本實用新型涉及預(yù)制棒生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐。
背景技術(shù):為了降低預(yù)制棒生產(chǎn)成本,各光纖廠家均全力開發(fā)大尺寸光纖預(yù)制棒,在大尺寸光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)過程中,為了提高生產(chǎn)效率,預(yù)制棒廠家采用多噴燈沉積,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。在多噴燈沉積系統(tǒng)中,系統(tǒng)對原料的需求量很大,原料的穩(wěn)定供應(yīng)是穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。通常蒸發(fā)罐設(shè)置有液位技,加熱器,溫度傳感器,壓力計,蒸發(fā)罐底下裝有稱重計,依據(jù)液位計控制入口原料的流量。但是,在現(xiàn)有技術(shù)中,未對原料蒸發(fā)罐的加熱部分進行保溫處理,其對原料蒸發(fā)罐的加熱效果容易受到蒸發(fā)罐外圍環(huán)境的影響,導(dǎo)致原料蒸發(fā)罐的加熱不穩(wěn)定,原料蒸發(fā)穩(wěn)定性差;未對原料蒸發(fā)罐內(nèi)的原料進行冷卻設(shè)計,導(dǎo)致生產(chǎn)過程中,如果出料口因故障或者預(yù)制棒生產(chǎn)完成而突然關(guān)閉,原料蒸發(fā)罐內(nèi)的原料會因為原料外圍的加熱器及原料蒸發(fā)罐上的熱量而溫度升高,原料蒸發(fā)罐內(nèi)的壓力增大,影響原料蒸發(fā)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,影響設(shè)備的后續(xù)生產(chǎn);未設(shè)計有排料口,導(dǎo)致原料蒸發(fā)罐的吹掃清理困難;由液位計控制原料的進出,液位計位于四氯化鍺或者四氯化硅的原料中,其容易被腐蝕,不利于設(shè)備的長期使用。綜上所述,如何有效地提高原料蒸發(fā)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本實用新型的目的是提供一種大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐,該大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐有效地提高了原料蒸發(fā)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐,包括蒸發(fā)罐本體、纏繞在所述蒸發(fā)器本體外周的加熱帶,所述蒸發(fā)器本體連通有進料管和出料管,所述蒸發(fā)器本體設(shè)置有測量其內(nèi)部溫度的第一溫度傳感器和測量其內(nèi)部壓力的壓力計;還包括冷卻裝置,所述冷卻裝置的冷卻水管設(shè)置于所述蒸發(fā)器本體內(nèi)部,所述冷卻水管的冷卻水從下部水圈進入,上部水圈流出。優(yōu)選地,所述加熱帶的外周包裹有耐高溫的保溫層,所述保溫層具體為泡沫玻璃層。優(yōu)選地,還包括測量重量的稱重計,所述蒸發(fā)罐本體通過支架固定于所述稱重計上,所述稱重計的精度為0.0005-0.0015Kg。優(yōu)選地,所述稱重計包括基座和安裝于所述基座上的稱重傳感器,所述蒸發(fā)罐本體固定于所述稱重傳感器上。優(yōu)選地,所述蒸發(fā)罐本體的下端面開設(shè)有排廢口,所述排廢口上裝有手動閥。優(yōu)選地,所述蒸發(fā)罐本體傾斜放置,其軸線與水平面的夾角為5~10度。優(yōu)選地,所述蒸發(fā)罐本體為圓筒型桶體,兩端面封閉,所述進料管、所述出料管、所述第一溫度傳感器和所述壓力計通過所述蒸發(fā)罐本體頂面的開口深入其內(nèi)部。優(yōu)選地,所述進料管距離底面45-55mm,所述出料管距離頂面25-35mm,所述第一溫度傳感器和所述壓力計距離頂面45-55mm。優(yōu)選地,所述蒸發(fā)罐本體為不銹鋼罐,所述冷卻水管通過管路繞制而成,所述管路外部和所述蒸發(fā)罐本體內(nèi)部均鍍有防腐蝕層。優(yōu)選地,還包括測量所述加熱帶處溫度的第二溫度傳感器。