聊聊鋰膜車間凈化空調系統(tǒng)設計-清陽工程

2023-07-10 16:12 昆山清陽凈化系統(tǒng)工程有限公司

鋰電池因其在汽車、手機、筆記本電腦及電動工具等領域的廣泛應用，目前國內企業(yè)紛紛投資建設鋰電池廠房。伴隨著鋰電池產量的蓬勃增長，鋰電池的重要內部組成部分鋰電池隔膜（又稱鋰膜）的需求日益增加。鋰膜的生產對于生產過程中環(huán)境要求很高，需要潔凈的生產車間，本文介紹鋰膜生產過程中環(huán)境控制的要點及相應對策，以供國內相關廠家一個參考。

　　一、鋰膜車間工藝布局及各功能區(qū)要求

　　鋰電池的生產對濕度要求很高。鋰膜作為鋰電池重要部件，在電池的充放電過程中讓電解質離子來回穿梭，起到隔離正負極，防止短路的作用。目前世界上流行的鋰電池隔膜生產技術分為干法和濕法兩種工藝。鋰膜車間對于潔凈度的要求并沒有半導體車間高，相對濕度只有涂布車間要求低于30%，也沒有鋰電池車間嚴格。但鋰膜車間的空調系統(tǒng)具有自己的特點：

　　1.鋰膜車間凈高度很高，超出《潔凈廠房設計規(guī)范》的范圍。規(guī)范中對潔凈室風量計算的前提是潔凈室高度小于4米，但鋰膜車間的高度最高達到10米。如何設計高大空間的凈化空調以保證生產所需的潔凈度是鋰膜車間凈化空調的一個特點。

　　2.萃取車間相對濕度要求低于30%，一般空調系統(tǒng)常用的冷卻除濕方式很難達到要求。需要配備相應的除濕設備。否則不能滿足工藝生產需求，會影響鋰膜的性能，進而影響鋰電池的電量和安全性。

　　二、鋰膜車間空調系統(tǒng)的設計對策

　　1.高大空間的凈化空調設計

　　假如車間面積396平方，吊頂高度10米，如果按照《潔凈廠房設計規(guī)范》要求的換氣次數(shù)計算潔凈風量，為使整個空間達到凈化要求的凈化風量會非常巨大，必然帶來初投資的增加和能源的浪費。分析該車間的特點：上部主要為凈化行車，下部2米區(qū)域為生產設備。通過與業(yè)主工藝工程師的溝通，確認只有下部的生產區(qū)域才有環(huán)境凈化和溫濕度的要求，但上部行車區(qū)域的塵埃不能影響下部生產區(qū)域。

　　民用空調領域有一種高大空間的分層空調設計方式，我們把這種設計理念運用到高大空間的凈化空調設計中來。本項目的設計思路是4米以下的區(qū)域按照凈化等級控制對應的粉塵數(shù)量來計算凈化風量，上部區(qū)域因為有行車的產塵及各種表面的產塵，為了不影響下部區(qū)域的凈化環(huán)境，適當考慮增加回風以去除該區(qū)域的塵埃，達到業(yè)主工藝的使用要求。

　　以萃取車間為例，計算循環(huán)風量：

　　潔凈風量簡易計算公式：M=V*N

　　其中M：潔凈循環(huán)風量m3/h；

　　V：車間體積m3；

　　N：換氣次數(shù)。

　　通過計算所需的循環(huán)風量為59400m3/h。但按照分層空調的設計思路進行計算所需的循環(huán)風量為23760m3/h。從風量可以看出采用凈化分層空調系統(tǒng)比使用傳統(tǒng)空調系統(tǒng)的總送風量大為減少?？吹皆摲桨笌韮?yōu)化的同時，還要保證車間凈化的效果，這時就要通過氣流組織設計來實現(xiàn)最終效果。由于分層設計需要采用側面送風的形式，就要求潔凈區(qū)送風氣流能夠均勻擴散并減少渦流和短路現(xiàn)象。

