一、空调系统核心设备

1.1 系统定义与分类

空调系统是通过人工手段对室内空气温度、湿度、洁净度和气流速度等参数进行精确控制的综合性系统。半导体工厂采用工业用空调系统,严格优先满足生产工艺参数要求,区别于舒适性空调系统。

工业空调系统中涉及到的处理设备有很多,主要包括MAU、RCU、AHU、FCU、FFU 、DCC等,这些设备各有各的功用,但总的来说,都是通过不同技术手段将空气处理到要求的状态送入车间,以达到控制车间温湿度的目的。

1.2 关键处理设备

MAU(新风机组)

全称Make-up Air Unit,负责输送经处理的新鲜空气。工作流程:从室外抽取新风,经除尘、除湿/加湿、降温/升温处理后送入室内,替换原有空气,确保室内正压和湿度控制。

AHU(混合空气机组)

全称Air Handling Unit,采用回风与新风混合模式。处理流程:混合空气→初效过滤→中效过滤→盘管处理→加湿→送风,全面控制洁净室温度、湿度和洁净度。

FCU(风机盘管)

全称Fan Coil Unit,适用于辅助区域温控,通过循环抽取室内空气,经盘管冷却或加热后重新送入,主要用于人员舒适度调节。

FFU(风机滤器单元)

全称Fan Filter Units,是洁净室核心净化设备。结构集成风机与高效过滤器(HEPA/ULPA),空气经初效、高效两级过滤后,以0.35-0.45m/s的匀速送出,确保洁净度等级。

DCC(干冷盘管)

全称Dry Cooling Coil,采用中高温冷冻水(14℃进/20℃出)对回风进行降温,处理过程无冷凝水产生,有效避免滴水风险,专用于显热负荷控制。

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1.3 系统配置案例

本案例采用MAU+FFU+DCC组合系统

  • MAU:控制湿度与室内正压
  • FFU:通过空气循环过滤保证洁净度
  • DCC:除去室内显热,保证温度稳定

二、洁净室技术体系

2.1 洁净室定义

将空气中微粒子、有害空气、细菌等污染物排除,并将温度、洁净度、压力、气流速度、噪音、静电等参数控制在特定需求范围内的专门设计房间。

2.2 洁净度等级标准

2.3 运行状态分类

  • 空态:设施建造完成,具备服务功能但无生产设备及人员
  • 静态:设备已安装就绪,可正常运行但无操作人员
  • 动态:正常使用状态,设备与人员均在岗,可正常生产

2.4 日常维护要点

尘粒来源控制:

  1. 外气引入(通过MAU过滤解决)
  2. 人员带入(设置风淋室,穿戴洁净服)
  3. 制程设备产生(通过FFU循环稀释排除)

洁净度维持策略:

  • 维持车间正压防止渗透
  • 采用多级过滤体系
  • 人员严格净化流程
  • 通过换气稀释与替换机制持续净化

三、排气系统

3.1 一般排气

直接排放工艺设备产生的热量、湿气及粉尘,无需处理,通过风管直连大气。

3.2 酸碱排气

来源于化学清洗工作站,含刺激性或有害挥发性气体。必须经过洗涤塔进行水洗中和处理,废水排入污水处理系统,达标后排放。


四、风管施工工序

4.1 标准制作流程

  1. 下料:按规格计算尺寸,精确切割折边成型
  2. 拼装:咬口宽度7mm,对角线偏差≤3mm,确保方正平整
  3. 清洗打胶:在洁净环境使用环保清洗剂处理后,在咬口和铆钉处密封打胶
  4. 厂验检测:出厂前进行FAT(工厂验收测试),验证密封性与强度
  5. 运输保护:全程密封防护,避免污染和镀锌层损伤
  6. 进场验收:核查外观、尺寸、铁皮厚度、加固措施及打胶质量

4.2 现场安装工序

  1. 卸货:双人搬运,禁止地面拖拽
  2. 组对:按编号排列,确认无误后法兰连接
  3. 安装:干管找平找正,支架间距≤4米,水平偏差≤3mm/m,垂直偏差≤2mm/m,每20米设固定支架
  4. 漏光/漏风量测试:采用安全光源检测接缝,单位面积漏风量需达标
  5. FFU安装:洁净区密闭,人员统一洁净服,防止污染
  6. 保温施工:橡塑材料下料精准,胶水涂覆均匀,无空鼓裸露

4.3 施工质量管理

五大关键要素:

  1. 支架制作:洁净区内全部采用热镀锌型钢,规格合格
  2. 管道平直:风管避免不必要的拐弯;水管转弯优先采用45°弯头
  3. 保温质量:防止冷凝水滴漏,确保垫木配套、孔隙严密
  4. 围护结构密闭性:防止洁净室向外漏气及外部灰尘侵入
  5. 成品保护:隐蔽工程在后续专业施工后需复查修复

4.4 系统调试常见问题

问题现象
主要原因
风量不足
调节阀未全开、风管阻力过大、风机反转、过滤网堵塞、设备选型偏小
出风温度不达标
水系统阀门未开、过滤器堵塞、管路空气未排净、主机供水温度不符
房间温度不达标
风量/出风温度不足、设备发热量增加
噪声过大
设备噪声超标、回风口风速过高、风管加固不足
房间压差不准
送风管阻力大、末端风量不足、送排风量未达设计值
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