无尘车间节能方法以及技巧

无尘车间节能的十个技巧

根据各洁净系统的运行经验可知，无尘车间的能耗远高于一般办公楼的能源耗量，而且随着科学技术的进步，新产品的研制及各种药品对洁净系统洁净度的日益提高。空气净化技术面对这种挑战，如果不采取新的对策——革新设计方法、研制新式节能设备、提高运行管理水平，则将无法满足生产上的要求，或者在能源消耗上要付出更高的代价。所以各国对现代无尘车间的建筑，无不从设计、运行管理、研究开发方面考虑各种手段、措施来减少能耗，而且净化设备的制造厂商也千方百计的开拓新的设备，以满足技术发展的需求。

下面是新建和现有工厂提供解决能效的十个技巧，不但提供了可靠的技术，风险也最小、而且费用低或者不需要花钱，而投资回收期又很吸引人。

1、选择离心式压缩机

空气压缩机的改进节约了大量能源。离心式压缩机是无油的，比螺杆式压缩机的效率高很多。但是离心式压缩机不能空转，这使得他们在负载低的情况下效率很低。最有效和经济的办法是离心式和螺杆式压缩机两者结合使用。选用离心机组满足基本负荷，再用小一些的螺杆式机组满足峰值负荷。压缩机组应该配有热回收系统。

另一种方案是整个现场用高效的离心式压缩机作为一个大的压缩空气装置，外加大的储气罐和连接管道作为缓冲器。这样可以保证整个工厂维持一个恒定载荷，减轻加载与卸载对设备的损耗，并且降低能量浪费。

2、通过降低换气次数的方法

无尘车间维持一定的空气流量来保持清洁度和颗粒数。流量根据每小时的换气次数来确定，同时这也决定了风机尺寸、建筑构型和能量消耗。在保持洁净度的前提条件下，空气流速的降低可以降低建造及能耗成本。换气次数降低20%就可以使风机的尺寸降低50%。空气洁净度比节约能耗更重要，但是最新的研究成果已经有降低洁净成本的记载了。

关于最佳换气次数还没有达成共识。许多原则都已过时，是建立在老观念上，采用低效的空气过滤器。调查显示，ISO第5级标准的无尘车间推荐的换气次数变化范围是从250到700以上。

美国的一所国家实验室正在确定ISO第5级无尘车间的标准。研究显示，实际换气次数范围是90到250――比操作规程标准低很多，而且不会影响生产和洁净度。因此建议ISO第5级无尘车间的换气次数大约是200，保守的上限是300。

3、使用变速驱动的冷冻机

变速驱动冷冻机能节省大量的能量和金钱。许多无尘车间的设计人员和操作人员认为，没有必要使用变速驱动冷冻机，因为负荷通常是恒定的，多级冷冻机机组通常控制为高负荷运转。但是负荷恒定的冷冻机通常工作在满负荷以下。变速驱动冷冻机通常工作在全负荷的90%-95%以节省能量。一台1000吨的冷冻机稳定工作在满负荷的70%，如果使用了变速驱动，每年就可节省两万到三万美元。根据生产商的数据，电能的价格是0.05美元/千瓦时，这样大约一年就可以回收成本。

多级冷冻机冷水式机组很少高负荷运转。通常情况下，现场负荷通常不是正好匹配机组的能级变化。许多操作人员运行额外的冷冻机以求可靠，一旦某个冷冻机发生故障，其它的冷冻机可以立刻补充，接替其全部负荷，因此冷水式机组经常是让冷冻机在制冷能力的60%到80%运转。

在购买新冷冻机的时候，指定购买变速驱动冷冻机是划算的。用变速驱动冷冻机可降低能耗，同时让其他冷冻机可靠性运行。有许多的研究和实验证明，变速驱动冷冻机的效果是很好的。二十多年来，变速驱动冷冻机制造厂商制造出更可靠性的产品，用在新建的和升级的洁净工厂里面。

4、通过低断面风速设计的方法

断面风速就是空气处理部件中空气经过过滤器或者加热/冷却盘管的速度.

大部分工程师根据“经验”把空气处理器设计成500英寸/分钟。这样的设计虽然节省时间，但是却增加了运作费用。在低断面风速（LFV）设计中，使用更大的空气处理器和更小的风机，从而降低空气的流速，降低能耗和设寿命成本。

压降决定了风机的能量损耗。由“平方定则”可知压降与速度下降的平方成正比。如果断面风速降低20%，那么压降将下降36%；如果断面风速降低50%，压降将下降四分之三。根据“立方定则”，风机能耗的变化与流量变化的立方成正比。如果空气流量降低50%，风机能耗将下降88%。

因此，较大尺寸的空气处理器、较大的过滤器和盘管面积消耗较少的风机能量，可以使用比较小的风机和马达。小风机给空气添加的热量比较少，降低了冷却的难度。厚度小的盘管更容易清洗、工作效率更高，所以冷冻水的温度可以更高。过滤器在低断面风速情况下，工作效果更好、寿命更长。

LFV设计减少了空气和水的压降，减小了冷却盘管的带水量。流线型设计，几乎没有尖角，从而使压降减少10%到15%。