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解析单晶炉设备降温方法
时间:2020-11-27 返回列表
冷水机不仅在生产制造行业中应用广泛,也一直跟国内科研机构及国家重点工业学校有着长期的合作, 工业冷水机 应用在工业大学科研院的单晶炉冷却工程,就是个例子。

我们知道,单晶炉是一种生产单体硅的设备,内部结构极为复杂。而单晶硅的生产对环境要求极为苛刻,比如,炉体温度,炉体因温度过高会产生形变,势必影响设备尺寸变化,造成不合格产品的出现;同时炉体材料长期高温工作,冷热不均会降低炉体寿命,造成损失。

这就需要专业稳定的冷却水系统,来满足单晶炉的降温冷却需求,才能维持炉体设备正常工作,不至于发生因炉体设备温度过高,造成设备变形,影响硅晶体的生长。

合工大该单晶炉冷却系统的水压、流量、温度等参数,是针对单晶炉的冷却系统方案的重要参考。

接到该项目后,文惠工程技术人员,充分聆听客户需求,衡量单晶炉实验室内外,水质、水源环境及温度状况,制定了该单晶炉冷却系统设计方案。

该制冷方案中包括两大控制系统,即工艺冷却水控制系统和冷媒控制系统。

工艺冷却水控制系统可为单晶炉炉体及加热电极、真空泵降温冷却,由冷水机组、工艺水池、冷却水泵、冷却管路及热交换器组成。

工业冷水机组由1台文惠KC-030TA风冷式冷水机构成,功率30HP,可提供83KW的制冷量,温度范围可降低到20-25度,机组将冷却水从循环水泵输送到工艺冷却水池,再由水泵输送进冷却通路为炉体发热部件循环降温,可实现不同负荷下的制冷模式,最大化稳定工艺冷水控制系统。

在冷媒控制系统中,冷水机内部气态冷媒由压缩机压缩,进入冷凝器液化,再由膨胀阀装置变成低温气液混相,在蒸发器内,实现与工艺冷却水系统热交换器换热,达到工艺水池的需求温度。冷媒控制系统中,因单晶炉工艺水池特殊水质要求,采用全不锈钢蒸发器要求,避免因水质问题污染工艺水池的冷却水,给单晶炉冷却造成不利影响。

在整个冷却水系统设计中,冷水机组电控系统使用进口PC/PLC可编程控制器,由人机界面触摸操作,实时观察系统运行的参数,并且可简单直观输入各种初始参数,例如工艺冷却温度上下限报警值、水位上限限值、出水温度上下限值、冷却水压力上下限值等。

值得一提的是,因单晶炉对水质、水压及流速的特殊要求,方案中采用50M高扬程水泵,保证稳定充足的冷却水供应工艺冷却水系统.

避免冷却水供应不及时造成炉体加热器跳闸、中止单晶炉正常运转,而造成劣等晶体的产生,炉体内部因冷却不到位发生形变等危害人身及设备安全。

该方案实施后,合工大项目负责人对方案进行验收,到达标准,自2015年开始初步合作,先后装备KC-015DA、KC-008SA多台冷机等配套设备,2019年,因新增试验设备,装备KC-030TA冷水机组,为单晶炉其他工业生产设备冷却降温。

文惠冷水机应用在单晶炉上面降温使用,还应用在烧结炉、结晶炉、铸锭炉等不同生产设备的降温冷却,可提供大、中小制冷工程解决方案,非标定制工业及科研使用的冷水机组,在半导体、化工、新能源、制药、微电子行业领域应用广泛。

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