TFT―LCD玻璃基板工厂洁净压缩空气(CDA) 供气系统设计

[摘 要]本文结合某TFT-LCD玻璃基板生产线实例介 绍了洁净压缩空气供气系统设计的基本思路和内容，展示 了CDA供气系统的工艺流程图，分析了供气系统中空气压缩 机、干燥机、储气罐等主要设备选型参数的确定依据。最 后着重阐述了为保证供气系统的安全可靠性所采取的几点 措施

[关键词]TFT-LCD;CDA供气系统;压缩空气站;不间断供气 中图分类号：TH113.22 文献标识码：A 文章编号： 1009-914X（2016）22-0140-02

Design of CDA supply system in TFT-LCD glass substrate factory Tan Ting

（China Triumph International Engineering Group Co. ，Ltd ，Shanghai 200063 ，China）

[Abstract]This paper introduces the basic mentality and the content of the designs for CDA supply system in TFT-LCD glass substrate factory illustrated by a practical case. and shows the flowchart of CDA And the process supply system. the determination basis for the paper analyzes selection parameters of main equipment such as air compressor， dryer ， storage tank and so on.

Finally，the paper expounds several measures taken to ensure the safety and reliability of CDA supply system.

[Key words]TFT-LCD; CDA supply system; Compressed air station ; Uninterrupted gas supply

1 引言

薄膜电晶体液晶显示器（TFT-LCD）是目前液晶显示器的 主导产品，主要用于电视、笔记本电脑、台式机的显示器 以及手机、MP3、MP4播放器、车载导航仪等小型终端显示 设备。？玻璃基板是TFT-LCD显示器的一个重要组成部分， 是液晶面板的基础原材料，对产品性能的影响却十分巨 大。在TFT-LCD玻璃基板生产线中，洁净压缩空气（CDA） 作为动力、吹扫用气，对生产线的运作起到非常重要的作 用

2 CDA供气品质要求

在生产过程中，压缩空气会接触到产品或者释放到洁净 厂房中。因此，为了不影响良品率，对压缩空气的品质提 出来较高的要求。以一座年产能100万片的TFT-LCD玻璃基 板生产线CDA用气要求为例：

• 1）总气量：120Nm3/min

• 2）供气压力：≥0.6MPa

• 3）压力露点：-33℃

• 4） 洁净度要求：尘粒直径≤0.3μm，含尘量≤1000个颗

• 粒/m3 5）温度要求：25±5℃

  • 3 CDA供气系统简述

根据生产线对CDA供气品质的要求及特点，洁净压缩空气 供气系统主要由空气压缩机、干燥机、除尘器、高效冷却 器、储气罐、输气管道、阀门及其附件组成。供气系统的 工艺流程图如下：

如图所示，空气经过空气压缩机压缩至一定压力后，进 入压缩空气缓冲罐初步排除空气中的凝结水。再经微热吸 附式干燥机除去水分，得到压力露点温度低于-40℃的干燥 压缩空气。干燥压缩空气经过压缩空气缓冲罐后依次送入 除尘器、高效冷却器和不锈钢除尘器，最终得到温度控制 在25±5℃，压力露点和洁净度等级满足使用要求的净化压 缩空气后，通过厂区管线与车间内压缩空气供气管送入生 产线各用气点

合理的洁净压缩空气供气系统设计方案不仅要使CDA供气 量与供气品质满足实际使用要求，而且必须具有安全可靠 性。由于空压站是整条生产线的能耗大户，因此设计方案 对节能方面应有一定的考量。以下对供气系统各主要设备 的配置选型进行说明

4 供气系统主要设备组成

1）空气压缩机

在获得了生产线的用气负荷后，空气压缩机的选用可按 照低峰用气负荷选取合适台数的空压机，再利用高低峰用 气量差值选取变频机或小排气量调峰用空压机的模式。传 统浮法玻璃生产线压缩空气用气负荷波动较大，因此压缩 空气站普遍配置多台螺杆式空气压缩机以适应不同的工 况。但是，由于螺杆压缩机的比功率通常要比离心压缩机 高10%～15%，因此在供气量要求较大的情况下运行能耗较

高。为了同时满足CDA供气系统的负荷可调节性与运行经济 性要求，空压机采用N台离心式空气压缩机加一台变频无油 螺杆空气压缩机的组合。该组合既能实现变负荷调节功 能，又能最大限度的节省运行能耗，降低运行成本

此外，设计选用的离心式空气压缩机和变频无油螺杆空 气压缩机，排气中均没有油份存在，系统中无需设置高效 除油过滤器，对于CDA气源品质的控制十分有利

2）干燥装置

压缩空气干燥机主要有冷冻式干燥机和吸附式干燥机。 冷冻式干燥机适用于压缩空气压力露点大于等于3℃的使用 要求。而采用吸附式干燥机，压缩空气的压力露点可达到20～-70℃

本项目CDA系统部分用气对干燥度的要求达到常压露点50℃，换算成使用压力（0.6MPa）下的压力露点为-33℃。 因此，本项目干燥装置选用吸附式干燥机。吸附式干燥机 利用变压吸附-再生原理，采用活性氧化铝作为吸附剂，具 有吸附能力强， 高抗碎强度，遇水不易分解和抗腐烛性等 优点。通常，在设计中考虑到温度及压力因素，选用流量 略大于或等于空气压缩机排气量的吸附式干燥机。 此外，吸附式干燥机的进口前端配备了前置除油水过滤 器，出口后端配置了后置除尘过滤器。前置过滤器可过滤 大于3μm的尘埃粒子及水雾，后置除尘过滤器用于去除吸附 式干燥机中干燥剂产生的大于1μm尘埃粒子

3）过滤器

为了去除压缩空气中尘粒直径0.3μm以上的固体颗粒，需 要配置满足其过滤精度的高效过滤器。由于压缩空气站距