　　萃取車間要求的凈化等級為8級，我們在隔墻4米高處設置送風口對吹，下側距離地面10厘米處均勻布置回風口，保證送入車間4米以下空間的風量滿足去除塵埃的同時又有相對均勻穩(wěn)定的氣流。在車間隔墻上部接近吊頂處設置條形回風口，對上部區(qū)域進行通風以便能迅速帶走塵埃。這樣不僅能降低循環(huán)風量，節(jié)省能源，還避免了行車對車間氣流的影響，達到更好的使用要求。車間施工完成后進行了潔凈測試，結果顯示各測試點的潔凈度均達標。

　　高大空間的凈化空調分層設計不僅能夠解決生產工藝的凈化要求，同時極大的減少了凈化系統(tǒng)的循環(huán)風量，這不僅僅是投資方初始工程造價的減少，后期運行費用的降低才是本方案最大的貢獻。

　　2.除濕空調系統(tǒng)的設計

　　由表一可以看出涂布車間的濕度要求相對較高，按普通凈化空調進行設計已經不能滿足生產工藝的濕度要求，故需要改變普通凈化空調機組中的除濕方式，增加除濕能力更強的設備，以保證生產工藝的濕度要求。

常見的除濕方式主要有四種：

（1）冷卻除濕。潮濕空氣通過熱交換器時空氣中的水分冷凝成水珠，從而使潮濕空氣變成干燥的空氣。它的原理是空氣受外部作用冷卻至露點溫度以下時會凝結，產生冷凝水。一般廠房空調冷源供回水溫度通常為7-12度，即使降低冷源供回水溫度，熱交換器也會因為表面結露而導致除濕能力降低，能耗增加。所以冷卻除濕方式一般用于露點最低8-10度的無苛刻濕度要求的場所。

　?。?/span>2）壓縮除濕?？諝饨涍^壓縮后再冷卻，使得空氣產生凝結水。將凝結的水去除后再加熱即可獲得低濕度的空氣。該方式適用于風量小的場合，但將空氣壓縮的費用較貴，故不適用于工業(yè)廠房的大風量空調系統(tǒng)。

　?。?/span>3）固體吸附式除濕。使用固體吸附劑作為吸附材料，空氣經過吸附材料表面時，空氣中的水分因毛細管作用而吸附于表面，達到除濕的效果。常見的吸附材料如矽膠、分于篩、活性氣化鋁、沸石等。

　?。?/span>4）液體吸收式除濕。使用氯化鋰溶液為吸收劑，由除濕器、再生器及循環(huán)泵構成主要系統(tǒng)，當空氣在除濕器內與噴撒的吸收液接觸時，空氣中的水分被溶液吸收而除濕。該種除濕方式設備昂貴，維護費用較高。

　　　涂布車間我們選用的是轉輪式除濕機組。它是以固態(tài)吸附為原理，目前在工程行業(yè)低濕度要求的場所中得到了初步應用，轉輪式除濕機不受露點影響，且除濕量大，特別適用于低溫低濕條件下應用，但由于再生耗熱量大，使這類除濕機能耗偏高。

　　新風進入轉輪除濕機組的第一個預冷段處理后與涂布車間的回風混合并進入轉輪除濕機，混合空氣中的多余水分會被轉輪除濕機內的吸附材料所吸收，而達到車間生產工藝的濕度要求，最后通過冷卻盤管進行調溫，處理到送風溫度后送到車間內。當除濕區(qū)的轉輪吸附空氣中水分達到飽和時自動轉入再生區(qū)，進行高溫再生，再生完成后又可以轉入除濕區(qū)進行除濕工作。整個涂布車間的除濕設計就是這樣一個循環(huán)往復的過程。

　　

清陽工程是江蘇昆山一家有著16年從業(yè)經歷的老牌凈化工程公司，我們具備專業(yè)的裝修施工團隊和技術裝修以及過硬的施工技術，多年來，累計承接了近500家工程案例，并且由于工程質量過硬、服務可靠，贏得了廣大客戶的一致好評。我們可以承接各種類型、各種等級的凈化工程。如您有凈化車間的設計裝修需求可以聯(lián)系我們的在線客服或電詢18915730122了解更多詳情。