[实用新型]一种光纤预制棒制造时控制气态原料流量的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤预制棒制造领域，尤其是涉及一种光纤预制棒制造时控制气态原料流量的装置。

背景技术

随着光通信行业的飞速发展，光纤需求迅速增长，对光纤预制棒制造所需液态化学品气态供应系统要求越来越高，不但需要控制其气态供应量，更需要大容量并能够在单位时间内输出量更大的蒸发系统。

目前使用的液态化学品气态供应系统中，蒸发器一般采用双容器自重开闭法来控制液态化学品的流入量，这种方法容易出现补不进液态原料或补料过度的问题，且蒸发量一般不大。蒸发器一般采用内部加热的方法，由于加热器直接接触化学品，使用一段时间后加热器表面结垢，致使加热效率降低或不能加热；对于气态流量控制一般采用质量流量控制计（MFC）来控制，虽然MFC控制较为精确但它容易发生堵塞现象，维护成本高。

本实用新型开发的光纤预制棒所用液态化学品气化并定量输送的系统，液体供应部分采用化学品液位计115和比例控制阀102控制液态化学品在蒸发器内的液位，对液体的加热采用非接触式外部加热，同时根据气化量的不同需求，可设计不同容积的化学品罐120；对于气态流量控制采用电子针阀控制微孔110前压力传感器111的值（微孔前压力P2）来实现，大小不同的微孔对应不同流量的量程，维护十分方便。

实用新型内容

本实用新型提供了一种光纤预制棒制造时控制气态原料流量的装置，该装置包括：

蒸发器120的内液位控制单元，由液位计115和比例控制阀102组成，通过比例控制阀的控制使液位高度控制在蒸发器容积固定高度处；

蒸发器120的内液温控制单元，由一个液体温度传感器116和蒸发器外加热器121组成，外加热器通过PID控制；

蒸发器120内蒸汽压力控制单元，内蒸汽压力值由化学原料液体的温度和化学原料液位的高低来决定，由压力传感器117来读取，液位的高度恒定，内蒸汽压力P1通过控制化学原料液体的温度来调整；

微孔110前压力P2控制单元，前压力值由压力传感器111读取，该单元控制调整前压力P2的值来控制气态化学原料的流量，P2的控制是通过PID控制一个电子针阀112开闭的大小实现的；

压力传感器109，其读取的数值为微孔110后压力P3；

计算单元，在不同P2压力下，测量在一段时间内液态化学品的使用量，计算气态化学原料流量与微孔前后压力差之间的3次线性方程系数。

进一步，在微孔前方增加了一个过滤器113。

进一步，为了保证气态化学原料流量的稳定，须满足下面条件：P1>P2>P3。

进一步，沿气体流向气态管道温度逐渐升高。

进一步，液态化学原料通过液态化学品入口进入，经过气动阀101和液体比例控制阀102，再经过手动阀103和106进入蒸发器120；气态化学原料经气动阀114和过滤器113流经电子针阀112。

根据本实用新型的装置可以根据需求设计出不同的蒸发量和不同的输出流量，以适应于不同的光纤预制棒制造工艺和高效低成本制造光纤预制棒。

附图说明

图1是根据本实用新型的装置的电路结构图。

图2是SiCl₄流量随微孔前压力P2变化趋势图。

图1中附图标记含义为：101、107、108、114为气动阀，102为比例控制阀，103、104、105、106为手动阀，109、111、117为压力传感器，110为微孔，112为电子针阀，113为过滤器，115为液位计，116为温度传感器，118为蒸发器内气态化学品，119为蒸发器内气态化学品，120为蒸发器，121为加热器。

具体实施方式

以下结合说明书附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型公开的一种光纤预制棒制造所用液态化学品（如SiCl₄， SiCl_4，BBr₃，POCl₃等）变为气态并定量输送至反应器的装置如图1所示，主要包括：

（1）蒸发器120内液位控制单元，它由液位计115和比例控制阀102组成，液位高度控制在容积的1/4~4/5处，蒸发器120的容积为10~100升，主要是根据气化量的不同选择适当容积的蒸发器。

（2）蒸发器120内液温控制单元，它由一个液体温度传感器116和蒸发器外加热器121组成，外加热器通过PID（比例/积分/微分）控制，液体温度控制在65℃～120℃范围内，由于加热器不接触化学品增加了加热器的寿命和蒸发器内液温控制系统的稳定性。