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激光冷水机的选型保养和工作原理

2017-05-16
类别:行业趋势
eye 567
文章创建人 拍明

  激光冷水机常用于冷却切割机,打标机,雕刻机等设备的CO2激光玻璃管,半导体激光器,或光纤激光器。用户可根据激光器不同功率选配适用冷水机。

  激光冷水机是工业制冷机对激光行业的一种个别化应用,激光冷水机主要是对激光设备的激光发生器进行水循环冷却,并控制激光发生器的使用温度,使激光发生器可以长时间保持正常工作。激光设备在长时间运行过程中,激光发生器会不断产生高温,温度过高就会影响激光发生器的正常工作,所以需要激光冷水机进行水循环冷却控温。

  针对激光发生器的类型,冷水机分类方式,把激光冷水机分为二氧化碳玻璃激光管激光冷水机、二氧化碳金属射频管激光冷水机、半导体侧泵激光冷水机、半导体端泵激光冷水机、YAG激光冷水机、光纤激光冷水机、紫外激光冷水机。

  激光标刻是二十世纪后期兴起的最热门工业加工手段。国内从事激光打标机,激光雕刻机,激光焊接机,激光喷码机,激光切割机等等激光加工设备的研发,生产,加工企业不断涌现。而冷却系统的好坏则是整个激光标刻作业中的一关键一环。

  激光冷水机在激光加工过程中不仅保护CO2激光管、YAG固体激光器晶体和灯管防暴;充分、恒定的激光器内腔温度是激光输出功率稳定、激光腔无热变型、激光光束质量一致等的保证。选择合适的激光器冷却系统可大大提高激光器的使用寿命和加工精度,把激光设备的性能发挥到极致。然而,大多数用户和厂家在选用和推荐激光冷却系统式都往往概念很模糊,市面上很多激光冷水机也是指标不清,用户配备也是随大流,不能准确地对所用激光设备做到合理的保护。 下面提到的几个指标对激光冷水机的选择很关键:

  1.制冷量

  a.顾名思义为冷却系统的实际制冷能力,是激光器冷却设备选择的第一个指标。

  b.一般我们可以根据激光器的光电转换效率来计算出激光器的发热量,再来选择。

  P= P 激光 / μ

  假设玻璃管CO2激光器的热效率μ一般为15%80W的激光器则最少需要:80/0.15 = 533W

  也就是说在产生80W激光的同时,激光器注入533W的能量,无效能量需要水冷机带走。

  c.有些时候我们,我们直接根据激光电源的输入额定功率减去激光器的输出功率来确定激光冷水机的制冷量。比如我们常用的射频激光器和固体激光器都会标明额定满功率的电源电压和电流,以相干70W射频激光器为例,其要求电源输入48V25A,瞬时36A,可以计算输入功率最大1200W

  2.水流量和增压泵扬程

  大家都会关注制冷量,往往会忽视水流量这个指标。制冷量代表压缩机可是提供的制冷能力,而水流量代表冷水机带走热量的能力,这就造成大家常常看到的现象:名义制冷量1000W的冷水机连接一台80W的玻璃管,冷水机显示25℃,激光管却热得发烫;在事实上没有起到应用的作用。

  3.热效率和水容积

  以上连个概念就引出了水冷机热效率和水容积的概念,也就是压缩机的工作控制方式和水箱大小两个指标。一般水箱越大越好,但在设计上不同的压缩机控制方式会 有很大不同。这就是同样的压缩机制冷量和水容积,带有PID反馈功能的运转控制方式会大大提高整体系统的制冷能力。

  4.温控精度

  这个指标完全来自激光器的要求,对于半导体激光器来讲必须温控精度±0.1℃,这就要求压缩机预知温度变化规律,自适应负载的变化,一般用集成温控模块的 水冷机都不可能做到这一点。当然对CO2激光器来讲温度要求±2℃±5℃,市面上大多数专用水冷机都可以做到。

  5.水质要求和水过滤以及水循环系统材质

  a.这一综合指标往往被忽略,但其非常重用,直接影响激光器的寿命。

  i.CO2玻璃管激光器来讲,两端镜片出属于水流死角,很容易滞留水中的杂质,造成散热不良,镜片的微变形直接影响激光器的输出光束质量和光斑模式。

  激光冷水机的选型保养和工作原理.jpg

  ii.对射频激光器来讲,散热板聚集水垢和铜锈等杂质会造成腔内温度过高电极板变形,进而温度传感器报警,激光器不出光等故障产生。

  iii.YAG激光器来讲,泵浦灯、晶体和镀金腔的表面洁净度直接影响出光功率和光斑模式;半导体模块内微小水孔堵塞直接会烧毁巴条。

  b.市面上大多是冷水机冷媒管采用铜管,而蒸发盘直接置于冷却水中,会产生大量的铜锈,直接影响激光器。

  c.很多无过滤器的是冷水机直接加自来水或者使用长时间不更换的纯净水,都会使滋生的细菌和杂质沉积到激光器,影响激光器的寿命和使用效果。

  冷水机组工作原理是什么?是很多行业人士向了解的,今天小编就为大家讲解下冷水机组的工作原理。在制冷行业中分为风冷式冷水机组和水冷式冷水机组两种,根据压缩机又分为螺杆式冷水机组和涡旋式冷水机组,在温度控制上分为低温工业冷水机和常温冷水机,常温机组温度一般控制在0-35度范围内。低温机组温度控制一般在0度至-100度左右。冷水机组又称为:冷冻机、制冷机组、冰水机组、冷却设备等,因各行各业的使用比较广泛,所以对冷水机组的要求也不一样。其工作原理是一个多功能的机器,除去了液体蒸气通过压缩或热吸收式制冷循环。冷水机组包括四个主要组成部分:压缩机,蒸发器,冷凝器,膨胀阀,从而实现了机组制冷制热效果。下面为大家介绍冷水机组的工作原理。

