【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、前言
電子芯片廠在生產(chǎn)過程中，部分設(shè)備如固晶機(jī)會使用壓縮空氣直接接觸產(chǎn)品，如果壓縮空氣被污染，則產(chǎn)品的廢品率將明顯提高，影響產(chǎn)品的品質(zhì)及生產(chǎn)的效率，因此對用氣車間的壓縮空氣質(zhì)量要求嚴(yán)苛，需潔凈的壓縮空氣，主要指標(biāo)為：含油量＜0.01mg/m3，壓力露點(diǎn)小于-40℃，顆粒物含量為ISO8573-1規(guī)定的2級。但在實(shí)際生產(chǎn)中，有的廠家因?yàn)楦鞣N原因仍然采用噴油螺桿空壓機(jī)，壓縮空氣品質(zhì)不能達(dá)到用氣品質(zhì)要求。空壓站后處理的改造升級成為電子芯片廠家需要解決的問題。超凈壓縮空氣凈化器CAC（以下簡稱凈化器CAC）應(yīng)用于壓縮空氣中油脂的去除，可穩(wěn)定提供各種壓力條件下的無油壓縮空氣。
2、案例分析
某電子芯片廠采用噴油螺桿壓縮機(jī)生產(chǎn)壓縮空氣（氣量16.5Nm3/min），凈化采用常規(guī)的組合式干燥機(jī)（處理量為14.8Nm3 /min）+3級過濾器的配置，凈化后壓縮空氣在固晶機(jī)顯微成像下能明顯看出邊緣有流動的液態(tài)污染物質(zhì)，如圖1所示。
根據(jù)目前的配置情況，組合式干燥機(jī)一直是處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，對處理效果影響較大，造成壓縮空氣壓力露點(diǎn)無法達(dá)到-40℃。另外，空壓機(jī)是噴油螺桿空壓機(jī)，后端無除油凈化設(shè)備，導(dǎo)致壓縮空氣中含有油脂，因此在生產(chǎn)過程中看見的液態(tài)物質(zhì)，初步判斷是油水的混合物。
針對殘油含量，分別采用檢測設(shè)備德爾格油含量檢測儀與SUTO公司S120油蒸氣檢測儀對壓縮空氣中的液態(tài)油、懸浮油和油蒸氣分別進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果見圖2、圖3。結(jié)果顯示，用氣端壓縮空氣殘油總含量約為0.113mg/m3，其中液態(tài)油檢測結(jié)果約為含油量0.1mg/m3，油蒸氣結(jié)果顯示含油量為0.013mg/m3。根據(jù)ISO8571-1的規(guī)定，其殘油含量等級為3級水平。
針對壓力露點(diǎn)的檢測結(jié)果為6.1bar壓力下壓力露點(diǎn)-1.0℃。檢測結(jié)果如圖4所示。
根據(jù)以上測試結(jié)果，可以得出初步結(jié)論：芯片上出現(xiàn)的液態(tài)物質(zhì)是油水混合物。產(chǎn)生原因判斷如下：其一，在設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷方面，組合式干燥機(jī)的額定處理量小于壓縮機(jī)排氣量，干燥設(shè)備長時間超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，影響處理效果；其二，整個系統(tǒng)內(nèi)沒有配置除油凈化設(shè)備，導(dǎo)致壓縮空氣中的油含量超標(biāo)；其三，在設(shè)備配置方面，含油潤滑壓縮空氣直接進(jìn)入組合式干燥機(jī)，雖然運(yùn)行初期系統(tǒng)中油、水含量均能達(dá)到要求，但吸干機(jī)中的吸附劑在逐漸吸附累積油脂后會出現(xiàn)“油中毒”現(xiàn)象，從而導(dǎo)致吸干機(jī)失去干燥功能，導(dǎo)致油、水指標(biāo)超標(biāo)。
3、解決方案及改善后效果
