浅谈TFT厂房中央吸尘系统

浅谈TFT厂房中央吸尘系统

刘华恩

中国电子系统工程第二建设有限公司四川分公司四川成都610031

摘要：本文主要探讨TFT厂房净化生产车间中央吸尘系统设计中值得注意的一些问题及安装施工方法。

关键词：中央吸尘系统；吸尘软管；真空风机；墙阀；地阀；除尘器

引言

随着现代工业，尤其是半导体电子工业的迅速发展，厂房洁净度的要求越来越高，与此同时给这类厂房的清洁工作也提出了更高的要求，传统的吸尘清洁方式已经再不能满足这种高标准的要求，从而自然的产生了中央式吸尘的概念，即在一个固定的机房内设置真空机组，通过管路像抽水一样，将真空源源不断的输出，被清除物通过密封的管道进入机房的集尘处理设备，对车间的洁净环境无任何影响。

图一（中央吸尘在工业厂房的应用）

1中央扫除真空系统概述

1.1中央吸尘的优点

普通的真空吸尘器主要用于家庭、商业和小型工业厂房的移动式清扫吸尘，真空吸力小，过滤效果不好，排出吸尘器的气体直接进入吸尘房间造成二次污染，影响房间的洁净环境。设备固定安置，吸尘时只有吸尘管道在房间内移动，移动部件少，占地面积小，不会污染室内环境；移动式设备在房间内由工作人员边吸尘边移动设备，为了方便吸尘作业不可能把机组体积和重量做的很大，限制了设备的功率和集尘效果，固定位置的设备则可以选用大功率的设备，更大的提高真空度，因此吸尘、除尘效果更好。

1.2系统（设备组合）的形式

由于真空管路系统是利用低于大气压的负压（即真空度）作为吸尘的动力来源，动力有限，加上管路系统要保持比较高的流速（不小于15米/秒）带走杂物，管道阻力损失大。要保持这种系统能平稳有效的运行，就必须对系统正确的选择，设备正确的选型以及管路系统布置的合理性等。其中系统的选择，也就是系统形式尤其是设备的组合，尤其显得重要。本文主要针对TFT厂房的扫除真空系统进行探讨。

TFT厂房的特点是面积大，洁净度要求高，吸尘管路系统比较长，经常能达到一、两百多米以上，阻力损失大，普通的移动式真空吸尘器如果固定安装在机房，由于机组形式的限制无法达到这么大的真空度作为动力源，机组达不到集中除尘的效果，而只能采用独立式风机以及除尘设备来满足产生真空的条件，如下图二（中央吸尘系统流程图）

图2

2设备的选择

2.1风机额定压力和流量的确定

风机的额定压力的选择计算和普通的气体管道阻力计算一样，根据系统末端需求的真空度值加上管路的阻力损失，管路配件、除尘器、稳压罐等附件的阻力损失之和再考虑10％－20％的系统泄漏系数，最后确定风机的额定真空度（一般选15％比较合适）。

风机的额定流量则根据业主方要求同时使用的扫除口数量来决定，与系统一共安装了多少的扫除口末端阀门无关。值得注意的问题是，计算得到的流量一定要转化成真空状态下的流量后再选择设备，否则选择的风机流量会偏大，造成不必要的浪费。

管道的阻力损失以及附件的阻力都可以通过计算和查厂家资料得到，而末端吸入口的流量比较难确定，国内又无统一的计算依据和标准，用来吸入灰尘的系统真空度可以要求的低些，吸入大颗粒碎片则要求真空度高些，对于TFT厂房，需要考虑吸入破碎的玻璃片这种大的颗粒，因此要求真空度要选的高些。作为清洁用的末端清扫口大部分都是DN50mm的管道连接DN50或者DN40的吸气口，可以按每个使用点-16～－27KPa左右和标准状态下230Nm3/h的参数来估算总的压力损失和流量。

2.2风机峰值压力和流量的确定

风机在选择时经常遇到很多型号的风机运行曲线都能涵盖设计需要的压力和流量区间，这时就要根据该系统的实际运行特点来选择了。峰值真空度直接影响风机运行时吸尘效果的稳定性以及系统设置启停压力范围的上下限，也决定了系统能达到的最高真空度值，而最大流量则是评价该型号、该形式风机运行稳定性的标准，风机的运行曲线越趋于平稳，说明机器运行时流量的变化对压力带来的影响越小，机组运行越稳定。如下图七为某厂两个规格风机产品的运行曲线。

很显然，G_400型比G_200型运行曲线更加稳定，能达到的最高真空度值也越大，吸力更强，但是，额定流量偏低，对于真空度和流量要求不是很严格的情况，选择G_200型更加经济、实用。

