纯水/冷却水用量计算器
纯水和冷却水是洁净室工艺系统的重要配套。本工具计算洁净室纯水需求量(基于工艺设备用水量和水质等级)和冷却水用量(基于冷负荷和温差)。纯水等级:RO水(电导率<10μS/cm)、EDI水(<1μS/cm)、超纯水(<0.055μS/cm)。冷却水系统包括冷水机组、冷却塔、循环水泵。冷却水循环量=冷负荷/(温差×比热)。补充水量=蒸发量+排污量+飞溅损失。准确估算水用量对水系统设计和运行成本控制至关重要。
计算公式
参考标准
- GB 50073-2013 洁净厂房设计规范
- GB/T 11446 电子级水标准
- GB 50050-2017 工业循环冷却水处理设计规范
常见问题
1. 洁净室纯水分几个等级? +/-
常见纯水等级:1)RO水(反渗透水,电导率<10μS/cm)适用于一般清洗;2)EDI水(电去离子水,<1μS/cm)适用于精密清洗;3)超纯水(UPW,<0.055μS/cm=18.2MΩ·cm)适用于半导体制造。不同工艺对水质要求不同。
2. 冷却水温差一般取多少? +/-
冷却水供回水温差一般5-7°C,常用5°C(供水32°C/回水37°C)。温差越大循环量越小,但换热温差减小。冷冻水温差一般5°C(供水7°C/回水12°C)。
3. 冷却塔补充水量怎么算? +/-
补充水量=蒸发损失+排污损失+飞溅损失。蒸发损失≈循环水量×温差/600;排污损失≈蒸发量/2(取决于水质和浓缩倍数);飞溅损失≈循环量×0.2%。总补充量约为循环量的1.5%-2.5%。
4. 洁净室纯水系统RO+EDI怎么配置?产水率怎么算? +/-
RO+EDI是洁净室最常用的纯水制备工艺。RO(反渗透)去除90%-99%的离子和有机物,产水电导率<10μS/cm;EDI(电去离子)进一步去除离子,产水电导率<1μS/cm(可达0.055μS/cm=18.2MΩ·cm超纯水)。回收率:RO单级回收率约70%-75%,二级RO+EDI系统总回收率约60%-70%。产水率=产水量/原水量×100%,如原水100m³、产水65m³=65%。废水含高浓度盐类33m³需处理排放。设计时需考虑预处理(砂滤+碳滤+软化)和消毒(UV/臭氧)环节。
5. 纯水管道用什么材质?为什么不能用碳钢管? +/-
纯水管道不能用碳钢管(会生锈污染纯水),需根据纯水等级选材:1)超纯水(UPW,电阻率≥18MΩ·cm)必须用PVDF(聚偏氟乙烯)或高洁净PVC-C,管道连接用红外熔接或热熔连接,避免使用化学胶水(会析出TOC污染);2)EDI水/RO水可用304/316L不锈钢管(经电解抛光处理),管道内壁表面粗糙度≤Ra0.4-0.6μm;3)也可用洁净PVC-U/PVC-C。纯水管道最怕微生物污染和TOC(总有机碳)超标,因此材质和施工要求远高于普通水管。
6. 开式冷却塔和闭式冷却塔在洁净室中怎么选? +/-
洁净室优先推荐闭式冷却塔(Closed Circuit Cooling Tower)或闭式干冷器。原因:1)闭式冷却塔水质封闭循环、不接触外界,冷却水洁净度可控,不容易产生水垢和藻类堵塞设备;2)开式冷却塔水直接接触空气,容易吸入灰尘、滋生军团菌和藻类,需做严格水处理;3)闭式冷却塔环境友好(无飞溅水损失和蒸发雾),适合建在屋顶或邻近洁净室的区域。缺点:闭式冷却塔价格是开式的1.5-2倍,占地略大。大型洁净室(>3000冷吨)也可用开式塔+板式换热器间接冷却方案。