[发明专利]液体流量调节装置、恒温恒压蒸发器、蒸发系统及方法

说明书

本申请涉及液体流量调节装置、恒温恒压蒸发器、蒸发系统及方法，其用于安装在蒸发器的筒体内，阀套上开设有阀套入口和阀套出口，阀套入口用于将液体原料导入阀套的内腔，阀套出口用于将液体原料从内腔导入筒体内；隔板将内腔分隔成上下两个分别与阀套入口和阀套出口连通的子腔，隔板上设有贯穿孔；阀芯活动地穿设于阀套上，其具有一流量调节段，流量调节段穿过贯穿孔，且其底端位于隔板下方；浮体连接于阀芯顶端，并用于在浮力作用下，带动流量调节段上升或下降，以减小或增大流量调节段与贯穿孔内壁之间的横截面积。本申请可以解决相关技术中采用间断补料而引起的蒸发器内部温度、压力周期性波动，最终影响输出蒸气状态和流量的稳定性的问题。

技术领域

本申请涉及光纤预制棒制造技术领域，特别涉及一种液体流量调节装置、恒温恒压蒸发器、蒸发系统及方法。

背景技术

现在的光纤预制棒制造工艺，尤其是芯棒和特种光纤预制棒，是以高纯的四氯化硅为原材料，以四氯化锗及其他液态金属卤化物为掺杂原材料。这些原材料在室温下一般是液态，具有强腐蚀性和毒性。在光纤预制棒制造时，需要先将上述液体原材料蒸发气化，输出稳定物态和恒定流量的高温蒸气，最后参与气相沉积反应。

蒸发系统的性能直接影响光纤预制棒soot粉体(第一道工序的中间品)的生长速率、密度和均匀性，是光纤预制棒气相沉积设备的核心组成部分。蒸发系统的设计和蒸发方法的制定，是一个具有较高技术难度的课题。一方面，蒸发系统的关键控制参数，如液位、压力、温度等相互耦合，在长达十几个小时的气相沉积过程中，始终维持一个超稳定状态；另一方面，液体原材料本身高纯、强腐蚀性、毒性等特征，在长达十年以上的连续使用过程中，要求蒸发系统能预警污染、清空残料、吹扫干净和安全更换。

相关的一些技术方案采用一种间断补料的四氯化锗蒸发器。但间断补料必然引起的蒸发器内部温度、压力周期性波动，最终影响输出蒸气状态和流量的稳定性，并且没有考虑污染阻塞和更换的问题，没有考虑蒸发器放置于浮动磅秤的安全隐患。

发明内容

本申请实施例提供一种液体流量调节装置、恒温恒压蒸发器、蒸发系统及方法，以解决相关技术中采用间断补料而引起的蒸发器内部温度、压力周期性波动，最终影响输出蒸气状态和流量的稳定性的问题。

第一方面，提供了一种液体流量调节装置，其用于安装在蒸发器的筒体内，其包括：

阀套，其上开设有阀套入口和阀套出口，所述阀套入口用于将液体原料导入所述阀套的内腔，所述阀套出口用于将液体原料从所述内腔导入所述筒体内；

隔板，其将所述内腔分隔成上下两个分别与阀套入口和阀套出口连通的子腔，所述隔板上设有贯穿孔；

阀芯，其活动地穿设于所述阀套上，其具有一流量调节段，所述流量调节段穿过所述贯穿孔，且其底端位于所述隔板下方；

浮体，其连接于所述阀芯顶端，并用于在浮力作用下，带动所述流量调节段上升或下降，以减小或增大所述流量调节段与贯穿孔内壁之间的横截面积。

一些实施例中，所述流量调节段呈圆锥体，且自上而下，其横截面积逐渐增大；和/或，

所述流量调节段外壁上沿圆周方向开设有若干三角槽，所述三角槽被配置为：使所述流量调节段与贯穿孔内壁之间所形成的横截面积，与所述流量调节段在竖直方向上的位移呈线性负相关关系。

一些实施例中，所述阀套出口位于所述阀套的侧壁上，且靠近所述阀套的底部；

或者，所述阀套出口通过第一管道将液体原料导入所述筒体的底部。

第二方面，提供了一种连续补料的恒温恒压蒸发器，其包括：

筒体，所述筒体上设有蒸汽出口和液体原料入口；以及，

如上所述的液体流量调节装置，其安装在所述筒体内，阀套入口通过第二管道连接所述液体原料入口。