一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于工業(yè)冷卻水【技術(shù)領(lǐng)域】,提供了一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),包括:水箱,與純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、冷卻塔系統(tǒng)相連接;第一溫度傳感器,與水質(zhì)監(jiān)測器、工藝水泵相連接;壓力傳感器,與工藝水泵、生長爐相連接;風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng),與生長爐、第二溫度傳感器相連接;冷卻塔系統(tǒng),與第二溫度傳感器相連接;風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)還包括:風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組和第一電磁閥,并且風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組與第一電磁閥相并聯(lián);冷卻塔系統(tǒng)還包括:冷卻塔和第二電磁閥,并且冷卻塔與第二電磁閥相并聯(lián)。本實(shí)用新型具有自動(dòng)監(jiān)測水質(zhì)、溫度穩(wěn)定、滿足長晶要求、容易控制、實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用、節(jié)約資源、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)冷卻水【技術(shù)領(lǐng)域】,特別涉及一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)寶石晶體硬度很高,為莫氏硬度9級(jí),僅次于最硬的金剛石,具有很好的透光性、熱傳導(dǎo)性、電氣絕緣性和優(yōu)異的力學(xué)機(jī)械性能,并且具有耐磨和抗風(fēng)蝕的特點(diǎn);同時(shí)藍(lán)寶石晶體的熔點(diǎn)為2050°C,沸點(diǎn)3500°C,最高工作溫度可達(dá)1900°C,物理性能非常好;同時(shí)藍(lán)寶石晶體的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,一般不溶于水和不受酸、堿腐蝕,只有在較高溫度300°C以上可為氫氟酸、磷酸和熔化的氫氧化鉀所侵蝕;正由于藍(lán)寶石晶體優(yōu)異的物理性能和穩(wěn)定的化學(xué)性能,故而作為一種重要的技術(shù)晶體被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國防與民用工業(yè)、電子技術(shù)的許多領(lǐng)域,例如將其作為透紅外窗口材料、微電子領(lǐng)域的襯底基片、激光基質(zhì)、光學(xué)元件、軍用車輛領(lǐng)域用作透明裝甲的材料及其它用途等。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)在制作藍(lán)寶石晶體時(shí),通常采用工藝水系統(tǒng)冷卻長晶爐,冷卻水系統(tǒng)冷卻長晶爐或者空調(diào)機(jī)組,冷凍水系統(tǒng)冷卻工藝水三套系統(tǒng),各系統(tǒng)通過板式熱換器對工藝水進(jìn)行冷卻,冷凍水系統(tǒng)通常采用螺桿式冷水機(jī)組,采用螺桿式冷水機(jī)對水進(jìn)行冷卻,故需要配套的冷卻水對本身螺桿式冷水機(jī)組進(jìn)行冷卻,存在成本高的問題。
[0004]而單獨(dú)的空調(diào)機(jī)對水溫進(jìn)行調(diào)控,存在水溫波動(dòng)范圍大、不穩(wěn)定、不易控制的問題;或者采用單獨(dú)的冷卻塔調(diào)控水溫,會(huì)出現(xiàn)在一定的時(shí)間段內(nèi)出水溫度高,波動(dòng)范圍大的現(xiàn)象。冷卻塔調(diào)控水溫受濕球溫度影響較大;濕球溫度為在某一地點(diǎn)某一時(shí)間的情況下,水通過蒸發(fā)所能達(dá)到的最低溫度,即水在冷卻塔中達(dá)到的最低溫度,濕球溫度對冷卻塔的出水溫度影響很大,冷卻塔的出水溫度實(shí)際上要高于濕球溫度4度以上,理論上如果要將冷卻塔的出水溫度降到濕球溫度,冷卻水塔必須做到無限大,給現(xiàn)實(shí)的工作環(huán)境帶來極大的難度,很難實(shí)現(xiàn);或者采用螺桿式冷水機(jī)對水進(jìn)行冷卻,故需要配套的冷卻水對本身進(jìn)行冷卻,存在成本高的問題,同時(shí)藍(lán)寶石晶體生長環(huán)境對工藝水的水質(zhì)要求較高,設(shè)備不容易結(jié)垢。
[0005]因此,工業(yè)冷卻水【技術(shù)領(lǐng)域】急需一種能夠自動(dòng)監(jiān)測水質(zhì)、提高水質(zhì)、溫度穩(wěn)定、滿足長晶要求、容易控制、實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用、節(jié)約資源、成本低的藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型提供了一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),技術(shù)方案如下:
[0007]一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其特征在于,包括:水箱、純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、第一溫度傳感器、工藝水泵、壓力傳感器、生長爐、風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)、第二溫度傳感器、冷卻塔系統(tǒng);
[0008]水箱,與純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、冷卻塔系統(tǒng)相連接;
[0009]第一溫度傳感器,與水質(zhì)監(jiān)測器、工藝水泵相連接;
[0010]壓力傳感器,與工藝水泵、生長爐相連接;