本實用新型所提供的大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐,包括蒸發(fā)罐本體、加熱帶和冷卻裝置,蒸發(fā)罐本體內(nèi)部充有原料,如四氯化硅原料,蒸發(fā)器本體連通有進料管和出料管,原料從進料管進入,氣態(tài)四氯化硅從出料管輸出。加熱帶纏繞在蒸發(fā)器本體的外周,給四氯化硅原料及管道加溫。蒸發(fā)器本體設(shè)置有測量其內(nèi)部溫度的第一溫度傳感器和測量其內(nèi)部壓力的壓力計,第一溫度傳感器具體可以為PT100溫度傳感器。冷卻裝置包括冷卻水機和冷卻水管,冷卻水管設(shè)置于蒸發(fā)器本體內(nèi)部,冷卻水管的冷卻水從下部水圈進入,上部水圈流出, 可以保證在蒸發(fā)罐本體內(nèi)部冷卻水管的水量充盈,對蒸發(fā)罐本體內(nèi)的原料進行充分冷卻處理。在冷卻結(jié)束的時候,由于蒸發(fā)罐本體內(nèi)的冷卻水管位于冷卻水機的上端,冷卻水管內(nèi)的冷卻水會因為重力作用回流到冷卻水機內(nèi),從而可以避免四氯化硅在升溫及保溫過程中,對冷卻水的加熱,減少熱量損失。在生產(chǎn)過程中,如果出料口因故障或者預(yù)制棒生產(chǎn)完成而突然關(guān)閉時,蒸發(fā)罐本體內(nèi)的原料不會因為原料外圍的加熱帶及蒸發(fā)罐上的熱量而溫度升高,蒸發(fā)罐內(nèi)的壓力變化不大,保證原料蒸發(fā)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保障設(shè)備的后續(xù)生產(chǎn)。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為一種典型的大尺寸預(yù)制棒生產(chǎn)設(shè)備示意圖;圖2為本實用新型中一種具體實施方式所提供的大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖2中蒸發(fā)罐本體的放置示意圖;圖4為圖2中冷卻水管中冷卻水流動方向示意圖;圖5為圖4中A-A處的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為圖2中稱重計的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為圖6的另一視圖。附圖中標記如下:1-進料管、2-壓力計、3-第一溫度傳感器、4-出料管、5-加熱帶、6-保溫層、7-蒸發(fā)罐本體、8-支架、9-稱重計、10-冷卻水管、11-排廢口、12-第二溫度傳感器、101-出水口、102-進水口、901-基座、902-稱重傳感器。具體實施方式本實用新型的核心是提供一種大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐,該大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐有效地提高了原料蒸發(fā)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。請參考圖2至圖7,圖2為本實用新型中一種具體實施方式所提供的大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為圖2中蒸發(fā)罐本體的放置示意圖;圖4為圖2中冷卻水管中冷卻水流動方向示意圖;圖5為圖4中A-A處的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為圖2中稱重計的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為圖6的另一視圖。在一種具體實施方式中,本實用新型所提供的大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐,包括蒸發(fā)罐本體7、加熱帶5和冷卻裝置,蒸發(fā)罐本體7內(nèi)部充有原料,如四氯化硅原料,蒸發(fā)器本體連通有進料管1和出料管4,原料從進料管1進入,氣態(tài)四氯化硅從出料管4輸出。加熱帶5纏繞在蒸發(fā)器本體的外周,給四氯化硅原料及管道加溫。蒸發(fā)器本體設(shè)置有測量其內(nèi)部溫度的第一溫度傳感器3和測量其內(nèi)部壓力的壓力計2,第一溫度傳感器3具體可以為PT100溫度傳感器。