淺談無塵車間中的工藝冷卻水系統施工要求

一、冷卻水系統的構成

冷卻水系統中一般包括水箱、循環水泵、精密過濾器、板式換熱器、生產設備用水點、水泵變頻電氣控制、溫度傳感器、壓差傳感器、壓力傳感器、RO補水裝置、背壓閥、調壓閥、閥件及不銹鋼管道等。

 

 

二、系統的主要構件

1）水泵

水泵須滿足使用流量和揚程的要求，且體積小、重量輕、造價低，有良好的特性和較高的效率，一般才有多級離心泵，且相互備用；良好的抗汽蝕性能，既能保證水泵運行平穩、壽命長，又能降低運行費用，工程投資少；水泵的本體采用不銹鋼材質，可以很好避免對水質可能造成的污染。

在安裝時減少進口側耳彎頭,閥件使進水管通暢，抬高進水壓力，保證水管氣密可有效減少氣蝕的發生；選用必需汽蝕余量小的泵浦。

2）熱交換器

熱交換器按其形式可分管殼式，板式，板翅式，熱管式等，相比較而言，板式熱交換器具有占地面積小，傳熱面積大的優點。

冰水下進上出，PCW上進下出，使冰水盡量帶走熱量，充分進行熱交換，并通過調節冰水電動閥，保證PCW出水溫度穩定。

 

 

3）RO補水裝置

補水裝置一般由補水管路，水箱液位計、電動閥組及其旁通管路組成，水箱水位過低時，液位計發出補水信號，電動閥開啟，RO水進入水箱，水位達到預定位置時，液位計發出信號，電動閥關閉，補水結束。

4）過濾器

水過濾器或過濾裝置的選擇，除要考慮后續管路可能對水質的影響，還要兼顧考慮不同工藝設備水質要求的差異。因此，一般選擇為兩級過濾器，前端過濾器一般選用5μm，99%過濾要求的不銹鋼過濾器，末端過濾器選擇根據末端工藝設備的水質要求確定。外殼材料為不銹鋼制作，濾芯材質為聚丙烯濾芯。

 

 

5）背壓閥

實現在閥門前形成一定的壓力，壓力一般可以調節。液體進入閥門后被膜片阻擋，于是液體對膜片產生向上的壓力。當壓力足夠大時，彈簧被壓縮，流體頂起膜片形成通道，從閥門出口流出；若流體壓力不夠，就會形成憋壓，來保證管路壓力維持在額定壓力下。壓安裝每路支管路回水側，以保證此支管路進機臺的壓力。

 

 

6）機臺銜接

機臺設備連接處安裝進出水閥門、壓力表、溫度表、旁通閥、減壓閥、專用接口；

三、冷卻水的自動控制

PCW在半導體廠是個非常重要的系統，出現故障會影響車間內的大部分的生產設備而導致巨大損失，系統自動化程度高，對控制要求較高，主要包括水溫、壓力、水質以及水泵的控制。

1）供水水溫的控制

根據工藝設備對供水溫度的需求，系統對供水溫度要求控制在20℃（根據具體設定），供水溫度通過安裝在輸水管道上溫度傳感器采集，傳輸到PLC運算控制模塊，控制冷凍水側電動閥開啟度調節冷凍水側流量，從而控制板換冷量交換，使冷卻水達到20℃的設計目標要求；為確保系統溫度穩度，設置雙探頭，且兩個溫度值都設置報警值，可以切換控制電動閥，同時電動閥開度也設置報警值。

2）供水壓力控制

系統二次泵采用變頻調速控制，即通過供水壓力調節變頻器頻率，進而調節供水壓力；同時壓力傳感器控制水泵出口端回水電動閥的啟閉，當壓力大于設定值(如0.5MPa)時，電動閥打開，以防止系統壓力過高，對后續管路尤其是工藝設備產生影響。

3）變頻泵的控制

確保供水設備、泵還有后備設備的工作持續性，即不間斷運作；

a.一般用UPS供電；

b.當運行泵故障或供水壓力小時自動啟動備用泵；

c.變頻恒壓供水；

d.對備用泵的啟動通過供水壓力來控制，當供水壓力低于一定值時啟動備用泵。當運行泵出現故障停止時，備用泵工頻啟動；

e.壓力設置雙探頭，且兩個壓力值都設置報警值，可以互作切換控制變頻器。

 

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