一种用于电子元器件行业的纯水换热系统的制作方法

本申请涉及一种用于电子元器件行业的纯水换热系统。

背景技术：

纯水指的是不含杂质的H2O，又名高纯水，是指化学纯度极高的水，普遍应用于电子行业。在电子元器件的生产过程当中，纯水主要用于清洗以及用来配置各种溶液、浆料。电子设备厂一般24小时工作，纯水需求量大。而纯水根据工艺要求须达到相应的温度，所以工厂需要配置冷却水设备。常规做法(图1)是工厂配置冷冻主机1’，主机提供7/12℃冷水(冷冻水供水4’为7℃，冷冻水回水5’为12℃)，工艺回水(纯水)6’通过板式换热2’换热，获得满足温度要求的工艺供水7’。在制冷系统中，耗能设备主要有冷冻主机(1’)和水泵(3’)，其中冷冻主机的耗能非常大，纯水冷却的费用占电子元器件生产成本的比例极高，故工厂需要一种更节能的换热方式冷却纯水。另一方面，纯水水质已经成为影响电子元器件产品质量、生产成品率以及生产成本的重要因素之一，需要时刻监测水质的状况，目前做法是给系统补水8’为符合要求的纯水，但系统运行过程中，由于设备的影响，水质可能会发生变化，所以需要一种更准确控制系统水质指标的方式。

综合所述，目前需要设计一种用于电子元器件行业的节能、精确控制水质的换热系统。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种用于电子元器件行业的纯水换热系统。

为实现以上目的，本实用新型提供的一种用于电子元器件行业的纯水换热系统，采用如下技术方案：

一种用于电子元器件行业的纯水换热系统，包括两组板式换热器，第一组板式换热器A的一次侧设置有冷却水进水流道和冷却水出水流道，冷却水进水流道沿着水流进入方向顺次连接有冷却水供水口、过滤器阀组和进水阀组，冷却水出水流道沿着水流排出方向顺次连接有出水阀组、电动调节阀阀组和冷却水出水口；第二组板式换热B的一次侧设置有冷冻水进水流道和冷冻水出水流道，所述冷冻水进水流道沿着水流进入方向顺次连接有冷动水供水口、过滤器阀组和进水阀组，冷冻水出水流道沿着水流排出方向顺次连接有出水阀组、电动调节阀阀组和冷冻水出水口；其中，所述过滤器阀组包含顺次连接的第一蝶阀、第一压力表、第一过滤器、第二压力表、和第二蝶阀；所述进水阀组包含顺次连接的第三蝶阀、第三压力表、第一温度计和第一泄水阀；所述出水阀组包含顺次连接的第二温度计、第四压力表和第四蝶阀；所述电动调节阀阀组包含顺次连接的第五蝶阀、第一电动调节阀和第六蝶阀；

板式换热器的二次侧设置有电子元器件工艺回水流道和工艺供水流道，工艺回水流道沿着水流方向顺次连接有工艺回水口、水泵阀组和袋式过滤器阀组，工艺回水进入第一组和第二组板式换热器换热，沿着工艺供水流道由工艺给水口流出；其中，所述水泵阀组包含顺次连接的第七蝶阀、第五压力表、第二过滤器、第六压力表、第二泄水阀、水泵、第七压力表、第一止回阀和第八蝶阀；所述袋式过滤器阀组包含顺次连接的第九蝶阀、第八压力表、袋式过滤器、第九压力表和第十蝶阀，所述袋式过滤器下部顺次连接有蝶阀和杂质排出口；

