チップ製造において、圧縮空気システム設計の冗長量はガス需要の変動、設備の信頼性の要求、プロセスの安定性の需要三方面総合確定、通常採用複数の設備を組み合わせて運転 + 予備容量の配置案は、無油水潤滑コンプレッサーが無油汚染、低メンテナンスコストなどの特性から、冗長設計の核心設備の一つになっている。 以下は具体的な分析です。
一、冗長量設計の核心原則
- 最も遠い、最も高い圧力需要を満たす: 冗長設計はシステムの中で最も遠い、最も高い圧力需要の使用点を基準にして、すべての区域で安定した供給が得られることを確保しなければならない。 例えば、ステッパは圧力が0.5-0.7MPaで安定していることを要求する可能性があり、設計時にはこれを最低基準とし、一定の余裕を確保する必要がある。
- ガス変動への対応: チップ製造現場の使用量の変動が大きく、冗長設備で負荷をバランスさせる必要がある。 例えば、複数台の無油水潤滑コンプレッサーを組み合わせて運転し、1台の設備が満載した場合、他の設備は自動的に起動して、圧力変動がプロセス精度に影響しないようにする。
- プロセスの連続性を保障する: 重要なプロセス環節 (フォトリソグラフィ、エッチングなど) は圧縮空気の連続性に対する要求が極めて高く、冗長設計によってどのような単一設備が故障した場合でも、システムは安定して運行できる。 たとえば、「N + 1」の冗長構成、つまりN台のデバイスが通常のニーズを満たし、追加で1台のスペアデバイスを構成します。
二、油なし潤滑エアコンプレッサの冗長設計への応用
- オイルフリー汚染特性: チップ製造は圧縮空気の含油量に対する要求が極めて高い (通常は0.01ppm未満) 、無油水潤滑コンプレッサーは水潤滑で伝統的な油潤滑に取って代わる、源から油汚染リスクを取り除くハイエンドプロセスのガス純度に対する要求を満たす。
- 低メンテナンスコスト: 水潤滑システムは、潤滑油の使用と交換を減らし、メンテナンスの頻度とコストを削減します。 例えば、無油水潤滑エアコンプレッサは定期的に循環水、水フィルタと吸気フィルタを交換するだけで、メンテナンスサイクルは最大3000時間で、連続運転シーンに適しています。
- 高効率省エネ: 水潤滑システムは水膜によって回転子間の摩擦を低減し、圧縮効率を高めると同時に、永久磁石インバータ技術に合わせて、ガス需要に応じて回転速度を動的に調整し、エネルギーと圧力のバランスを実現できる。 例えば、低圧給気シーン (例えば0.15-0.4mpa) では、従来の機種より30% 以上向上している。
三、冗長量設計の具体案
- 設備選定と組み合わせ: 最大需要量と変動状況に応じて、複数台の無油水潤滑コンプレッサーを組み合わせて運転する。 例えば、あるチップ製造企業は4台の無油水潤滑コンプレッサー (3用1予備) を配置し、1台の定格流量は50m & sup3;/min、総流量は150m & sup3;/min、ピーク需要を満たし、20% の冗長性を確保できる。
- 圧力調整と緩衝: 主管網、区域分配システムと肝心な設備の入り口に圧力調整弁とタンクを階層的に配置し、動的緩衝で圧力変動を吸収する。 例えば、タンク容積は圧縮機の排出量と使用ガスの変動によって決定され、圧力変動範囲 ≦ ± 0.5% を確保する。
- インテリジェントな監視とアラート: オンライン圧力センサーとインテリジェント制御システムを配置し、リアルタイムでパイプネットワークの圧力を監視し、設備の運行状態を自動的に調節する。 圧力が設定しきい値を下回ると、システムは自動的に予備設備を起動する圧力が異常になったときにアラームを起動し、緊急フィルタを起動します。