用氣車間直接作用于芯片的高品質(zhì)壓縮空氣用量占總氣量的比例較小，其余用氣設(shè)備就現(xiàn)有的壓縮空氣指標(biāo)能滿足生產(chǎn)要求。針對這一情況，在不更改現(xiàn)有壓縮空氣系統(tǒng)的情況下，針對作用于芯片的用氣氣路進(jìn)行改造：增加1臺凈化器CAC、1支除塵精密過濾器和1支膜式干燥管，流程如圖5所示。通過凈化器CAC對壓縮空氣中的油脂進(jìn)行脫除，使壓縮空氣殘油含量控制在<0.01mg/m3以下，再經(jīng)除塵過濾器和膜式干燥管，確保進(jìn)入用氣設(shè)備的壓力露點(diǎn)達(dá)到-40℃，滿足生產(chǎn)車間嚴(yán)格的用氣要求。
通過對芯片生產(chǎn)設(shè)備前端的壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行改造后，油、水污染問題得到顯著改善，如圖6所示。經(jīng)儀器測試，壓縮空氣的氣體指標(biāo)也滿足了用氣設(shè)備的生產(chǎn)需求，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
4、凈化器CAC簡介
凈化器CAC是利用催化氧化技術(shù)，專門用于壓縮空氣的除油設(shè)備，壓縮空氣中的油類物質(zhì)（C6+碳?xì)浠衔铮┰谟|煤孔隙表面與氧氣在一定的溫度條件下發(fā)生了深度催化氧化反應(yīng)，將油脂轉(zhuǎn)換為CO2和H2O，設(shè)備出口殘油含量低至0.003mg/m3，處理效果遠(yuǎn)優(yōu)于《壓縮空氣第一部分雜質(zhì)和質(zhì)量等級》（ISO8573-1）規(guī)定的1級標(biāo)準(zhǔn)（殘油含量≤0.01mg/m3）。
凈化器CAC的工作流程如圖7所示，含油壓縮空氣經(jīng)過除水過濾器，將液態(tài)水和液態(tài)油進(jìn)行分離后進(jìn)入高效換熱器，與來自反應(yīng)器的高溫氣體進(jìn)行熱量交換，回收熱量的同時降低了加熱器的負(fù)荷。加熱后的壓縮空氣在反應(yīng)器內(nèi)一定的溫度下，發(fā)生催化氧化反應(yīng)，徹底的出去油類雜質(zhì)。被凈化后的高溫氣體經(jīng)過高效換熱器降溫后供給下游用氣設(shè)備，系統(tǒng)流程簡單可靠。
凈化器CAC的主要特點(diǎn)及優(yōu)勢如下：
1）設(shè)備可將壓縮空氣中的C6+碳?xì)浠衔飶氐邹D(zhuǎn)化為二氧化碳和水，設(shè)備下游殘油含量可低至0.003mg/m3，達(dá)到超ISO8573-1 1級水平（≤0.01mg/m3）；
2）設(shè)備適應(yīng)性廣，不受環(huán)境溫度、濕度的影響，可方便的集成到已有設(shè)備系統(tǒng)中；同時設(shè)備可以為中壓、高壓的壓縮空氣提供可靠的無油凈化保證；
4）設(shè)備采用高效換熱器、多種低熱導(dǎo)率材料以及熱轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的加熱元件，并配合使用高精度智能控制系統(tǒng)，設(shè)備更節(jié)能。配合目前市面上的節(jié)能壓縮機(jī)使用后，可比目前干式無油潤滑壓縮機(jī)節(jié)能15%以上的能耗；
5）安全可靠，通過對系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測，多重獨(dú)立溫控系統(tǒng)確保設(shè)備在非正常或故障狀態(tài)下，確保含油壓縮空氣不會通過設(shè)備進(jìn)入下游；
6）除油過程無噪音，凈化后壓縮空氣冷凝水由于沒有油脂的污染，水清潔可直接排放；
7）設(shè)備一鍵操作，維護(hù)簡單，大屏幕觸屏式人機(jī)交互界面，大大提高了操作便利性；設(shè)備無動部件，磨損小，使用過程中維護(hù)簡單，工作壽命長，后期維護(hù)費(fèi)用低；
8）凈化器CAC系列已通過德國TüV的Class-0級無油認(rèn)證以及合肥通用機(jī)電產(chǎn)品檢測院的無油測試。
5、總結(jié)
超凈壓縮空氣凈化器CAC是一款應(yīng)用于壓縮空氣除油領(lǐng)域的新型產(chǎn)品，同比無油潤滑空壓機(jī)，設(shè)備因其不受環(huán)境空氣質(zhì)量、溫度、濕度的影響，可穩(wěn)定提供各種壓力條件下的無油壓縮空氣，為電子芯片廠家空壓站后處理的改造升級提供多一種的選擇。