冷卻裝置包括冷卻水機和冷卻水管10,冷卻水管10設(shè)置于蒸發(fā)器本體內(nèi)部,冷卻水管10的冷卻水從下部水圈進入,上部水圈流出,冷卻水管10內(nèi)冷卻水的流動方向如圖4和圖5箭頭所示,也就是進水口102位下部水圈,就是出水口101位上部水圈,可以保證在蒸發(fā)罐本體7內(nèi)部冷卻水管10的水量充盈,對蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的原料進行充分冷卻處理。在冷卻結(jié)束的時候,由于蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的冷卻水管10位于冷卻水機的上端,冷卻水管10內(nèi)的冷卻水會因為重力作用回流到冷卻水機內(nèi),從而可以避免四氯化硅在升溫及保溫過程中,對冷卻水的加熱,減少熱量損失。在生產(chǎn)過程中,如果出料口因故障或者預(yù)制棒生產(chǎn)完成而突然關(guān)閉時,蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的原料不會因為原料外圍的加熱帶5及蒸發(fā)罐上的熱量而溫度升高,蒸發(fā)罐內(nèi)的壓力變化不大,保證原料蒸發(fā)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保障設(shè)備的后續(xù)生產(chǎn)。具體地說,在使用過程中,先將四氯化硅充入蒸發(fā)罐本體7,原料量占蒸發(fā)罐本體7容積的1/3左右,原料重量為30Kg左右,同時啟動各加熱帶5,給四氯化硅及管道加溫,以促使蒸發(fā)罐本體7內(nèi)四氯化硅蒸發(fā),控制蒸發(fā)罐本 體7外圍的加熱帶5功率。使第一溫度傳感器3的溫度控制在75℃±3℃,也就是蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的溫度控制在75℃±3℃,壓力控制在0.08Mpa±0.01Mpa。當設(shè)備啟動沉積程序,出料管4將氣態(tài)四氯化硅輸出,蒸發(fā)罐本體7內(nèi)四氯化硅的重量會減少,此時,程序?qū)⒖刂七M料管1開關(guān),使液態(tài)四氯化硅進入蒸發(fā)罐本體7,并保證蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的重量為30Kg±2Kg,蒸發(fā)罐內(nèi)的溫度為70℃左右,壓力控制在0.08Mpa左右。當預(yù)制棒松散體沉積結(jié)束時,出料口閥門關(guān)閉,進料口閥門關(guān)閉,減小蒸發(fā)罐本體7加熱帶5的功率,開啟循環(huán)冷卻水機,以使蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的溫度和壓力穩(wěn)定。在設(shè)備不作業(yè)的時候,蒸發(fā)罐本體7外圍的加熱帶5也正常工作,維持蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的溫度為70℃±3℃,壓力在0.08Mpa±0.01Mpa。本實用新型所提供的大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐有效地解決了大尺寸光纖預(yù)制棒原料蒸發(fā)系統(tǒng)中的原料蒸發(fā)溫度,蒸發(fā)壓力不穩(wěn)定的問題,保證穩(wěn)定的大流量的四氯化硅原料蒸發(fā)量,滿足大尺寸光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)要求。上述大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐僅是一種優(yōu)選方案,具體并不局限于此,在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實際需要做出具有針對性的調(diào)整,從而得到不同的實施方式,加熱帶5的外周包裹有耐高溫的保溫層6,保溫層6具體為泡沫玻璃層,對蒸發(fā)罐本體7的加熱部分進行保溫處理,使加熱帶5所產(chǎn)生的熱量盡量被四氯化硅所吸收,且減少外部環(huán)境溫度的變化對蒸發(fā)罐體的影響,保證蒸發(fā)罐加熱穩(wěn)定,提高蒸發(fā)穩(wěn)定性。