图八

3管路系统

3.1管路系统设计的整体考虑

系统管线设计主要有以下几个方面：

（1）管线的材质，一般采用金属和PVC两种。采用金属管道时应选择内壁光滑的管材，选用PVC管道时应采用加厚的给水PVC管材，减缓大颗粒杂物通过管道时对管壁的磨损，保证其耐用性和强度；

（2）控制管线最不利线路总长度最短，即可以减少管道的阻力，也可以减少管道的积尘，可以提高系统的吸尘效果；

（3）吸尘口的数量，吸尘软管有7、9米二种，需保证房间内每个位置都能够进行扫除，不留死角。也可根据用户实际需要选择，按照此长度按照此原则布置后，由于并非每个清扫口都同时使用，所以不必按照所有数量的吸尘口流量之和去选择机组，按照使用方要求的同时使用接口数量选择机组参数，或者按经验考虑500平方米/个清扫口的同时使用数量去累加，所得流量再按第2.1的原则选择机组；

（4）最远端吸尘口到主机的距离应能在减掉管路等阻力损失后保证末端清扫口要求的最低真空度值，这样才能保证真空系统吸尘的效果；

（5）主管线及分支管线管径的确定，主管道可以按照不低于真空条件下15米/秒的速度选取，同时满足该处主管道所带后面支路管道最大同时使用数量的流量之和的需求，例如，如果确定该系统同时使用的接口数量是3个，总管路则按照3个使用口的量计算管径，如果某处主管路A其后面有所有支管路有两个接口，这个A主管管径按照2个口的流量计算管径；另外主管路B其后面所有支管路有6个接口，这个B主管管径按照3个口的流量计算管径，而不是按照6个计算；支管道则一般按末端接口管直径要求的管径计算。作为清洁用的支管可以按照DN50或者DN40口径选择；

3.2管路的安装

3.2.1管道的预制、安装的注意事项

（1）管路要求内壁清洁安装，已安装管道内严禁杂物进入。

（2）安装要牢固，无松动，连接件要装正、装牢。

（3）管材要使用专用工具裁切，裁切面要垂直平整，绝对不能有毛刺。

（4）管路穿墙或穿楼板时要顺劲安装，不能强制校正

3.2.2管路的连接

（1）连接处采用焊接或外套管箍式，注意连接处内壁连接精密不留缝隙，采用焊接时不要击穿管壁以免内部有焊点，影响内壁光洁；

（2）直管与弯头处连接保持光滑；

（3）斜三通锐角小于45度；

（4）保证各个接口处绝对密封；

3.2.3末端墙阀、地阀的安装

末端清扫口由于正式使用时经常会被打开、关闭，频繁操作，容易造成松动漏气，在使用过程中也是这里最容易造成系统吸尘效果越来越差，因此安装时必须牢固可靠，可以涂抹专用的PVC胶水粘结，并且安装完成后需进行检查每个口是否有渗漏情况，合格后才能进入下一道工序。如下图九（墙阀与管路的连接），图十（末端吸头）

图九图十

3.3管路系统的调试

3.3.1预检

在系统试车前，首先要进行以下方面的检查：

（1）再次对系统管道密封性进行检查，是否有缺口、裂隙等；

（2）确认所有吸尘阀门都关闭，密封良好；

（3）确认主机与系统管道已连接妥善；

（4）确认主机过滤系统功能完好；

（5）确认电源符合主机参数要求；

（6）操作软管和把手、吸头连接好。

3.3.2系统测量

（1）接通主机电源，进口处采用气动阀的需接通压缩空气；

（2）注意控制线路指示灯是否运行状态；

（3）把压力表连接其中任一吸口；

（4）接通控制线路，主机开启，系统运行，读取压力表；

（5）分别抽测3-5个吸口压力；

（6）全面检查整个系统各个墙阀、地阀以及支、干管路，看是否有漏气现象，如果有应在检查后逐个处理。每处理一次后应再开机测试，检查系统的泄漏点，直到没有为止。

（7）断开控制线路，主机关闭；

（8）断开主机电源和压缩空气，测量完毕。

3.3.3系统试车

（1）接通主机电源，进口处采用气动阀的需接通压缩空气；

（2）注意控制线路指示灯是否运行状态；

（3）打开任一吸口，将操作软管金属段插入。这时主机应该自动启动，感觉到有吸力；

（4）操作把手、吸头，试吸各种相关物料，验试吸力；

（5）拔掉操作软管，阀口关闭，主机应自动关闭；

（6）轮换所有吸口，重复3、4、5动作，确认所有吸口都可正常使用；

（7）断开主机电源和压缩空气，试车完毕。

结论

对于电子厂房的中央吸尘系统国内起步比较晚，没有相关的标准和规范，本文主要借鉴日本、台湾以及国内上广电、华虹NEC等大型项目的相关资料进行总结，在一些计算依据上可能存在些不妥的地方，请多提宝贵的意见；