[0011]風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng),與生長爐、第二溫度傳感器相連接;
[0012]冷卻塔系統(tǒng),與第二溫度傳感器相連接。
[0013]如上所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其中,風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)還包括:風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組和第一電磁閥,并且風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組與第一電磁閥相并聯(lián)。
[0014]如上所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其中,冷卻塔系統(tǒng)還包括:冷卻塔和第二電磁閥,并且冷卻塔與第二電磁閥相并聯(lián)。
[0015]如上所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其中,還包括:控制裝置,與水箱、純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、壓力傳感器、第一電磁閥、第二電磁閥相連接。
[0016]如上所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其中,純水箱上面具有純水閥門,純水閥門與水箱相連接,用于為水箱供水。
[0017]如上所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其中,水箱上面具有放水閥。
[0018]如上所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其中,風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組采用LSQWRF130M/A-C1型號(hào)的風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0020]1、本實(shí)用新型增加了水質(zhì)監(jiān)測儀,可以時(shí)時(shí)的監(jiān)測水質(zhì)的變化,保證進(jìn)入生長爐的水是足夠純凈的,滿足藍(lán)寶石的生長環(huán)境要求,使制得的藍(lán)寶石更加通透、純凈,物理和化學(xué)性質(zhì)更好,具有更好的適用性。
[0021]2、本實(shí)用新型采用風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)和冷卻塔系統(tǒng)共同配合使用,實(shí)現(xiàn)二次冷卻,因?yàn)椋L(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)不受濕球溫度的影響,可以將水溫降低到濕球溫度以下,但是流出的冷卻水的水溫波動(dòng)范圍大,通過冷卻塔系統(tǒng)進(jìn)一步地對水進(jìn)行冷卻,消除波動(dòng)范圍,使流出的冷卻水溫度恒定,對水溫的控制更加精準(zhǔn),極大的滿足了藍(lán)寶石水溫生長環(huán)境的要求。因此,本實(shí)用新型既克服了風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組調(diào)節(jié)的水溫波動(dòng)范圍大、不穩(wěn)定的問題;同時(shí)又克服了冷卻塔系統(tǒng)受濕球溫度影響大,不能降到濕球溫度以下,很難滿足低于濕球溫度時(shí)的藍(lán)寶石生長環(huán)境用水的問題,同時(shí)由于二次冷卻能夠?qū)⑺疁馗斓恼{(diào)節(jié)到需要的溫度,工作效率更快。
[0022]3、本實(shí)用新型通過將風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組和第一電磁閥并聯(lián)后形成風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng),能夠精準(zhǔn)的將溫度控制在第二溫度傳感器設(shè)置的值,結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、溫控效果好。
[0023]4、本實(shí)用新型通過將冷卻塔和第二電磁閥并聯(lián)后形成冷卻塔系統(tǒng),能夠精準(zhǔn)的將溫度降低到生長爐的溫度要求,結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、溫控效果好。
[0024]5、本實(shí)用新型通過控制裝置對其進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化,全程無需人工操作,克服了人為因素導(dǎo)致的誤差,同時(shí)節(jié)約勞動(dòng)力,工作效率更快,節(jié)約成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來詳細(xì)說明本實(shí)用新型:
[0026]圖1是本實(shí)用新型一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是本實(shí)用新型冷卻塔系統(tǒng)和風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)的措施、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0029]圖1是本實(shí)用新型一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),包括:水箱1、純水箱10、水質(zhì)監(jiān)測器2、第一溫度傳感器3、工藝水泵4、壓力傳感器5、生長爐6、風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)7、第二溫度傳感器8、冷卻塔系統(tǒng)9 ;水箱1,與純水箱10、水質(zhì)監(jiān)測器2、冷卻塔系統(tǒng)9相連接;第一溫度傳感器3,與水質(zhì)監(jiān)測器2、工藝水泵4相連接;壓力傳感器5,與工藝水泵4、生長爐6相連接;風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組7系統(tǒng),與生長爐6、第二溫度傳感器8相連接;冷卻塔系統(tǒng)9,與第二溫度傳感器8相連接。