所述工艺回水流道和工艺供水流道安装有压力传感器、温度传感器、第十压力表和第三温度计；在所述工艺供水口和工艺回水口之间配置压差传感器，监测二次侧供回水间的压差，同时工艺回水流道和工艺供水流道间配置旁通管道，旁通管道安装电动压差调节阀阀组，包含顺次设置的第十一蝶阀、电动压差调节阀和第十二蝶阀；所述工艺回水流道上，配置安全阀、电磁阀和第三泄水阀；所述工艺供水流道上配置电导率传感器；所述工艺回水流道上连接有RO补水管道，RO补水通过RO补水口，经补水阀组、囊式膨胀罐进入工艺回水流道，其中补水阀组包含顺次连接的第十三蝶阀、第二止回阀、第二电动调节阀、减压稳压阀和第十四蝶阀；所述温度传感器、压力传感器、电导率传感器、压差传感器、电动调节阀、电磁阀以及电动压差调节阀均连接控制器。

进一步地，所述工艺回水流道上进入两组板式换热器的管道上均安装有进水阀组，所述工艺供水流道上流出两组板式换热器的管道上均安装有出水阀组。

进一步地，所述工艺回水流道上设置有两组截止阀，通过调节截止阀的开启与关闭，控制工艺水的流向。

进一步地，所述过滤器阀组还设置有一旁通管，所述旁通管上安装有蝶阀。

进一步地，所述电动调节阀阀组还设置有一旁通管，所述旁通管上安装有蝶阀。

进一步地，所述水泵阀组中水泵连接有水泵变频器，水泵两侧设置有水泵软连接。

进一步地，所述水泵变频器连接控制器。

进一步地，所述调节阀阀组还设置有一旁通管，所述旁通管上安装有蝶阀。

进一步地，所述补水阀组还设置有一旁通管，所述旁通管上安装有蝶阀。

进一步地，所述过滤器和袋式过滤器前后均配置压力表，以监控运行状态。

进一步地，所述袋式过滤器下部顺次连接有蝶阀和杂质排出口。

与现有技术相比，本申请降低了换热能耗，在过渡季节和冬季工况时，应用冷却水供冷，可关闭冷水主机，降低了工艺水的制备成本；自动化程度高，运行能效高，工艺供水水质高，降低电子元器件的生产成本、提高成品率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有技术纯水换热系统的结构示意图；

图2为本申请用于电子元器件行业的纯水换热系统的结构示意图；

图中附图标记：1’-冷冻主机、2’-板式换热器、3’-水泵、 4’-冷冻水供水、5’-冷冻水回水、6’-工艺回水、7’-工艺供水、 8’-补水、1-蝶阀、101-第一蝶阀、102-第二蝶阀、103-第三蝶阀、104-第四蝶阀、105-第五蝶阀、106-第六蝶阀、107-第七蝶阀、108- 第八蝶阀、109-第九蝶阀、110-第十蝶阀、111-第十一蝶阀、112- 第十二蝶阀、113-第十三蝶阀、114-第十四蝶阀、2-压力表、201- 第一压力表、202-第二压力表、203-第三压力表、204-第四压力表、 205-第五压力表、206-第六压力表、207-第七压力表、208-第八压力表、209-第九压力表、301-第一过滤器、302-第二过滤器、4-过滤器阀组、5-温度计、501-第一温度计、502-第二温度计、601-第一泄水阀、602-第二泄水阀、603-第三泄水阀、7-进水阀组、801- 第一电动调节阀、802-第二电动调节阀、9-电动调节阀阀组、10- 出水阀组、11-袋式过滤器、12-杂质排出口、13-袋式过滤器阀组、14-水泵、15-水泵变频器、16-水泵阀组、17-水泵软连接、1801- 第一止回阀、1802-第二止回阀、19-压力传感器、20-温度传感器、 21-安全阀、22-电导率传感器、23-电磁阀、24-截止阀、25-电动压差调节阀、26-电动压差调节阀阀组、27-压差传感器、28-减压稳压阀、29-补水阀组、30-囊式膨胀罐、31-控制器、32A-第一组板式换热器、32B-第二组板式换热器、33-冷却水供水口、34-冷却水回水口、35-冷冻水供水口、36-冷冻水回水口、37-工艺供水口、 38-工艺回水口、39-RO补水口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种用于电子元器件行业的纯水换热系统，包括两组板式换热器，第一组板式换热器32A的一次侧设置有冷却水进水流道和冷却水出水流道，冷却水进水流道上沿着水流进入方向顺次连接有冷却水供水口33、过滤器阀组4和进水阀组7，冷却水出水流道上沿着水流排出方向顺次连接有出水阀组10、电动调节阀阀组9和冷却水出水口34；第二组板式换热32B的一次侧设置有冷冻水进水流道和冷冻水出水流道，所述冷冻水进水流道上沿着水流进入方向顺次连接有冷动水供水口35、过滤器阀组 4和进水阀组7，冷冻水出水流道上沿着水流排出方向顺次连接有出水阀组10、电动调节阀阀组9和冷冻水出水口36；其中，所述过滤器阀组4包含顺次连接的第一蝶阀101、第一压力表201、第一过滤器301、第二压力表202和第二蝶阀102；所述进水阀组7 包含顺次连接的第三蝶阀103、第三压力表203、第一温度计501 和第一泄水阀601；所述出水阀组10包含顺次连接的第二温度计 502、第四压力表204和第四蝶阀104；所述电动调节阀阀组9包含顺次连接的第五蝶阀105、第一电动调节阀801和第六蝶阀106；

