为 12m，分工作区、上夹层、下夹层、风管层，工作区包括TFT1、TFT2、TFT3、TFT4、TFT5、For LTPS 工作区和 PANEL1、 PANEL2、MODULE
3、 房间。两端为辅助用房，其中一端为设备用房，两层，包括纯水站、动力站、变配电站和空调机房，一端为办公用房，四层。 暖通空调专业设计包含核心生产区（面积 3068，净化级别 100 级） 、支持区（面积 5088，净化级别 100 级、1000 级、10000 级）的净化、空调、通风以及辅助生产区、办公楼的空调、通风设计。 二、 工程特点 由于本工程的工艺比较复杂，所以有些传统的设计方法难以达到效果，所以本项目采取了许多新的设计思路和方法： 其设计特点可总结如下： （1）本项目设置上下两个夹层，下夹层高 3.3m，既作为管道层， 剖面图 也作为物资储存层，上夹层高 1.8m，作为送风层。这种布置
4、的主要特点是将洁净生产区与供应产品生产工艺所需的各类公用动力管线、产品生产工艺管线及工艺辅助设施等都布置在下夹层，同洁净生产区分层布置，此种布置方法不仅便于管线的维修，而且可以方便以后因生产工艺的调整而带来的调整、改造。 （2）净化系统取消了循环机组，而是采用干盘管，这样就使送回风管大为减少，并且杜绝了因在循环机组中表冷之后还要再加热带来的能量损失，此系统简单易行。 （3）洁净室气流组织为垂直单向流，采用新风集中处理加 FFU 的方式，新风机组采用变频方式，FFU 采用 DC 无刷马达，节约了能源。 （4）酸、碱排风及有机废气排风量大，废气种类多，处理设备技术先进、效率高。 三、设计参数及空调
5、冷热负荷 主要室内设计参数参加下表： 室内设计参数表 本项目各项动力用量：冷量 5250KW，新风量 13.5 万 m3/h，循环空气量 297 万 m3/h，排风量 10 万 m3/h，其中需处理的酸、碱、有毒、有机排风 6.2 万 m3/h。 四、空调冷热源设计及主要设备选择 （1）本工程冷媒为 7/12的冷冻水，由本建筑的动力站供给，共设置 3 台单击容量为 500RT 的离心式冷冻机组。空调冷冻水分两部分，一部分直接作为新风机组的冷源，另一部分经换热作为干盘管的冷源，净化系统的干盘管进出水温度为 16.5/20.5，由一次冷冻水经板式换热器获得，空调系统冷负荷 4750KW。 （2）本
6、工程的热媒为 0.2MPa 的饱和蒸汽，由厂区的动力中心通过室外管线供给。 空调机组系统图 净化空调系统设计 由于本工程采用垂直单向流的空调方式，其工作区地板使用了格栅板，格栅板分两种，一种为开孔率 43.8%的格栅板，用在百级区；一种为开孔率 25.2%的格栅板，用在千级区。 本项目针对洁净厂房洁净度等级高、温湿度要求严、运行可靠等特点，采用了新风机组加 FFU 的运行模式，新风经过集中处理后进入上夹层，与经过干盘管处理的回风混合，再通过 FFU 送入房间。此种方式优势是：新风集中处理可以避免采用大循环系统出现的冷热量相抵现象，且新风处理机组采用变频，容易实现室内的正压控制。 洁净室气流组织
7、示意图 在设计时应注意干盘管与普通表冷器的不同，干盘管处理过程只是等湿冷却，只发生显热交换，而普通的表冷器处理过程是减湿冷却，不仅发生显热交换，而且还发生潜热交换。在计算时就应该注意，干盘管与表冷器的换热系数不同，由于有潜热交换，在干盘管与表冷器的结构及管内情况并不发生什么变化的情况下，表冷器的换热系数看上去明显比干盘管要大许多，还有干盘管不存在析湿系数，其阻力计算公式与表冷器也不同，所以在计算干盘管时应向厂家仔细询问其各项参数，不要与表冷器混淆。 在选择干盘管时应根据空气侧、水侧两边的状态，再结合厂家给出的传热系数等参数计算换热面积，然后确定干盘管的型号、台数，之后计算干盘管的空气侧阻力、水
