La aplicación de sistemas de aire fresco en fábricas limpias

Introducción

Con el desarrollo de la sociedad industrial, el aire acondicionado limpio se aplica en una amplia gama de campos sociales, incluyendo la industria electrónica, la industria aeronáutica, la industria farmacéutica, la atención médica, la industria textil, etc. Y el aire fresco juega un papel crucial en el aire acondicionado limpio. En las fábricas de productos electrónicos limpios, los niveles de limpieza varían básicamente de la Clase 300,000 a la Clase 100, o incluso superiores. Como resultado, se requiere que las tasas de suministro de aire y ventilación de los aires acondicionados varíen de docenas a cientos de veces, lo que la convierte en una industria con un alto consumo de energía. A través de diseños específicos en los últimos años, se ha descubierto que el pretratamiento centralizado del aire fresco tiene muchas ventajas en términos de conservación, control y gestión de energía. Este artículo explicará brevemente el cálculo del volumen de aire fresco en fábricas de productos electrónicos limpios, las ventajas del pretratamiento centralizado del aire fresco y sus soluciones de tratamiento y control de calor y humedad del aire.

1.1 En un sistema de aire acondicionado limpio, el aire fresco es fundamental para la seguridad de la producción y la calidad del producto. Debido a la necesidad metabólica, el cuerpo humano necesita inhalar oxígeno y exhalar dióxido de carbono continuamente. Trabajar en un entorno sin aire fresco puede provocar deficiencia de oxígeno, como mareos, náuseas, irritabilidad y baja eficiencia laboral. Por lo tanto, en un sistema de purificación de aire acondicionado, el volumen de aire fresco para satisfacer las necesidades de higiene del personal no suele ser inferior a 40 m³/h·persona.

1.2 Los espacios limpios generalmente cuentan con el aire de extracción requerido por el proceso. Para equilibrar la cantidad de aire descargado al exterior, el sistema de purificación debe compensar con una cantidad adecuada de aire fresco.

1.3 Para evitar que el aire del exterior o de las salas adyacentes, destinadas a otros fines, se filtre en el taller climatizado y purificado, alterando su limpieza, temperatura o humedad, la cantidad de aire necesaria para mantener la presión positiva se complementará con aire fresco. El cálculo de esta parte del volumen de aire fresco incluye principalmente el método de grietas y el método de la tasa de renovación del aire, que no se detallarán aquí.

1.4 El volumen de aire fresco debe ser una proporción determinada del volumen total de aire. Según la experiencia, considerando que la presión positiva en las unidades de aire acondicionado y los conductos de suministro de aire en el sistema de aire acondicionado limpio es relativamente alta, pueden producirse fugas significativas en el camino. Por razones de seguridad, especialmente en industrias como la farmacéutica, la proporción de volumen de aire fresco debe ser del 10% al 30% del volumen total de aire de las salas limpias de flujo no unidireccional y del 2% al 4% del volumen total de aire de las salas limpias de flujo unidireccional. En este caso, si hay pocas personas en la sala limpia, poco aire de extracción de proceso y suficiente presión positiva, y el volumen de aire fresco calculado proporcionalmente es mayor que la demanda del sistema, se deben tomar medidas para aumentar el volumen de aire de extracción del sistema de aire acondicionado limpio.

2.1 En las salas blancas, el aire fresco es una fuente importante de contaminación en el sistema de aire acondicionado. El aire fresco sin filtración puede obstruir el enfriador de superficie, reducir su coeficiente de transferencia de calor y, además, las partículas químicas dañinas lo corroen. Además, una gran cantidad de bacterias se multiplican cerca, lo que reduce la vida útil del enfriador de superficie y del filtro de aire de alta eficiencia. Para garantizar los requisitos de limpieza de la sala blanca, el aire fresco exterior debe pasar por un proceso de filtración multietapa antes de ingresar a la sala.

2.2 En un sistema de aire acondicionado limpio, dado que el valor de entalpía del aire fresco exterior suele ser muy diferente al del aire interior, la carga de calor y humedad del aire fresco representa una gran proporción del sistema de purificación. Si el aire fresco se introduce directamente en la sala limpia sin tratamiento térmico y de humedad, es imposible cumplir con los requisitos de temperatura y humedad de la sala limpia.