板式换热器的二次侧设置有电子元器件工艺回水流道和工艺供水流道，工艺回水流道沿着水流方向顺次连接有工艺回水口38、水泵阀组16和袋式过滤器阀组13，工艺回水进入第一组和第二组板式换热器换热，沿着工艺供水流道由工艺给水口37流出；其中，所述水泵阀组16包含顺次连接的第七蝶阀107、第五压力表205、第二过滤器302、第六压力表206、第二泄水阀602、水泵14、第七压力表207、第一止回阀1801和第八蝶阀108；所述袋式过滤器阀组13包含顺次连接的第九蝶阀109、第八压力表208、袋式过滤器11、第九压力表209和第十蝶阀110，所述袋式过滤器11 下部顺次连接有蝶阀1和杂质排出口12；

所述工艺回水流道和工艺供水流道上安装有压力传感器19、温度传感器20、压力表2和温度计5，本实施例中，工艺回水流道上安装有压力传感器19、压力表2和温度计5，工艺供水流道上安装有温度传感器20、压力表2和温度计5；在所述工艺供水口37和工艺回水口38之间配置压差传感器27，监测二次侧供回水间的压差，同时工艺回水流道和工艺供水流道间配置旁通管道，旁通管道安装电动压差调节阀阀组26，包含顺次设置的第十一蝶阀111、电动压差调节阀25和第十二蝶阀112；所述工艺回水流道上，配置安全阀21、电磁阀23和第三泄水阀603；所述工艺供水流道上，配置电导率传感器22；所述工艺回水流道上连接有RO 补水管道，RO补水通过RO补水口39，经补水阀组29、囊式膨胀罐30进入工艺回水流道，其中补水阀组29包含顺次连接的第十三蝶阀113、第二止回阀1802、第二电动调节阀802、减压稳压阀28和第十四蝶阀114；所述温度传感器20、压力传感器19、电导率传感器22、压差传感器27、电动调节阀、电磁阀23以及电动压差调节阀25均连接控制器31。

所述工艺回水流道上进入两组板式换热器的管道上均安装有进水阀组，所述工艺供水流道上流出两组板式换热器的管道上均安装有出水阀组。所述工艺回水流道上设置有截止阀24，通过调节截止阀24的开启与关闭，控制工艺水的流向；所述过滤器阀组 4还设置有一旁通管，所述旁通管上安装有蝶阀1；所述电动调节阀阀组9还设置有一旁通管，所述旁通管上安装有蝶阀1；所述水泵阀组16中水泵14连接有水泵变频器15，水泵14两侧设置有水泵软连接17；所述水泵变频器15连接控制器31；所述调节阀阀组26还设置有一旁通管，所述旁通管上安装有蝶阀1；所述补水阀组29还设置有一旁通管，所述旁通管上安装有蝶阀1。