[0031]圖2是本實(shí)用新型冷卻塔系統(tǒng)和風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]如圖2所示,本實(shí)施例中的風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)7包括:風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組701和第一電磁閥702,并且風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組701與第一電磁閥702相并聯(lián);冷卻塔系統(tǒng)9包括:冷卻塔901和第二電磁閥902,并且冷卻塔901與第二電磁閥902相并聯(lián)。
[0033]本實(shí)施例中還包括控制裝置,使其與水箱1、純水箱10、水質(zhì)監(jiān)測器2、第一溫度傳感器3、第二溫度傳感器8、壓力傳感器5、第一電磁閥702、第二電磁閥902相連接,分別對如上的裝置進(jìn)行控制。
[0034]純水箱10上面具有純水閥門,純水閥門與水箱I相連接,用于為水箱I供水;水箱I上面具有放水閥。
[0035]本實(shí)施例中的風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組采用LSQWRF130M/A-C1型號(hào)的風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組。
[0036]本實(shí)用新型工作前,通過控制裝置分別對水箱I的水位高度、水質(zhì)監(jiān)測器2的水質(zhì)監(jiān)測值、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的溫度參數(shù)、壓力傳感器的壓力參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,同時(shí)命令第一電磁閥702和第二電磁閥902全部打開,設(shè)置好后等待工作。
[0037]本實(shí)施例中將第一溫度傳感器設(shè)為25°C,第二溫度傳感器的溫度設(shè)為23°C,同時(shí)風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組701預(yù)先設(shè)置冷卻溫度為20°C,冷卻塔901的冷卻溫度為25°C,風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組701的設(shè)置溫度低于冷卻塔901的設(shè)置溫度。
[0038]本實(shí)用新型工作時(shí),首先控制裝置命令純水箱10打開純水閥門,將純水注入到水箱I內(nèi),直至達(dá)到水箱I預(yù)先設(shè)定好的水位高度時(shí),關(guān)閉純水閥門;然后,水箱I內(nèi)的水流出,流經(jīng)水質(zhì)監(jiān)測器9,水質(zhì)監(jiān)測器9將監(jiān)測到的水質(zhì)監(jiān)測值傳給控制裝置,當(dāng)水質(zhì)監(jiān)測值在預(yù)先設(shè)定好的水質(zhì)監(jiān)測系數(shù)范圍內(nèi)時(shí),同時(shí)水流經(jīng)第一溫度傳感器3,第一溫度傳感器3將起始溫度值傳給控制裝置,然后控制裝置命令工藝水泵4打開,壓力傳感器5將起始?jí)毫χ祩鹘o控制裝置;然后,純水通過工藝水泵進(jìn)入生長爐6內(nèi),當(dāng)水溫達(dá)到生長爐內(nèi)的溫度時(shí),水從生長爐6內(nèi)流出,進(jìn)入風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組701內(nèi),通過風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組701進(jìn)行冷卻,通過風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組701冷卻后的水流經(jīng)第二溫度傳感器8,第二溫度傳感器8將其感應(yīng)到的溫度20±2°C傳給控制裝置,控制裝置通過調(diào)整第一電磁閥702開度的大小,控制一部分從生長爐內(nèi)流出的水與風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組701流出的水混合,直至第二溫度傳感器8感應(yīng)到的溫度為23°C時(shí),水通過冷卻塔901進(jìn)行冷卻,由于受濕球溫度的影響,從冷卻塔內(nèi)流出的溫度一定高于25°C,此時(shí),冷卻水進(jìn)入水箱I內(nèi),水質(zhì)監(jiān)測器2將監(jiān)測到的水質(zhì)監(jiān)測值傳給控制裝置,當(dāng)高于預(yù)先設(shè)定好的水質(zhì)監(jiān)測值時(shí),控制裝置命令水箱I上的放水閥打開,放出部分水,當(dāng)水位低于預(yù)先設(shè)定好的水位高度時(shí),控制裝置命令純水箱10的純水閥門打開,直至水質(zhì)監(jiān)測器監(jiān)測到的水質(zhì)監(jiān)測值符合預(yù)先設(shè)定好的水質(zhì)監(jiān)測范圍,控制裝置命令防水閥關(guān)閉,當(dāng)水箱的水位高度符合預(yù)先設(shè)定的水位高度時(shí),控制裝置命令純水箱I的純水閥門關(guān)閉;最后第一溫度傳感器3將感應(yīng)到的高于25°C的溫度值傳給控制裝置,控制裝置通過調(diào)整第二電磁閥902開度的大小,控制一部分經(jīng)過風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組冷卻的23°C的水與冷卻塔內(nèi)流出的水混合,直至第一溫度傳感器感應(yīng)到的溫度為25°C時(shí),將藍(lán)寶石放置到生長爐內(nèi),開始藍(lán)寶石的生長,在生長的過程中重復(fù)上述的水循環(huán)控制系統(tǒng),保證藍(lán)寶石一直在250C的環(huán)境下生長,水溫穩(wěn)定,使得工藝生長條件更加平穩(wěn),致使藍(lán)寶石的生長穩(wěn)定、生產(chǎn)出的藍(lán)寶石晶體質(zhì)量穩(wěn)定。
