Проект Micron: как пластинчатые теплообменники Accessen охлаждают технологическую воду в Сиане
В корпусе B5 завода Micron в Сиане каждая минута простоя обходится дорого. Оборудование для корпусирования и тестирования микросхем выделяет много тепла, а технологическая охлаждающая вода (PCW), которая его отводит, должна держать стабильную температуру. Если температура PCW уходит в сторону, падает выход годных изделий и может остановиться производство.
Заводу нужно было эффективно передавать тепло, сохраняя очищенную или сверхчистую технологическую воду в герметичном замкнутом контуре, и найти оборудование, которое было бы одновременно надёжным и экономичным в эксплуатации.
Сложная задача охлаждения
Завод Micron в Сиане — одна из ключевых площадок компании по корпусированию и тестированию продукции DRAM. В июне 2023 года Micron объявила, что в следующие годы вложит в завод более 4,3 млрд юаней, в том числе в новый корпус, и это расширение предъявляет высокие требования к вспомогательному оборудованию завода.
При охлаждении PCW обычные кожухотрубные теплообменники хуже передают тепло, занимают больше места и труднее чистятся. Кроме того, заводы полупроводников предъявляют очень строгие требования к качеству воды: даже малейшая протечка или любое загрязнение технологической воды недопустимы.
Пластинчатые теплообменники Accessen в энергоцентре корпуса B5
Accessen поставила разборные пластинчатые теплообменники серии AU в помещение вспомогательных систем корпуса B5, где они поддерживают стабильную температуру и давление на производственных линиях. Они подошли по трём причинам:
- Энергоэффективность. Серия AU сертифицирована как энергосберегающая продукция первого класса. Первый класс — также высший из трёх классов в национальном стандарте Китая по энергоэффективности пластинчатых теплообменников GB/T 47007-2026. В одинаковых условиях эксплуатации такой аппарат передаёт больше тепла при меньшем гидравлическом сопротивлении, что снижает эксплуатационные затраты за весь срок службы.
- Надёжность. Продукция имеет сертификаты ASME, AHRI, CE и ABS. В системе PCW пластинчатый теплообменник передаёт тепло между охлаждённой водой от холодильных машин или градирен и технологической водой. Две среды не смешиваются, поэтому технологическая вода остаётся чистой в замкнутом контуре, а тепло от производственного оборудования отводится. Это сокращает остановки из-за колебаний температуры или давления.
- Запас для роста. Завод в Сиане продолжает расширяться. Разборный пластинчатый теплообменник компактен: по данным Accessen, он занимает лишь около трети площади кожухотрубного аппарата, а площадь теплообмена можно позже увеличить, добавив пластины, а не заменяя весь аппарат.
Как работает теплообменник
Пластинчатый теплообменник — это пакет тонких металлических пластин с гофрированным рельефом. Прокладки направляют тёплую технологическую воду и холодную охлаждённую воду в чередующиеся каналы между пластинами, где они движутся навстречу друг другу. Гофры создают сильную турбулентность даже при низкой скорости потока и разрушают пограничный слой. По оценке Accessen, коэффициент теплопередачи при этом в три–пять раз выше, чем у обычного кожухотрубного теплообменника.
Прокладки выполняют две задачи. Наружный контур уплотнения не даёт среде вытечь наружу, а внутренние линии уплотнения направляют каждую среду в свои каналы, поэтому горячий и холодный потоки внутри аппарата никогда не смешиваются. Это особенно важно, когда по одной стороне идёт сверхчистая вода полупроводникового качества.
Диапазон подбора
Accessen предлагает более 60 моделей для разных расходов, качества воды и температур. Основные пределы линейки:
- Расход до 5000 м³/ч
- Расчётное давление до 25 бар
- Тепловая мощность до 80 МВт
- Минимальный температурный напор всего 0,5–1 °C, рабочая температура до 200 °C
- Материалы пластин: AISI 304, 316 и 316L, титан, 254 SMO и другие
Опыт на заводах полупроводников
На заводе Micron в Сиане в системе PCW уже работают аппараты AU20M, AC65 и AU10L2. Пластинчатые теплообменники Accessen используют и другие производители полупроводников и электроники, в том числе Samsung, ChangXin Memory Technologies, SMIC и BOE. Всю линейку см. на странице разборных пластинчатых теплообменников Accessen серий AU, AN, AS, AP и AC.