本申请用于电子元器件行业的纯水换热系统工作过程如下：

该系统有两组板式换热器，第一组板式换热器32A的一次侧为冷却水流道，冷却水由冷却水供水口33流入系统，经过过滤器阀组4和进水阀组7进入板式换热器32，释放冷量后，依次经由出水阀组10、电动调节阀阀组9、冷却水出水口34流出系统。

第二组板式换热32B的一次侧为冷冻水流道，冷冻水由冷动水供水口35流入系统，经过过滤器阀组4和进水阀组7进入板式换热器32，释放冷量后，依次经由出水阀组10、电动调节阀阀组 9、冷冻水出水口36流出系统。

板式换热器32的二次侧为电子元器件工艺水流道。工艺回水由工艺回水口38流入，经过水泵阀组16、袋式过滤器阀组13进入第一组、第二组的板式换热器32换热，由工艺给水口37流出，供工艺流程使用。通过调节截止阀24的开启与关闭，控制工艺水的流向。在二次侧的进出板式换热器32的管道上，安装压力传感器19、温度传感器20、压力表2、温度计5，随时监测工艺水的流动工况。在工艺供水口37和工艺回水口38之间配置压差传感器27监测二次侧供回水间的压差。

RO补水通过RO补水口39，经补水阀组29、囊式膨胀罐30 进入工艺回水管路。

控制器31监测4个部分：①通过温度传感器20监测工艺供水的温度；②通过压力传感器19监测工艺回水的压力；③通过电导率传感器22监测工艺供水的电导率；④通过压差传感器27监测工艺供回水间的压差。

控制器31控制6个部分：①冷却水回水管的电动调节阀的启停及开度；②冷冻水回水管的电动调节阀的启停及开度；③工艺回水管的水泵变频器15的启停及开度；④RO补水管的电动调节阀的启停及开度；⑤工艺回水管的电磁阀23的启停及开度；⑥工艺供回水之间的电动压差调节阀25的启停及开度。

控制器与各部件的电路连接结构、以及控制器分别对各部件的控制原理等均属于现有技术，在此不再赘述。例如 CN201255461Y公开了温度传感器、电动调节阀以及控制器之间的连接关系和工作原理。

本申请用于电子元器件行业的纯水换热系统工作原理如下：

准备工作：关闭过滤器阀组4、电动调节阀阀组9、电动压差调节阀阀组26、补水阀组29的所有旁通蝶阀1；关闭所有泄水阀；打开其余所有阀门。

夏季工况时，冷冻水与工艺水换热，第二组板式换热器32B工作。打开第一组截止阀24(a)，关闭第一组板式换热器32A的工艺水进水阀组7和工艺水出水阀组10的蝶阀1，关闭第二组截止阀24(b)，开启工艺设备回水管路的水泵14，换热开始。

冬季或过渡季工况：冷却水与工艺水换热，第一组板式换热器 32A工作。关闭第一组截止阀24(a)，打开第二组截止阀24(b)，关闭第二组板式换热器32B的工艺水进水阀组7的蝶阀1，开启工艺设备回水管路的水泵14，换热开始。

控制：控制器31通过安装在工艺供水管段的温度传感器20监测工艺供水温度，然后用PID控制原理控制冷冻水和冷却水的电动调节阀的开度，当工艺供水温度升高，加大电动调节阀的开度。控制器 31通过电导率传感器22监测工艺供水的电导率，当电导率高于设定值，电磁阀23开启。控制器31通过压力传感器19监测工艺供水压力，当压力低于设定值，启动补水系统，打开补水系统的电动调节阀向系统充水。控制器31通过压差传感器27监测工艺供回水间的压力，当压差值高于设定值，控制水泵变频器15的频率，降低水泵流量，当水泵流量降低到设计流量的30％，若压差值仍高于设定值，启动电动压差调节阀25，多余的工艺供水由旁通管直接流入工艺回水。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。