[發明專利]一種藍寶石長晶的恒溫節能冷卻水系統

無效

• 申請號: 201310026266.9
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103060912A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 徐秋峰;段金柱;馬勁松;蔡建華;段斌斌;王勤峰;樊志遠
• 申請（專利權）人: 天通控股股份有限公司
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B35/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 吳關炳

技術領域

本發明屬于工業冷卻水技術領域，特別是涉及一種藍寶石長晶的恒溫節能冷卻水系統。

背景技術

藍寶石晶體材料市場前景十分廣闊。不僅能應用于LED產業，還可以作為微電子、光電子器件的外延基片，傳感器（溫度、壓力）敏感元件的襯底，可以做成不同尺寸和型面的單模、雙模、多模光電窗口和整流罩，應用于軍工領域，可以作為各種耐壓、耐磨件、軸承、密封件等用于各種精密裝備中，還可應用于高端手表表面、手機屏幕及便攜式電子設備屏幕等。隨著藍寶石長晶設備和技術不斷的發展，對冷卻水系統的要求也越來越高，在保證整個系統的安全性的情況下，更加需要對進入藍寶石長晶設備的冷卻水的溫度波動幅度進行控制。目前的冷卻水系統均需采用冷凍機，才能控制水溫的波動幅度，電能消耗極大。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提出了一種藍寶石長晶的恒溫節能冷卻水系統，能不間斷地為藍寶石長晶爐提供循環冷卻水，并且能將進入設備的水溫波動控制在30±1℃，滿足高品質藍寶石生長對循環冷卻水系統的特殊要求，運行過程中大幅降低能耗。

本發明專利解決技術問題所采取的技術方案是：一種藍寶石長晶的恒溫節能冷卻水系統，其包括供水箱、供水泵、藍寶石長晶爐、控電柜、回水箱、回水泵、冷卻塔和發電機；從供水箱始通過管道連接經供水泵至藍寶石長晶爐，再到回水箱并經回水泵至冷卻塔，然后回到供水箱構成回路，形成循環系統；所述回路上設有溫度傳感器和流量傳感器；所述控電柜與發電機、供水泵、回水泵和冷卻塔以及溫度傳感器和流量傳感器電纜線連接；在控電柜的控制下，能為藍寶石長晶爐提供溫度穩定的冷卻水。

作為一種優選，所述的冷卻塔為并聯運行的兩個封閉式冷卻塔，以保證系統的安全性。

作為一種優選，每個冷卻塔的風扇和噴淋泵都帶有變頻器，并且都設為常開；所述風扇采取定頻控制，所述噴淋泵采取變頻控制，以實現對溫度的控制，有效降低溫度的波動幅度。

作為一種改進，在冷卻塔進出水總管之間通過管道連接構成旁路，所述旁路上設有電動二通閥及流量傳感器；當環境溫度過低時，通過旁路上的電動二通閥進行調節，使冷卻水溫度穩定。

本發明在控電柜控制下運行，當溫度超過設定溫度時，冷卻塔噴淋泵會自動進行變頻，旁路上的電動二通閥會自動開啟，使進入藍寶石長晶爐的冷卻水的溫度控制在30±1℃。當斷電時，發電機會自動啟動。

本發明應用于藍寶石長晶過程，能不間斷地為藍寶石長晶爐提供循環冷卻水，水溫波動控制在30±1℃，滿足高品質藍寶石生長對循環冷卻水系統的特殊要求，運行過程中大幅降低能耗。

附圖說明

圖1為本發明專利的一種實施方式示意圖。其中供水箱1，供水泵2，溫度傳感器3，流量傳感器4，藍寶石長晶爐5，控電柜6，回水箱7，回水泵8，封閉式冷卻塔9，電動二通閥10，旁路11、發電機12。

具體實施方式

圖1所示為一種藍寶石長晶的恒溫節能冷卻水系統，它包括供水箱1，供水泵2，溫度傳感器3，流量傳感器4，藍寶石長晶爐5，控電柜6，回水箱7，回水泵8，封閉式冷卻塔9，電動二通閥10，旁路11、發電機12。其中實線表示管道連接，虛線表示電纜線連接。

當系統正常運行時，供水箱1的水通過供水泵2進入藍寶石設備5，在供水管道上有溫度傳感器3和流量傳感器4，通過電控柜6進行控制。經過藍寶石長晶爐5的水流入回水箱7，通過回水泵8進入封閉式冷卻塔9或者旁通11，再經回水管道返回至供水箱1。

冷卻塔9的風扇為常開，為了節能，春天和秋天兩個冷卻塔9的風扇頻率設定在40HZ；夏天設定在50HZ；冬天設定在30HZ；噴淋泵也為常開，變頻范圍為30~50HZ。

通過PLC程序控制，當冷卻塔出水處的溫度傳感器3檢測到水溫超過30℃時，兩個噴淋泵的頻率上升；當檢測到水溫低于30℃時，兩個噴淋泵的頻率下降；當檢測到溫度低于29.5℃時，位于旁路11上的電動二通閥10打開，而當溫度回升到30℃時，位于旁路11上的電動二通閥10關閉。

當停電時，發電機12自動啟動，并使供水泵2重新啟動。