[0039]本實(shí)例中的參數(shù)設(shè)置是按濕球溫度28度時(shí)進(jìn)行的參數(shù)設(shè)置,將風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)機(jī)組設(shè)置的溫度低于冷卻塔設(shè)置的溫度;當(dāng)環(huán)境濕球溫度較低時(shí)可根據(jù)情況自行對參數(shù)進(jìn)行更改,例如將風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組的溫度設(shè)置成與冷卻塔的溫度相同,對水進(jìn)行二次調(diào)節(jié),使得水溫穩(wěn)定。
[0040]本實(shí)用新型增加了水質(zhì)監(jiān)測儀,可以時(shí)時(shí)的監(jiān)測水質(zhì)的變化,保證進(jìn)入生長爐的水是足夠純凈的,滿足藍(lán)寶石的生長環(huán)境要求。
[0041]本實(shí)用新型采用風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)和冷卻塔系統(tǒng)共同配合使用,實(shí)現(xiàn)二次冷卻,因?yàn)?,風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)不受濕球溫度的影響,可以將水溫降低到濕球溫度以下,但是流出的冷卻水的水溫波動(dòng)范圍大,通過冷卻塔系統(tǒng)進(jìn)一步地對水進(jìn)行冷卻,消除波動(dòng)范圍,使流出的冷卻水溫度恒定,對水溫的控制更加精準(zhǔn),極大的滿足了藍(lán)寶石水溫生長環(huán)境的要求。因此,本實(shí)用新型既克服了風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組調(diào)節(jié)的水溫波動(dòng)范圍大、不穩(wěn)定的問題;同時(shí)又克服了冷卻塔系統(tǒng)受濕球溫度影響大,不能降到濕球溫度以下,很難滿足低于濕球溫度時(shí)的藍(lán)寶石生長環(huán)境用水的問題,同時(shí)由于二次冷卻能夠?qū)⑺疁馗斓恼{(diào)節(jié)到需要的溫度,工作效率更快。
[0042]本實(shí)用新型通過將風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組和第一電磁閥并聯(lián)后形成風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、溫控效果好。
[0043]本實(shí)用新型通過將冷卻塔和第二電磁閥并聯(lián)后形成冷卻塔系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、溫控效果好。
[0044]本實(shí)用新型通過控制裝置對其進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化,全程無需人工操作,克服了人為因素導(dǎo)致的誤差,同時(shí)節(jié)約勞動(dòng)力,工作效率更快,節(jié)約成本。
[0045]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其特征在于,包括:水箱、純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、第一溫度傳感器、工藝水泵、壓力傳感器、生長爐、風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)、第二溫度傳感器、冷卻塔系統(tǒng); 所述水箱,與所述純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、冷卻塔系統(tǒng)相連接; 所述第一溫度傳感器,與所述水質(zhì)監(jiān)測器、工藝水泵相連接; 所述壓力傳感器,與所述工藝水泵、生長爐相連接; 所述風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng),與所述生長爐、第二溫度傳感器相連接; 所述冷卻塔系統(tǒng),與所述第二溫度傳感器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)還包括:風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組和第一電磁閥,并且所述風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組與第一電磁閥相并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻塔系統(tǒng)還包括:冷卻塔和第二電磁閥,并且所述冷卻塔與第二電磁閥相并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其特征在于,還包括:控制裝置,與所述水箱、純水箱、水質(zhì)監(jiān)測器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、壓力傳感器、第一電磁閥和第二電磁閥相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其特征在于,所述純水箱上面具有純水閥門,所述純水閥門與水箱相連接,用于為所述水箱供水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其特征在于,所述水箱上面具有放水閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種藍(lán)寶石晶體生長冷卻水系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組采用LSQWRF130M/A-C1型號(hào)的風(fēng)冷式空調(diào)機(jī)組。
【文檔編號(hào)】C30B29/20GK203976977SQ201420390871
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】劉劍, 陳建明, 廖康威 申請人:福建匯晶光電科技有限公司