來源：本站原創(chuàng)
電子芯片廠在生產(chǎn)過程中，部分設(shè)備如固晶機(jī)會使用壓縮空氣直接接觸產(chǎn)品，如果壓縮空氣被污染，則產(chǎn)品的廢品率將明顯提高，影響產(chǎn)品的品質(zhì)及生產(chǎn)的效率，因此對用氣車間的壓縮空氣質(zhì)量要求嚴(yán)苛，需潔凈的壓縮空氣，主要指標(biāo)為：含油量＜0.01mg/m3，壓力露點(diǎn)小于-40℃，顆粒物含量為ISO8573-1規(guī)定的2級。但在實(shí)際生產(chǎn)中，有的廠家因?yàn)楦鞣N原因仍然采用噴油螺桿空壓機(jī)，壓縮空氣品質(zhì)不能達(dá)到用氣品質(zhì)要求。空壓站后處理的改造升級成為電子芯片廠家需要解決的問題。超凈壓縮空氣凈化器CAC（以下簡稱凈化器CAC）應(yīng)用于壓縮空氣中油脂的去除，可穩(wěn)定提供各種壓力條件下的無油壓縮空氣。
2、案例分析
某電子芯片廠采用噴油螺桿壓縮機(jī)生產(chǎn)壓縮空氣（氣量16.5Nm3/min），凈化采用常規(guī)的組合式干燥機(jī)（處理量為14.8Nm3 /min）+3級過濾器的配置，凈化后壓縮空氣在固晶機(jī)顯微成像下能明顯看出邊緣有流動的液態(tài)污染物質(zhì)，如圖1所示。
根據(jù)目前的配置情況，組合式干燥機(jī)一直是處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，對處理效果影響較大，造成壓縮空氣壓力露點(diǎn)無法達(dá)到-40℃。另外，空壓機(jī)是噴油螺桿空壓機(jī)，后端無除油凈化設(shè)備，導(dǎo)致壓縮空氣中含有油脂，因此在生產(chǎn)過程中看見的液態(tài)物質(zhì)，初步判斷是油水的混合物。
針對殘油含量，分別采用檢測設(shè)備德爾格油含量檢測儀與SUTO公司S120油蒸氣檢測儀對壓縮空氣中的液態(tài)油、懸浮油和油蒸氣分別進(jìn)行了檢測，檢測結(jié)果見圖2、圖3。結(jié)果顯示，用氣端壓縮空氣殘油總含量約為0.113mg/m3，其中液態(tài)油檢測結(jié)果約為含油量0.1mg/m3，油蒸氣結(jié)果顯示含油量為0.013mg/m3。根據(jù)ISO8571-1的規(guī)定，其殘油含量等級為3級水平。
針對壓力露點(diǎn)的檢測結(jié)果為6.1bar壓力下壓力露點(diǎn)-1.0℃。檢測結(jié)果如圖4所示。
根據(jù)以上測試結(jié)果，可以得出初步結(jié)論：芯片上出現(xiàn)的液態(tài)物質(zhì)是油水混合物。產(chǎn)生原因判斷如下：其一，在設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷方面，組合式干燥機(jī)的額定處理量小于壓縮機(jī)排氣量，干燥設(shè)備長時間超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，影響處理效果；其二，整個系統(tǒng)內(nèi)沒有配置除油凈化設(shè)備，導(dǎo)致壓縮空氣中的油含量超標(biāo)；其三，在設(shè)備配置方面，含油潤滑壓縮空氣直接進(jìn)入組合式干燥機(jī)，雖然運(yùn)行初期系統(tǒng)中油、水含量均能達(dá)到要求，但吸干機(jī)中的吸附劑在逐漸吸附累積油脂后會出現(xiàn)“油中毒”現(xiàn)象，從而導(dǎo)致吸干機(jī)失去干燥功能，導(dǎo)致油、水指標(biāo)超標(biāo)。
3、解決方案及改善后效果
用氣車間直接作用于芯片的高品質(zhì)壓縮空氣用量占總氣量的比例較小，其余用氣設(shè)備就現(xiàn)有的壓縮空氣指標(biāo)能滿足生產(chǎn)要求。針對這一情況，在不更改現(xiàn)有壓縮空氣系統(tǒng)的情況下，針對作用于芯片的用氣氣路進(jìn)行改造：增加1臺凈化器CAC、1支除塵精密過濾器和1支膜式干燥管，流程如圖5所示。通過凈化器CAC對壓縮空氣中的油脂進(jìn)行脫除，使壓縮空氣殘油含量控制在<0.01mg/m3以下，再經(jīng)除塵過濾器和膜式干燥管，確保進(jìn)入用氣設(shè)備的壓力露點(diǎn)達(dá)到-40℃，滿足生產(chǎn)車間嚴(yán)格的用氣要求。
