无油空压机后处理系统水污染根除与全热回收优化​

一、应用场景
某半导体电子洁净车间，无油螺杆空压机组产生的压缩空气，在吸附式干燥器（AD）后端的精密过滤器频繁出现0.8ppm液态水析出（远C ISO 8573-1 Class 1的0.01ppm要求），导致光刻设备雾化报警停机，良品率受损。

污染源诊断与热力学分析

后冷器X能检测：

出口空气露点温度J降至32℃，W法有X析出水分（后冷器设计目标应≤25℃）。

换热管结垢热阻增加45%，冷却水进出口温差不足3℃。

冷凝水管理审计：

自动排水器故障率达30%，造成冷凝液积累并带出。

管路未保温段（长约15米）因温降产生二次冷凝。

AD塔再生能耗浪费：

再生耗气占比高达18.5%（热再生设计合理值应≤12%），造成压缩空气浪费。

再生排热量直接排放，年损失热能约1850GJ。

系统性水污染治理与热能回收

高X后冷却系统改造：

更换 耐腐蚀镍铜合金管束后冷器（壁厚减薄40%，导热系数+35%）。

加装自动反冲排污系统（结垢S度降低75%）。

零液态水保障工程：

实施全管路恒温电伴热保温（维持管壁温度>40℃）。

部署智能脉冲排水器（带压力补偿和液位传感器，排水C底可靠）。

吸附式干燥器升级与全热回收：

零气耗热回收干燥器（ZR-HR）改造：

内置废热换热器模块，利用再生排热气预热再生进气。

再生耗气比例降至7%。

增设热能回收单元（HRU）：

回收85%再生余热（约1570GJ/年）用于工艺热水（85℃）。

集成露点预冷系统，将AD入口空气预先冷却至18℃，显著降低吸附负荷。

二、效果验证
改造后压缩空气压力露点稳定在-40℃以下（满足Class 1要求），彻D杜J液态水问题。光刻机停机故障归零。年节省压缩空气耗能约82万kWh，热能回收价值C65万元。投资回收期＜1.5年。