顯然,在這種思想的指導(dǎo)下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)具體場合的不同對上述具體實施方式進行若干改變,還包括測量重量的稱重計9,用稱重計9控制進出料。蒸發(fā)罐本體7放在稱重計9上,蒸發(fā)罐本體7通過支架8固定于稱重計9上,固定穩(wěn)定,易于測量。稱重計9對蒸發(fā)罐本體7沒有影響,測量準確;并且,稱重計9與蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的四氯化硅沒有接觸,不會對稱重計9有腐蝕,利于設(shè)備的長期使用。稱重計9的精度為0.0005-0.0015Kg,比如精度達到0.001Kg,精度較高,測量較準確。需要特別指出的是,本實用新型所提供的大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐不應(yīng)被限制于此種情形,稱重計9包括基座901和安裝于基座901上的稱重傳感器902,優(yōu)選地,四個稱重傳感器902并用,蒸發(fā)罐本體7固定于稱重傳感器902 上,可以更好地支撐蒸發(fā)罐本體7,通過改變原料進出的控制方式以提高蒸發(fā)罐本體7的稱重精度,保證蒸發(fā)罐本體7的安裝穩(wěn)定,實現(xiàn)蒸發(fā)罐本體7在原料蒸發(fā)過程中的計量準確性。本實用新型所提供的大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐,在其它部件不改變的情況下,蒸發(fā)罐本體7的下端面開設(shè)有排廢口11,排廢口11的大小可以根據(jù)實際應(yīng)用情況而定。排廢口11上裝有排廢閥,可以是手動閥,也可以是自動閥,此排廢閥只有蒸發(fā)罐本體7清掃的時候才打開。當對蒸發(fā)罐本體7進行吹掃時,可以將出料口的排廢閥關(guān)閉,進料口通高純氮氣,打開排廢口11處的排廢閥,并將吹掃廢料通入外圍廢處理系統(tǒng)。由于蒸發(fā)罐本體7內(nèi)壓力高,且排廢口11位于蒸發(fā)罐本體7底部,可以將污濁物吹掃的較干凈,易于吹掃清理蒸發(fā)罐本體7,吹掃方便。在上述具體實施方式的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體場合的不同,對大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐進行若干改變,蒸發(fā)罐本體7傾斜放置,其軸線與水平面的夾角為5~10度,蒸發(fā)罐本體7整體傾斜5~10度,此時排廢口11開設(shè)于蒸發(fā)罐本體7下端面的最低處,通過改進蒸發(fā)罐本體7的放置位置,易于將蒸發(fā)罐本體7內(nèi)的廢料排除,吹掃較徹底、干凈。對于上述各個實施例中的大尺寸預(yù)制棒的原料蒸發(fā)罐,蒸發(fā)罐本體7為圓筒型桶體,兩端面封閉,進料管1、出料管4、第一溫度傳感器3和壓力計2通過蒸發(fā)罐本體7頂面的開口深入其內(nèi)部。為了進一步優(yōu)化上述技術(shù)方案,進料管1深入蒸發(fā)罐本體7底部,距離底面45-55mm,也就是能夠深入原料內(nèi),物料進入蒸發(fā)罐本體7時可以減少物料飛濺。氣體四氯化硅在蒸發(fā)罐本體7上部,出料管4距離頂面25-35mm,易于將氣體物料排出。第一溫度傳感器3和壓力計2距離頂面45-55mm,易于測量蒸發(fā)罐本體7內(nèi)溫度和壓力,并且遠離液體物料,對第一溫度傳感器3和壓力計2腐蝕性較小,具體位置不做進一步限制,可以根據(jù)具體使用情況的不同自行設(shè)定,都在本實用新型的保護范圍內(nèi)。在上述各個具體實施例的基礎(chǔ)上,蒸發(fā)罐本體7為不銹鋼罐,比如材料為不銹鋼316,也可以為其它適宜的材質(zhì)。冷卻水管10通過管路繞制而成,具體可以采用3/8的316L管路繞制而成。管路外部和蒸發(fā)罐本體7內(nèi)部均鍍有 防腐蝕層,比如鍍四氟層,防止四氯化硅對冷卻水管10和蒸發(fā)罐本體7的腐蝕,延長冷卻水管10和蒸發(fā)罐本體7的使用壽命。本實用新型所提供的另一創(chuàng)造性思想在于,還包括測量加熱帶5處溫度的第二溫度傳感器12,第二溫度傳感器12與加熱帶5接觸,可以較為準確測量加熱帶5處溫度,可以更好地控制加熱帶5的加熱情況。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。