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不只效能提升,更展現卓越減碳成效

常見於半導體業等高科技廠房的製程冷卻水系統,蘊藏龐大減碳潛力。藉由Alfa Laval 獨家熱傳效能最佳化軟體進行「重設計(redesign)」模擬計算,實現整體效能提升,歷久彌新,同時獲得卓越減碳成效,輕鬆達成年度減碳目標。

製程冷卻水系統

製程冷卻水系統(Process Cooling Water, PCW)常見於半導體產業等高科技廠房,用於冷卻生產設備,以避免其因連續運轉,溫度過高而發生故障或損壞。通常由板式熱交換器、水泵、水箱、過濾器、儀控裝置、水路管線等組成,是普遍且必要的廠務應用系統。換言之,製程冷卻水系統的效能優劣,左右著高科技廠房的運轉可靠度與良率。

 

板片越多越好?

當察覺製程冷卻水系統的熱傳效能低下時,常誤以為「增加板式熱交換器的板片數以擴充裕度」,是唯一的因應對策。新竹某晶圓代工廠的製程冷卻水系統,配置有八台板式熱交換器。為解決出水溫度升高的問題,在產能不變的前提下,歷經兩次板片擴充,將板片數從初始設計的每台122片,最終提升至每台222片。然而,問題並未獲得徹底解決,每到夏季仍面臨冰機滿載,但冰水量卻無法滿足生產需求的窘況。

 

「重設計」讓設備效能跟上產能變化

Alfa Laval 技術服務團隊在掌握該廠牌板式熱交換器的設備規格基本資訊、冷側或熱側流量、出水與入水溫度後,透過Alfa Laval 獨家熱傳效能最佳化軟體進行「重設計(redesign)」模擬計算,得出設備初始設計規格與現況的效能分析結果。報告顯示,板片擴充後的熱交換器雖然裕度提升至132%,但熱傳系數與壓降卻遠不及初始設計的一半。如此一來,不僅熱傳效能不彰,更因壓降過小而降低擾流,加速結垢產生,堪稱典型的過度設計(overdesign)現象。

 

為讓設備效能確實響應產能需求,Alfa Laval 技術服務團隊除了現場會勘之外,亦與廠務端有多次跨單位討論,爾後提出設備效能最佳化方案──板片再生。相較於板片擴充,板片再生(reconditioning)更能徹底提升該熱交換器的熱傳效能、延長使用壽命,並減少能耗。板片再生作業以標準化流程,藉由板片清洗、墊片更換、探傷測試、保壓測試等步驟,將運轉多年的熱交換器回復初始效能,歷久彌新。

 

省電百萬度,減碳上千噸,算得出來

因應終端市場的快變趨勢與全球淨零排放浪潮,半導體產業的廠務設施得以更敏捷、更永續的方式來實現廠房的可靠運轉。此次合作,Alfa Laval 在不中斷且不影響生產作業的前提下,顯著提升製程冷卻水系統的熱傳效能,甚至促成該廠達到卓越的減碳成效。歷經夏季用電高峰考驗,實證數據顯示,改善後平均一年可省下276萬度電,相當於1,336噸的碳排放量;平均每小時可減少800噸冰水用量;投資回收年限更小於一年。驚人的成效深獲廠務端肯定,不僅隨即啟動第二座廠房的設備效能最佳化專案,更整合跨單位收集數據,與Alfa Laval來回驗證,遂有信心呈報僅單一專案的節電成效,即達該企業的年度節電量六成。

 

據統計,全台灣約有六成的板式熱交換器已達效能評估年限,若透過「重設計」來擬定最佳化或升級對策,不但可確保設備在最新技術條件下,滿足客戶端當前及未來的需求,更可實現20億度的電力節省,相當於100萬噸的減碳潛力。Alfa Laval以跨國應用經驗與深厚技術底蘊,為您確保熱交換器動輒十年以上的產品生命週期期間,效能如新且滿足永續發展目標。

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Kinoko Liu

Company Marketing Manager, Taiwan

kinoko.liu@alfalaval.com

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