通過對芯片生產(chǎn)設(shè)備前端的壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行改造后，油、水污染問題得到顯著改善，如圖6所示。經(jīng)儀器測試，壓縮空氣的氣體指標(biāo)也滿足了用氣設(shè)備的生產(chǎn)需求，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
4、凈化器CAC簡介
凈化器CAC是利用催化氧化技術(shù)，專門用于壓縮空氣的除油設(shè)備，壓縮空氣中的油類物質(zhì)（C6+碳?xì)浠衔铮┰谟|煤孔隙表面與氧氣在一定的溫度條件下發(fā)生了深度催化氧化反應(yīng)，將油脂轉(zhuǎn)換為CO2和H2O，設(shè)備出口殘油含量低至0.003mg/m3，處理效果遠(yuǎn)優(yōu)于《壓縮空氣第一部分雜質(zhì)和質(zhì)量等級》（ISO8573-1）規(guī)定的1級標(biāo)準(zhǔn)（殘油含量≤0.01mg/m3）。
凈化器CAC的工作流程如圖7所示，含油壓縮空氣經(jīng)過除水過濾器，將液態(tài)水和液態(tài)油進(jìn)行分離后進(jìn)入高效換熱器，與來自反應(yīng)器的高溫氣體進(jìn)行熱量交換，回收熱量的同時降低了加熱器的負(fù)荷。加熱后的壓縮空氣在反應(yīng)器內(nèi)一定的溫度下，發(fā)生催化氧化反應(yīng)，徹底的出去油類雜質(zhì)。被凈化后的高溫氣體經(jīng)過高效換熱器降溫后供給下游用氣設(shè)備，系統(tǒng)流程簡單可靠。
凈化器CAC的主要特點(diǎn)及優(yōu)勢如下：
1）設(shè)備可將壓縮空氣中的C6+碳?xì)浠衔飶氐邹D(zhuǎn)化為二氧化碳和水，設(shè)備下游殘油含量可低至0.003mg/m3，達(dá)到超ISO8573-1 1級水平（≤0.01mg/m3）；
2）設(shè)備適應(yīng)性廣，不受環(huán)境溫度、濕度的影響，可方便的集成到已有設(shè)備系統(tǒng)中；同時設(shè)備可以為中壓、高壓的壓縮空氣提供可靠的無油凈化保證；
4）設(shè)備采用高效換熱器、多種低熱導(dǎo)率材料以及熱轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的加熱元件，并配合使用高精度智能控制系統(tǒng)，設(shè)備更節(jié)能。配合目前市面上的節(jié)能壓縮機(jī)使用后，可比目前干式無油潤滑壓縮機(jī)節(jié)能15%以上的能耗；
5）安全可靠，通過對系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測，多重獨(dú)立溫控系統(tǒng)確保設(shè)備在非正常或故障狀態(tài)下，確保含油壓縮空氣不會通過設(shè)備進(jìn)入下游；
6）除油過程無噪音，凈化后壓縮空氣冷凝水由于沒有油脂的污染，水清潔可直接排放；
7）設(shè)備一鍵操作，維護(hù)簡單，大屏幕觸屏式人機(jī)交互界面，大大提高了操作便利性；設(shè)備無動部件，磨損小，使用過程中維護(hù)簡單，工作壽命長，后期維護(hù)費(fèi)用低；
8）凈化器CAC系列已通過德國TüV的Class-0級無油認(rèn)證以及合肥通用機(jī)電產(chǎn)品檢測院的無油測試。
5、總結(jié)
超凈壓縮空氣凈化器CAC是一款應(yīng)用于壓縮空氣除油領(lǐng)域的新型產(chǎn)品，同比無油潤滑空壓機(jī)，設(shè)備因其不受環(huán)境空氣質(zhì)量、溫度、濕度的影響，可穩(wěn)定提供各種壓力條件下的無油壓縮空氣，為電子芯片廠家空壓站后處理的改造升級提供多一種的選擇。
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