2.3 Generalmente, la mayoría de los sistemas de aire acondicionado limpio están diseñados como sistemas clásicos de aire de retorno de un solo paso. El aire fresco exterior se mezcla directamente con el aire de retorno interior, se filtra y se somete a un tratamiento térmico y de humedad. Este método de aire acondicionado es el más común. En las fábricas de productos electrónicos limpios, la generación de humedad interior en la mayoría de las salas es muy baja, mientras que la generación de calor de los equipos es muy alta, y la relación calor-humedad del aire interior es infinitamente alta, lo que representa una línea vertical en el diagrama psicrométrico. Por lo tanto, considerando aspectos como la inversión, la gestión y el ahorro energético, se recomienda adoptar la combinación de pretratamiento centralizado de aire fresco y unidades de aire acondicionado circulante (MAU + RCAU).

En el sistema "MAU + RCAU", el proceso de flujo de aire del pretratamiento centralizado de aire fresco es: entrada de aire fresco → filtro de efecto grueso → filtro de efecto medio → calentador → humidificador → enfriador de superficie → ventilador de suministro → conducto de suministro de aire → cada unidad de aire acondicionado circulante (RCAU);

El proceso de flujo de aire de la unidad de manejo de aire circulante es: mezcla de aire fresco y aire de retorno (aire fresco de MAU) → enfriador de superficie → calentador → ventilador de suministro → filtro de efecto medio → conducto de suministro de aire → salida de aire del filtro de alta eficiencia → área limpia → entrada de aire de retorno con rejilla → conducto de aire de retorno → mezcla de aire fresco y aire de retorno;

3.1 En algunos talleres limpios con requisitos de alta precisión para el control de temperatura y humedad, cada taller necesita estar equipado con una unidad de aire acondicionado independiente, y estas unidades de aire acondicionado necesitan estar equipadas con una sección funcional completa como una sección de función de tratamiento de aire fresco. Esto significa que todas las cajas de aire acondicionado están completamente equipadas. Si hay muchos talleres limpios en el edificio de la fábrica, el número de cajas de aire acondicionado será grande, lo que resulta en una gran sala de máquinas de aire acondicionado, mayor inversión y mayor carga de trabajo de mantenimiento. Si se adopta el tratamiento centralizado de aire fresco y luego se distribuye a cada sistema de purificación de aire acondicionado, aunque se agrega una unidad de aire fresco adicional (MAU), se reducen muchas secciones funcionales de otras cajas de aire acondicionado circulante (RCAU), ahorrando inversión en equipos, el área de la sala de máquinas de aire acondicionado y el número de aberturas de lamas de aire fresco en la pared exterior de la sala de máquinas.

3.2 En las regiones del norte, donde la temperatura exterior es relativamente baja en invierno, el aire fresco suele requerir precalentamiento. De lo contrario, al mezclarse directamente con el aire de retorno de un solo paso, existe una alta probabilidad de condensación. Los talleres limpios suelen tener requisitos de humedad, y el proceso de tratamiento en invierno suele requerir humidificación del aire, lo que aumenta en vano la carga de humidificación. En verano, el aire fresco presenta un alto contenido de humedad y una temperatura elevada. Tras mezclarse directamente con el aire de retorno, puede requerir enfriadores de superficie multietapa y multifila para su tratamiento, lo que aumenta considerablemente la carga de los enfriadores de superficie de la unidad de aire acondicionado. Sin embargo, tras el tratamiento centralizado, el aire fresco se envía a la caja de aire acondicionado circulante y se mezcla con el aire de retorno, lo que reduce las secciones funcionales de la caja de aire acondicionado circulante y la frecuencia de reemplazo del filtro, reduce la presión del ventilador de la caja de aire acondicionado circulante y evita el desperdicio de energía.

3.3 Como fuente importante de contaminación controlada en salas limpias, el pretratamiento centralizado puede fortalecer la filtración de aire fresco y facilitar la gestión, brindando una garantía más segura para el funcionamiento de las salas limpias.

3.4 En el método "MAU + RCAU", el aire fresco se procesa hasta el punto de rocío de suministro de aire interior para cumplir con los requisitos de humedad de la sala limpia. El aire fresco procesado se envía a cada caja de aire acondicionado circulante a través del conducto de aire y, tras mezclarse con el aire de retorno, se procesa mediante refrigeración o calefacción superficial para cumplir con los requisitos de temperatura de la sala limpia. Esto permite que la humedad y la temperatura del sistema de aire acondicionado limpio sean controladas respectivamente por la unidad de tratamiento de aire fresco y la unidad de circulación del aire acondicionado, lo que permite un control independiente y operable de la temperatura y la humedad. Su superioridad es más evidente, especialmente cuando el volumen de aire fresco en la sala limpia varía.

Maquinaria farmacéutica de Suzhou Co., Ltd.

2025/12/09

Gino