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1、 PCW系统简介 内容提要 一 PCW定义 物体的热量一般在空气中以对流 传导 辐射三种方式在空气进行冷却 热传递基本公式 KA T 散热量K 导热系数A 传热面积 T 温度差 当机台发热量大或温度管控精度高时 在空气中散热就满足不了设备要求 PCW PCW ProcessCoolingWater 制程冷却水英文缩写 液体冷却 热导系数大 液体温度低 容易控制且在低温在工厂易实现 PCW机理 通过水的流动实现热量在不同介质的热量交换 二 PCW架构 温度传感器 压力传感器 PCW架构 桶槽 水泵 热交换器 过滤器及水调节设备组成 三 PCW设备介绍 1 水泵 是输送液体并使之增压的机械 容积泵
2、 利用其工作室容积的变化来传递能量 隔膜泵 力量强劲但流量不均 常见的废水厂的隔膜泵 按工作原理可分为容积泵和叶片泵 叶片泵 利用回转叶片与水的相互作用来传递能量 常见的离心泵 离心泵 叶轮高速旋转产生的离心力将流道里的水甩向四周 压入到出口 这样叶轮入口形成真空 水池的水在大气压力下被吸入补充这个空间 继而吸入的水又被叶轮甩出进入出水管 离心泵叶轮不断旋转 则可连续吸水 压水 将水增压流动 离心泵出水量大且稳定 水泵按安装方式分为立式和卧式泵 结构简单 方便维修 卧式 立式 扬程高 出水压力大 卧式与立式泵在性能上是相同的 卧式泵 立式泵 轴封不易损坏 流量大 直接安装在管道上 占地少 对于
3、我们公司的PCW系统 1 机台多 且需要稳定连续的冷却水供应 选用的是离心泵 2 受机房空间限制 只能选择是立式泵 水泵的选型 流量Q 单位时间内输送出去的液体量 单位为L S m h 扬程H 液体从泵中获得的动量 即能达到的高度 单位为kgf m kgf 功率P和效率 电动机传到泵轴上的功率P 与液体在泵中获得的能量的比为效率 用 表示 效率曲线 0 85 0 95 调整阀件开度来改变泵的出水特性 必需汽蚀余量NPSH 液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处的压力降 NPSHr越小泵抗气蚀能力越强 汽蚀 离心泵运转中 液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降 在叶片入口附近压力Pk最低 此后由于叶轮
4、对液体作功 液体压力很快上升 当压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pv时 液体就汽化 同时 使溶解在液体内的气体逸出 它们形成许多汽泡 当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时 外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力 则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴 瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来 造成液体互相撞击 对金属表面因冲击疲劳而剥裂 选用NPSH小的泵浦 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 水泵壳体 气蚀产生振动和噪音 气泡的馈灭使液体打击金属表面 造成对金属表面剥裂 汽泡大量产生 会堵塞流道 使泵的流量 扬程 效率等均明显下降 2 热交换器
5、将系统负荷端产的热量通过热交换 传至冰水系统中 管式交换器 板式交换器 按传热面的形状与结构来看 有管式和板式交换器 厂区冰机 厂区冷热水交换 PCW采用的是板式热交换器 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 并保证PCW出水温度稳定 3 过滤器 过滤水中的固态微粒 选用的重点在于滤网滤径 将PCW送至机台前进行过滤 减少污染物影响制程 外壳材料为不锈钢制作 滤芯材质为聚丙烯滤芯 滤芯滤径为50 m 4 桶槽 提供循环管路回水的暂存 或当补充水中断后暂时供系统提供用水 也是管路中空气排放重要场所 材质一般为FRP 玻璃纤维强化塑料 或不锈钢制成 安装在泵的进水口 保
6、证进水的稳定 或制程机台相对低点 因制程机台的不同需求 需要水质较好的水源供给 RO DI水等 5 背压阀 它的功能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 背压安装每路支管路回水侧 以保证此支管路进机台的压力 机台 6 机台衔接 管路采用不锈钢304材质 用丝牙连接 使用厌氧胶密封 完成机台衔接后 需做排水去除衔接时使用的胶水与铁屑 进行保压测量检测有无泄漏 四 PCW运行维护 1 FMCS监控 压力sen
7、sor数据反馈给变频器控制泵浦频率 保证出水压力在3 7kg 温度sensor控制阀门开度 以保证出水温度为18 2 水箱控制 防止在排水量大或补水不及时 排水阀有需在最低液位1 30m限制 通过FMCS的自动控制 排水后的补水动作 用新进的DI水中和水箱水质 以提高电阻率 1 35m 1 50m 3 0us 2 8us 1 30m FMCS对PCW的自动控制 可以保证温度与压力的平衡运行 3 工程师检查 导电度 液位计 工程师每班对机房的仪器仪表 变频器巡查及早发现隐患 变频器 每季度泵浦的振动量测确保轴承无损伤 五 PCW异常 1 温度sensor电路板失效 电动阀0 显示0度低温 BPS高温当机 解决方法 1 增加双探头 且两个温度值都设置报警值 2 两个sensor可以做切换 都可控制阀门 3 阀门开度也设置报警 2 泵浦切换瞬间压力降低 泵浦在做切换动作时 1 在运行 2 做备机 手动开启泵浦2 运行2m 手动停止泵浦1 把2 由手动换到自动档 手动换到自动时 有0 s做台数判断 解决方法 两台同时运行30m后 修改到一台运行 1 会自动停止 当备机使用 修改台数到2台 2 自动运行起来 Thankyou