8、侧阻力，空气侧阻力作为选择 FFU 的依据。干盘管空气侧的阻力与盘管的型式、构造以及空气流速等因素有关，对结构一定的干盘管，其阻力可按下面的经验公式计算： H=B()C（Pa） 式中：H -干盘管空气侧的阻力（Pa） ； B、C-实验的系数和指数，由干盘管本身的特性决定； -空气通过干盘管有效面积的迎面流速（m/s） ； 以本项目为例，本项目由厂家提供的 4 排盘管在干冷时和湿冷时阻力计算公式分别为： 干冷：H=11.96()1.72（Pa） 湿冷：H=42.8()0.992（Pa） 根据上述公式计算在平时迎面风速为 2.5 m/s 的情况下，干冷的阻力为 57.8 Pa，湿冷的阻力为 106
9、.2 Pa，可见相差很大。 为了减小 FFU 风机的压头，本项目的干盘管的迎面风速设计为 1.5 m/s，其阻力为 24 Pa。 在室内设计温度为 23，相对湿度为 60的状态下，其露点温度为14.5，为防止结露，本项目的干盘管供水温度为 16.5。 FFU 风机的机外余压在送风风速为 0.35 m/s 的情况下为 58 Pa。其过滤效率为 MPPS（0.1m）：99.9995。 由于本项目在生产工程中对室外空气中的氮化合物、硫化物要求比较敏感，如果浓度过高就会对产品的合格率产生很大影响，为了有效的过滤空气中的有害气体分子，本项目在新风机组中增设了化学过滤器。 化学过滤段设置在粗效、中效过滤器
10、后，本项目采用的是 Camfil Farr 公司生产的 CLEAN SORB-型 CM 系列的高纯碳纤维过滤器，它可以处理大风量低浓度的氮化合物、硫化物，适宜用在新风机组上，其迎面风速在 2.5m/s 状态下的阻力为 140Pa，此部分的阻力应在风机选用时考虑进去。 为防止冬季新风机组的表冷器与加热器冻裂，在新风机组的前端设置了预热段。 上夹层平面图 六、净化空调系统的自动控制 FFU 采取组控方式，以 FFU BOX 中的压力与室内压力的差值分 9 级控制电机的转速，以维持 FFU 出口风速在 0.35m/s，同时满足房间的风量要求。 本项目设置了一个 HITACHA DCBL 系统，来控制
11、所有的 FFU，利用该系统可以实现对 FFU 单个、区域或组的不同模式的控制，使洁净室的运行更加灵活、可靠、节能。 HITACHA DCBL 系统控制示意图 洁净室内设有温湿度传感器及压力传感器，夏季由新风机组的表冷器和干盘管控制房间的温湿度；冬季由新风机组的加热器和加湿器控制房间的温湿度。房间内每个生产区域设置一个温度传感器，以此来控制此区域的干盘管，使每个区域的温度都能达到设计要求。 通过室内压差传感器控制新风电动风阀的开度和通过变频器来调节新风机组中的风机转速以控制送风风量，以保持室内正压。 为防止室外空气倒灌，在新风管上设电动风阀，与新风机组联锁，风机停止运行后电动风阀关闭，同时局部排
12、风系统风管上设电动风阀与排风机联锁， 值班状态时，FFU 停止工作，新风机组通过变频低速运行，以保持室内洁净度要求，同时达到节省能耗的目的。 为了保证新风系统的洁净度，加湿用水采用了 17Mcm 的去离子水。 处于对厂房的安全性要求，本项目设置了烟感报警装置，同时设置了机械排烟系统。 新风机组的控制示意图 七、排风系统的处理 本项目在生产工程中需要产生许多中有害废气，为了有效的治理这些废气，本工程对所有产生此类气体的工艺设备均进行了局部通风，并采用比较先进的废气处理设备对上述气体进行分别治理，均达到环保要求后再排放。 对于有毒气体容易泄漏的 TFT1TFT5 区域设事故排风系统。排风机、电动密闭阀与房间内的气体探头、危险气体报警器联锁，当发生有毒气体泄露事故时，排风机及电动密闭阀自动开启。 其中一般热废气直接进行排放，酸、碱废气进行洗涤塔处理，一般有机废气进行活性炭处理，对于有些特殊有毒废气由工艺设备供应商配套提供，此类设备全部由日本进口。 八、结束语 本项目于 2003 年 1 月开始设计，2003 年 6 月完成全部施工图，2005年 2 月正式投产。在整个生产期间各生产区域的温湿度和主要技术参数均达到和超过设计预期的指标，满足了业主对项目的功能要求，获得了业主好评。
