浅谈无尘车间中的工艺冷却水系统施工要求

一、冷却水系统的构成

冷却水系统中一般包括水箱、循环水泵、精密过滤器、板式换热器、生产设备用水点、水泵变频电气控制、温度传感器、压差传感器、压力传感器、RO补水装置、背压阀、调压阀、阀件及不锈钢管道等。

 

 

二、系统的主要构件

1）水泵

水泵须满足使用流量和扬程的要求，且体积小、重量轻、造价低，有良好的特性和较高的效率，一般才有多级离心泵，且相互备用；良好的抗汽蚀性能，既能保证水泵运行平稳、寿命长，又能降低运行费用，工程投资少；水泵的本体采用不锈钢材质，可以很好避免对水质可能造成的污染。

在安装时减少进口侧耳弯头,阀件使进水管通畅，抬高进水压力，保证水管气密可有效减少气蚀的发生；选用必需汽蚀余量小的泵浦。

2）热交换器

热交换器按其形式可分管壳式，板式，板翅式，热管式等，相比较而言，板式热交换器具有占地面积小，传热面积大的优点。

冰水下进上出，PCW上进下出，使冰水尽量带走热量，充分进行热交换，并通过调节冰水电动阀，保证PCW出水温度稳定。

 

 

3）RO补水装置

补水装置一般由补水管路，水箱液位计、电动阀组及其旁通管路组成，水箱水位过低时，液位计发出补水信号，电动阀开启，RO水进入水箱，水位达到预定位置时，液位计发出信号，电动阀关闭，补水结束。

4）过滤器

水过滤器或过滤装置的选择，除要考虑后续管路可能对水质的影响，还要兼顾考虑不同工艺设备水质要求的差异。因此，一般选择为两级过滤器，前端过滤器一般选用5μm，99%过滤要求的不锈钢过滤器，末端过滤器选择根据末端工艺设备的水质要求确定。外壳材料为不锈钢制作，滤芯材质为聚丙烯滤芯。

 

 

5）背压阀

实现在阀门前形成一定的压力，压力一般可以调节。液体进入阀门后被膜片阻挡，于是液体对膜片产生向上的压力。当压力足够大时，弹簧被压缩，流体顶起膜片形成通道，从阀门出口流出；若流体压力不够，就会形成憋压，来保证管路压力维持在额定压力下。压安装每路支管路回水侧，以保证此支管路进机台的压力。

 

 

6）机台衔接

机台设备连接处安装进出水阀门、压力表、温度表、旁通阀、减压阀、专用接口；

三、冷却水的自动控制

PCW在半导体厂是个非常重要的系统，出现故障会影响车间内的大部分的生产设备而导致巨大损失，系统自动化程度高，对控制要求较高，主要包括水温、压力、水质以及水泵的控制。

1）供水水温的控制

根据工艺设备对供水温度的需求，系统对供水温度要求控制在20℃（根据具体设定），供水温度通过安装在输水管道上温度传感器采集，传输到PLC运算控制模块，控制冷冻水侧电动阀开启度调节冷冻水侧流量，从而控制板换冷量交换，使冷却水达到20℃的设计目标要求；为确保系统温度稳度，设置双探头，且两个温度值都设置报警值，可以切换控制电动阀，同时电动阀开度也设置报警值。

2）供水压力控制

系统二次泵采用变频调速控制，即通过供水压力调节变频器频率，进而调节供水压力；同时压力传感器控制水泵出口端回水电动阀的启闭，当压力大于设定值(如0.5MPa)时，电动阀打开，以防止系统压力过高，对后续管路尤其是工艺设备产生影响。

3）变频泵的控制

确保供水设备、泵还有后备设备的工作持续性，即不间断运作；

a.一般用UPS供电；

b.当运行泵故障或供水压力小时自动启动备用泵；

c.变频恒压供水；

d.对备用泵的启动通过供水压力来控制，当供水压力低于一定值时启动备用泵。当运行泵出现故障停止时，备用泵工频启动；

e.压力设置双探头，且两个压力值都设置报警值，可以互作切换控制变频器。

 

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