恒溫恒壓冷水機(jī)組

恒溫恒壓冷水機(jī)組系統(tǒng)參數(shù)

恒溫恒壓冷水機(jī)組控制系統(tǒng)在MOCVD半導(dǎo)體芯片設(shè)備的應(yīng)用

爭(zhēng)對(duì)深圳一生產(chǎn)LED芯片廠家的現(xiàn)狀，現(xiàn)車間有5臺(tái)MOCVD機(jī)、高溫烘烤爐、單這退火爐、XRD分析測(cè)試機(jī)各1臺(tái)，根據(jù)客戶需要進(jìn)行恒溫恒壓供水設(shè)計(jì)。

初步設(shè)計(jì)5臺(tái)MOCVD機(jī)分別由2臺(tái)40HP和1臺(tái)20HP制冷系統(tǒng)分別對(duì)其進(jìn)行恒溫恒壓供水，高溫烘烤爐、單這退火爐、XRD分析測(cè)試機(jī)1臺(tái)的供水由1臺(tái)15HP制冷系統(tǒng)進(jìn)行恒溫恒壓供水，依據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)如下表：

設(shè)備	數(shù)量	冷水流量(m3/h)	供水壓力 （bar）	小壓差 （bar）	進(jìn)水溫度 ℃	進(jìn)水管徑 不繡鋼	所需配 冷水機(jī)	備注
1#MOCVD	1	10	4.83±0.69 （4-6）可調(diào)	2.76	18－20	DN25	40HP	水質(zhì)為 純凈水
2#MOCVD	1	10	4.83±0.69 （4-6）可調(diào)	2.76	18－20	DN25
3#MOCVD	1	10	4.83±0.69 （4-6）可調(diào)	2.76	18－20	DN25	40HP	水質(zhì)為 純凈水
4#MOCVD	1	10	4.83±0.69 （4-6）可調(diào)	2.76	18－20	DN25
5#MOCVD	1	10	4.83±0.69 （4-6）可調(diào)	2.76	18－20	DN25	20HP	水質(zhì)為 純凈水
高溫烘爐	1	12	2.5		22－25	DN50	15HP	水質(zhì)為 純凈水
單管退火爐	1	3				DN20
XRD	1	0.36	4	――	15－25	DN15

 

二：變頻恒壓供水特點(diǎn):
1.恒壓供水能自動(dòng)24小時(shí)維持恒定壓力，并根據(jù)壓力信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵，無(wú)級(jí)調(diào)整壓力，供水質(zhì)量好，與傳統(tǒng)供水比較，不會(huì)造成管網(wǎng)破裂及水龍頭共振現(xiàn)象。
2.動(dòng)平滑，減少電機(jī)水泵的沖擊，延長(zhǎng)了電機(jī)及水泵的使用壽命，避免了傳統(tǒng)供水中的水錘現(xiàn)象。、采用變頻恒壓供水保護(hù)功能齊全，運(yùn)行可靠，具有欠壓、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱等保護(hù)功能。
4.系統(tǒng)配置可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)定時(shí)供水,徹底實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)供水.控制系統(tǒng)具有故障報(bào)警和顯示功能,并可進(jìn)行工變頻轉(zhuǎn)換,應(yīng)急供水。
5.系統(tǒng)根據(jù)用戶用水量的變化來(lái)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵始終工作在高效區(qū)，當(dāng)系統(tǒng)零流量時(shí),機(jī)組進(jìn)入休眠狀態(tài),水泵停止，流量增加后才進(jìn)行工作,節(jié)電效果明顯，比恒速水泵節(jié)電23%-55%。
6.變頻恒壓供水設(shè)備不設(shè)樓頂水池，既減少建筑物的造價(jià)，又克服了水源二次污染，氣壓波動(dòng)大，水泵啟動(dòng)頻繁和建造水塔一次性投資大，施工周期長(zhǎng)，費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
7.整套設(shè)備只需一組控制柜和水泵機(jī)組，安裝非常方便，占地面積少。
8.本設(shè)備采用全自動(dòng)控制，操作人員只需轉(zhuǎn)換電控柜開(kāi)關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)用戶所需工況，操作簡(jiǎn)單。

三：系統(tǒng)組成      

本工程為冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，采用2臺(tái)40HP水冷開(kāi)放式冷水機(jī)、1臺(tái)20HP水冷開(kāi)放式冷水機(jī)、1臺(tái)15HP水冷開(kāi)放式冷水機(jī)組，系統(tǒng)分成3組循環(huán)；

○.水塔和制冷主機(jī)稱為冷卻水循環(huán)，此循環(huán)為自來(lái)水，為制冷主機(jī)散熱冷卻；

○.制冷主機(jī)與儲(chǔ)水箱之間為內(nèi)部循環(huán)，此循環(huán)為純凈水，制冷主機(jī)把儲(chǔ)水箱內(nèi)的水降到18-20℃；

