[发明专利]一种蓝宝石长晶的恒温节能冷却水系统

说明书

技术领域

本发明属于工业冷却水技术领域，特别是涉及一种蓝宝石长晶的恒温节能冷却水系统。

背景技术

蓝宝石晶体材料市场前景十分广阔。不仅能应用于LED产业，还可以作为微电子、光电子器件的外延基片，传感器（温度、压力）敏感元件的衬底，可以做成不同尺寸和型面的单模、双模、多模光电窗口和整流罩，应用于军工领域，可以作为各种耐压、耐磨件、轴承、密封件等用于各种精密装备中，还可应用于高端手表表面、手机屏幕及便携式电子设备屏幕等。随着蓝宝石长晶设备和技术不断的发展，对冷却水系统的要求也越来越高，在保证整个系统的安全性的情况下，更加需要对进入蓝宝石长晶设备的冷却水的温度波动幅度进行控制。目前的冷却水系统均需采用冷冻机，才能控制水温的波动幅度，电能消耗极大。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出了一种蓝宝石长晶的恒温节能冷却水系统，能不间断地为蓝宝石长晶炉提供循环冷却水，并且能将进入设备的水温波动控制在30±1℃，满足高品质蓝宝石生长对循环冷却水系统的特殊要求，运行过程中大幅降低能耗。

本发明专利解决技术问题所采取的技术方案是：一种蓝宝石长晶的恒温节能冷却水系统，其包括供水箱、供水泵、蓝宝石长晶炉、控电柜、回水箱、回水泵、冷却塔和发电机；从供水箱始通过管道连接经供水泵至蓝宝石长晶炉，再到回水箱并经回水泵至冷却塔，然后回到供水箱构成回路，形成循环系统；所述回路上设有温度传感器和流量传感器；所述控电柜与发电机、供水泵、回水泵和冷却塔以及温度传感器和流量传感器电缆线连接；在控电柜的控制下，能为蓝宝石长晶炉提供温度稳定的冷却水。

作为一种优选，所述的冷却塔为并联运行的两个封闭式冷却塔，以保证系统的安全性。

作为一种优选，每个冷却塔的风扇和喷淋泵都带有变频器，并且都设为常开；所述风扇采取定频控制，所述喷淋泵采取变频控制，以实现对温度的控制，有效降低温度的波动幅度。

作为一种改进，在冷却塔进出水总管之间通过管道连接构成旁路，所述旁路上设有电动二通阀及流量传感器；当环境温度过低时，通过旁路上的电动二通阀进行调节，使冷却水温度稳定。

本发明在控电柜控制下运行，当温度超过设定温度时，冷却塔喷淋泵会自动进行变频，旁路上的电动二通阀会自动开启，使进入蓝宝石长晶炉的冷却水的温度控制在30±1℃。当断电时，发电机会自动启动。

本发明应用于蓝宝石长晶过程，能不间断地为蓝宝石长晶炉提供循环冷却水，水温波动控制在30±1℃，满足高品质蓝宝石生长对循环冷却水系统的特殊要求，运行过程中大幅降低能耗。

附图说明

图1为本发明专利的一种实施方式示意图。其中供水箱1，供水泵2，温度传感器3，流量传感器4，蓝宝石长晶炉5，控电柜6，回水箱7，回水泵8，封闭式冷却塔9，电动二通阀10，旁路11、发电机12。

具体实施方式

图1所示为一种蓝宝石长晶的恒温节能冷却水系统，它包括供水箱1，供水泵2，温度传感器3，流量传感器4，蓝宝石长晶炉5，控电柜6，回水箱7，回水泵8，封闭式冷却塔9，电动二通阀10，旁路11、发电机12。其中实线表示管道连接，虚线表示电缆线连接。

当系统正常运行时，供水箱1的水通过供水泵2进入蓝宝石设备5，在供水管道上有温度传感器3和流量传感器4，通过电控柜6进行控制。经过蓝宝石长晶炉5的水流入回水箱7，通过回水泵8进入封闭式冷却塔9或者旁通11，再经回水管道返回至供水箱1。

冷却塔9的风扇为常开，为了节能，春天和秋天两个冷却塔9的风扇频率设定在40HZ；夏天设定在50HZ；冬天设定在30HZ；喷淋泵也为常开，变频范围为30~50HZ。

通过PLC程序控制，当冷却塔出水处的温度传感器3检测到水温超过30℃时，两个喷淋泵的频率上升；当检测到水温低于30℃时，两个喷淋泵的频率下降；当检测到温度低于29.5℃时，位于旁路11上的电动二通阀10打开，而当温度回升到30℃时，位于旁路11上的电动二通阀10关闭。

当停电时，发电机12自动启动，并使供水泵2重新启动。