PCW报告--朱学均-典尚设计-三维动画效果图.doc

PCW系统学习报告今周我们制程组对PCW系统进行认识学习，PCWPROCESS COOLING WATER，即工艺冷却水,主要供给生产设备做为冷却的，一般要求温度为1622度。首先我们对PCW机房进行学习，根据H1的PCW系统设计，了解机房内的主要设备及先后的顺序，机房的设备主要有PCW水箱，水泵，板式换热器，过滤器等。PCW水箱的作用是储水，保证在停机后，设备及管道内的水能回流到水箱，在系统运行时，水箱内约有一半以上的水，起到缓冲的作用。水泵起到增压的作用，在系统中选用的是立式泵，在水泵的两端要接上防震软接，以防止在运行中水泵的震动对系统的不利影响。因PCW的水温要求为1622度，水温过低会引起洁净室内机台结露的现象，所以要采用板式换热器进行制程水和冰水换热，板式热交换器是由一组波纹金属板组成，板上有孔，供传热的两种液体通过。金属板片安装在一个侧面有固定板和活动压紧板的框架内，并用夹紧螺栓夹紧。板片上装有密封垫片，将流体通道密封，并引导流体交替地流至各自的通道内。流体的流量、物理性质，压力降和温度差决定了板片的数量和尺寸。波纹板不仅提高了湍流程度，并且形成许多支撑点，足以承受介质间的压力差。在H1的设计中，制程水的回水温度是23度，出水温度是18度，冰水的进水温度是10度，回水是15度。因在洁净室内的机台对制程水的水质有一定的要求，所以水源要选用RO水，在板式换热器后要接一个10m的精过滤器，经过处理后再送到洁净室内供生产设备使用。在学习了PCW机房后，根据H1的机房平面图，我们重新设计的机房内设备的布局，管路的走向，画出的机房平面图及剖视图，如下图：图1 机房平面图图2 剖面图A水泵选型：1、所需要的流量一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量，但必须考虑工艺变化时对流量的影响。2、压力：吸水压力，排水压力，管道系统中的压力降（扬程损失）。 扬程主要由最不利损失、设备水头损失、管路的高差和管道附件等确定。3、管道系统数据（管径、长度、管道附件种类及数目等）。 水泵的管径应比水管的管径少一至二号，用偏心大小头进行连接。 在设计布置管道时，应注意如下事项：A、合理选择管道直径，管道直径大，在相同流量下、液流速度小，阻力损失小，但价格高，管道直径小，会导致阻力损失急剧增大，使所选泵的扬程增加，配带功率增加，成本和运行费用都增加。因此应从技术和经济的角度综合考虑。B、排出管及其管接头应考虑所能承受的最大压力。C、管道布置应尽可能布置成直管，尽量减小管道中的附件和尽量缩小管道长度，必须转弯的时候，弯头的弯曲半径应该是管道直径的35倍，角度尽可能大于90。D、泵的排出侧必须装设阀门（球阀或截止阀等）和逆止阀。阀门用来调节泵的工况点，逆止阀在液体倒流时可防止泵反转，并使泵避免水锤的打击。（当液体倒流时，会产生巨大的反向压力，使泵损坏）板式换热器选型：为某一工艺过程选型设计板式换热器时，要考虑其设计压力、设计温度、介质特性和经济性等因素。 （1）单板面积的选择 单板面积过小、则板片数目多，占地面积大，阻力降减少；反之，单板面积过大，则板片数目少，占地面积小，阻力降增大，但是难以保证适当的板间流速。因此，一般单板面积可按角孔流速为6m/s左右考虑。 （2）板间流速的选取 流体在板间的流速，影响换热性能和压力降。流速高，换热系数高，阻力降也增大；反之，则相反。一般取板间流速为0.2-0.8m/s，且尽量使两种流体板间速度一致。流速小于0.2m/s时，流体达不到揣流状态，且会形成较大的死角区；流速过高会导致阻力降剧增，气体板间流速一般不大于10m/s。 （3）流程的确定 两侧流体的流量大致一致时，应尽量按等程布置；当两侧流体的流量相差较大时，则流量小的一侧按多流程布置或采用不等截面通道的板式换热器。另外，当某一介质的温升或温降幅度较大时，也可采用多流程。有相变发生的一侧一般均为单流程，且接口方式为上进下出。在多程换热器中，一般对同一流体在各流程中应采用的流道数。换热器压降修正系数，单流程时取1.21.4，23流程取1.82.0，45流道取2.62.8。 （4）流向的选取 单相换热时，逆流具有最大的平均温差，一般在板式换热器的设计中要尽可能把流体布置为逆流。两侧流体为等流程时，为逆流；当两侧流体为不等流程时，顺流与逆流交替出现，平均温差要小于纯逆流时。 2、板式换热器的选型计算方法： （1）换热器选型计算公式：Q=KFtm 式中： Q热流量（W） tm对数平均温差（） F传热面积（m2） 板式换热器在实际运行中，由于污垢、水流不均等情况影响，需在上式中引入修正系数（一般取0.70.9），因此，实际使用时，上式为： Q=KFtm 当板间流速为0.30.7m/s时 水（汽）水 K=30007000； 过滤器选型：为了达到最佳的过滤效果，在做过滤器选型的时候，常考虑以下因素：1. 处理水量。2 系统管道压力。3 用户要求的过滤精度。4 过滤介质中悬浮物浓度及粒径分布。5 过滤介质的有关物理，化学性质。通过今周对PCW系