○.儲(chǔ)水箱與MOCVD之間的為外部冷凍水循環(huán)，此循環(huán)為純凈水，高壓水泵把水箱內(nèi)18-20℃水經(jīng)精密過(guò)濾器后送到MOCVD設(shè)備，從設(shè)備出來(lái)23-25℃的水回至儲(chǔ)水箱，進(jìn)入MOCVD設(shè)備的入水壓力在4-6bar之間，且壓力可通過(guò)控制面板的設(shè)定來(lái)調(diào)節(jié)所需的值。

冷卻水及其它配件內(nèi)循環(huán)水泵、外循環(huán)水泵、冷卻水塔、冷水儲(chǔ)水箱、變頻器、點(diǎn)壓力變送器、高精密過(guò)濾器等組成。

四：恒壓供水工作原理: （以40HP帶2臺(tái)MOCVD設(shè)備為例，參考圖紙恒壓供水設(shè)備示意圖）
○.外循環(huán)變頻恒壓供水系統(tǒng)采用壓力控制器面板設(shè)定點(diǎn)壓力（進(jìn)入2臺(tái)設(shè)備前的水壓力值），采用2個(gè)壓力傳感器（反饋為4~20mA）檢測(cè)水管中壓力，壓力傳感器將信號(hào)送入變頻器PID回路，PID回路處理之后，送出一個(gè)水量增加或減少信號(hào)，控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速，來(lái)調(diào)節(jié)入水的壓力值。

○.如進(jìn)入2臺(tái)MOCVD的壓力不同，控制器的PLC會(huì)自動(dòng)計(jì)算出進(jìn)入2臺(tái)MOCVD前的點(diǎn)壓力平均值，再反饋為4~20mA給變頻器的PID回路，盡量使進(jìn)入2臺(tái)MOCVD的入水壓力相同，使實(shí)際水管壓力與設(shè)定壓力相一致。

○.設(shè)定值與實(shí)際值產(chǎn)偏差可在±0.5bar，進(jìn)水壓力可恒定在設(shè)定值的所允許的范圍內(nèi)（±0.5bar）。

○.當(dāng)2臺(tái)MOCVD的進(jìn)水壓力過(guò)高或過(guò)低時(shí)，裝在系統(tǒng)管道上的壓差旁通會(huì)進(jìn)自動(dòng)調(diào)節(jié)水的流向，使進(jìn)入臺(tái)MOCVD實(shí)際水管壓力與設(shè)定壓力相一致，隨著用水量的減少，變頻器自動(dòng)減少輸出頻率，達(dá)到了節(jié)能的目的。

五：恒溫供水說(shuō)明（參考圖紙恒壓供水設(shè)備示意圖）

恒溫體現(xiàn)在內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)上，制冷主機(jī)與儲(chǔ)水箱之間為內(nèi)部循環(huán)，此循環(huán)為純凈水，制冷主機(jī)把儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫恒定到18-20℃；

△  T---表示溫度偏差，表示壓縮機(jī)加載或卸載的溫度差（△T以下設(shè)定為         

0.5℃）。

T  ---表示水箱的實(shí)際溫度值

Ts---表示水箱的設(shè)定溫度值（Ts以下設(shè)定為18.5℃）

 

能量調(diào)節(jié)；有2個(gè)壓縮機(jī)：在升溫過(guò)程中，當(dāng)T>Ts時(shí)啟動(dòng)1臺(tái)壓縮機(jī)，當(dāng)T >= Ts+△T時(shí)啟動(dòng)2臺(tái)壓縮機(jī)；在降溫過(guò)程中，當(dāng)T時(shí)，停一臺(tái)，當(dāng)T－△T時(shí)全停。

升溫過(guò)程中，△T設(shè)定0.5℃，如水箱溫度Ts設(shè)定18.5℃，當(dāng)水箱內(nèi)實(shí)際溫度T≥19℃，控制器1#和2#壓縮機(jī)輸出，壓縮機(jī)延時(shí)開(kāi)啟，機(jī)組進(jìn)行制冷 ，水箱內(nèi)溫度下降；

降溫過(guò)程中，水箱溫度Ts設(shè)定18.5℃，當(dāng)水箱內(nèi)實(shí)際溫度T＝18.5℃時(shí)，2#壓縮機(jī)停止輸出，2#壓縮機(jī)停止運(yùn)行，只開(kāi)啟1個(gè)壓縮機(jī)，當(dāng)水箱內(nèi)實(shí)際溫度T＝18℃時(shí), 1#壓縮機(jī)停止輸出，此時(shí)所有壓縮機(jī)全部停止運(yùn)行，機(jī)組處于待機(jī)恒溫狀況。

如此往復(fù)循環(huán)，水箱內(nèi)溫度可穩(wěn)定在18-20℃之間，

機(jī)組次使用需提前半個(gè)小時(shí)開(kāi)機(jī)，以便水箱溫度達(dá)到設(shè)定的溫度