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无尘车间中的工艺冷却水系统

浏览:84 发表时间:2019-04-29 17:30:44

一、冷却水系统的构成

冷却水系统中一般包括水箱、循环水泵、精密过滤器、板式换热器、生产设备用水点、水泵变频电气控制、温度传感器、压差传感器、压力传感器、RO补水装置、背压阀、调压阀、阀件及不锈钢管道等。

二、系统的主要构件

1)水泵

水泵须满足使用流量和扬程的要求,且体积小、重量轻、造价低,有良好的特性和较高的效率,一般才有多级离心泵,且相互备用;良好的抗汽蚀性能,既能保证水泵运行平稳、寿命长,又能降低运行费用,工程投资少;水泵的本体采用不锈钢材质,可以很好避免对水质可能造成的污染。

在安装时减少进口侧耳弯头,阀件使进水管通畅,抬高进水压力,保证水管气密可有效减少气蚀的发生;选用必需汽蚀余量小的泵浦。

2)热交换器

热交换器按其形式可分管壳式,板式,板翅式,热管式等,相比较而言,板式热交换器具有占地面积小,传热面积大的优点。

冰水下进上出,PCW上进下出,使冰水尽量带走热量,充分进行热交换,并通过调节冰水电动阀,保证PCW出水温度稳定。


3)RO补水装置

补水装置一般由补水管路,水箱液位计、电动阀组及其旁通管路组成,水箱水位过低时,液位计发出补水信号,电动阀开启,RO水进入水箱,水位达到预定位置时,液位计发出信号,电动阀关闭,补水结束。

4)过滤器

水过滤器或过滤装置的选择,除要考虑后续管路可能对水质的影响,还要兼顾考虑不同工艺设备水质要求的差异。因此,一般选择为两级过滤器,前端过滤器一般选用5μm,99%过滤要求的不锈钢过滤器,末端过滤器选择根据末端工艺设备的水质要求确定。外壳材料为不锈钢制作,滤芯材质为聚丙烯滤芯。


5)背压阀

实现在阀门前形成一定的压力,压力一般可以调节。液体进入阀门后被膜片阻挡,于是液体对膜片产生向上的压力。当压力足够大时,弹簧被压缩,流体顶起膜片形成通道,从阀门出口流出;若流体压力不够,就会形成憋压,来保证管路压力维持在额定压力下。压安装每路支管路回水侧,以保证此支管路进机台的压力。


6)机台衔接

机台设备连接处安装进出水阀门、压力表、温度表、旁通阀、减压阀、专用接口;



三、冷却水的自动控制

PCW在半导体厂是个非常重要的系统,出现故障会影响车间内的大部分的生产设备而导致巨大损失,系统自动化程度高,对控制要求较高,主要包括水温、压力、水质以及水泵的控制。

 1)供水水温的控制

根据工艺设备对供水温度的需求,系统对供水温度要求控制在20℃(根据具体设定),供水温度通过安装在输水管道上温度传感器采集,传输到PLC运算控制模块,控制冷冻水侧电动阀开启度调节冷冻水侧流量,从而控制板换冷量交换,使冷却水达到20℃的设计目标要求;为确保系统温度稳度,设置双探头,且两个温度值都设置报警值,可以切换控制电动阀,同时电动阀开度也设置报警值。

2)供水压力控制

系统二次泵采用变频调速控制,即通过供水压力调节变频器频率,进而调节供水压力;同时压力传感器控制水泵出口端回水电动阀的启闭,当压力大于设定值(如0.5MPa)时,电动阀打开,以防止系统压力过高,对后续管路尤其是工艺设备产生影响。

3)变频泵的控制

确保供水设备、泵还有后备设备的工作持续性,即不间断运作;  

a.一般用UPS供电;

b.当运行泵故障或供水压力小时自动启动备用泵;

c.变频恒压供水;

d.对备用泵的启动通过供水压力来控制,当供水压力低于一定值时启动备用泵。当运行泵出现故障停止时,备用泵工频启动;

e.压力设置双探头,且两个压力值都设置报警值,可以互作切换控制变频器。




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