  冷水机组的工作原理

  冷水机俗称冷冻机、制冷机、冰水机、冻水机、冷却机等,因各行各业的使用比较广泛,所以名字也就多得不计其数。随着冷水机组行业的不断发展越来越多的人类开始关注冷水机组行业任何选择对人类来说越来越重要,在产品结构上高能效比水冷螺杆机组水源热泵机组螺杆式热回收机组高效热泵机组螺杆式低温冷冻机组等为主的极具竞争力的产品结构其性质原理是一个多功能的机器,除去了液体蒸气通过压缩或热吸收式制冷循环。蒸汽压缩冷水机组包括四个主要组成部分的蒸汽压缩式制冷循环压缩机,蒸发器,冷凝器,部分计量装置的形式从而实现了不同的制冷剂。吸收式冷水机利用水作为制冷剂,并依靠之间的水和溴化锂溶液,以达到制冷效果很强的亲和力。冷水机一般使用在空调机组和工业冷却。在空调系统,冷冻水通常是分配给换热器或线圈在空气处理机组或其他类型的终端设备的冷却在其各自的空间,然后冷却水重新分发回冷凝器被冷却了。在工业应用,冷冻水或其它液体的 冷却泵是通过流程或实验室设备。工业冷水机是用于控制产品,机制和工厂机械冷却的各行各业。冷水机按制冷形式一般可分为水冷式和风冷式,在技术上,水冷比风冷能效比要高出300500kcal/h;在价格上,水冷要比风冷低得多;在安装上,水冷需纳入冷却塔方可使用,风冷则是可移动,无需其他辅助。以上上就是冷水机组的工作原理,下面为大家简单的介绍下冷水机组的维修和保养。

  冷水机组的维修保养

  冷水机组的开、停机顺序 要保证空调主机启动后能正常运行,必须保证:

  ① 冷凝器散热良好, 否则会因冷-凝温度及对应的冷凝压力过高, 使冷水机组高压保护器件动作 而停车,甚至导致故障。

  ②蒸发器中冷水应循环流动,否则会因冷水温度偏低,导致冷水温度保护器件动作而停车,或因 蒸发温度及对应的蒸发压力过低,是冷水机组的低压保护器件动作而停车,甚至导致蒸发器中冷水结 冰而损坏设备。 因此,冷水机组的开机顺序为:(必须严格遵守) 冷却塔风机开——>冷却水泵开——>冷水泵开——>冷水机组开 冷水机组的停机顺序为:(必须严格遵守) 冷水机组停——>冷却塔风机停——>冷却水泵停——>冷水泵停。

  激光冷水机主要是对激光设备的激光发生器进行水循环冷却,并控制激光发生器的使用温度,使激光发生器可以长时间保持正常工作。下面258平台小编就介绍下激光冷水机的选型方法。

  以下是激光冷水机选型的重要指标:

  一、激光冷水机的制冷能力:

  顾名思义,激光冷水机的工作原理是将冷水机水箱中冷冻过的水送到需要冷却的激光机里的,将激光器的热量带走后再回流到水箱中再经过冷水机的降温冷却循环,达到冷却的作用,假设玻璃管CO2激光器的热效率μ一般为15%80W的激光器则最少需要:80/0.15=533W

  二、激光冷水机水泵压力(杨程大小)

  冷水机的制冷量是代表压缩机可以产生制冷能力,而水流量代表冷水机带走热量的能力,而水流量的快慢,就归结于激光冷水机水泵杨程压力大小的关系,如果水泵杨程过低(市场上某些便宜的激光冷水机水泵杨程甚至不到10)那么水流量的速度就很慢,水箱中经过冷却的水就不能及时的循环送到到激光器中,这样,激光设备的热量就不能及时的冷却的带走,那么这就造成一个大家经常看到的现象:名义制冷量有1600W的激光冷水机连接一台75W的半导体激光打标机,冷水机显示25℃,而激光机却热得发烫,这就是激光冷水机没有起到冷却的作用。

  三、激光冷水机的水过滤器

  上一点说到冷水机水泵杨程的重要性, 而水泵杨程低的冷水机,基本上都没有装置水过滤器,因为会过滤器有一定的阻力,这样导致水流量更小甚至冷水机会不能正常运行,而且水泵杨程低的冷水机,一般没有装配有水过滤器的,时间一长,容易造成激光冷水机内的纯净水出现杂质,滋生细菌,出现脏堵和水垢,由于水流量过小,更容易造成激光机Q头和模块的散热不良,加工出来的产品精细下降,不仅影响着激光机的寿命,生产加工的产品更是达不到标准,耽误工作进程!

 


责任编辑:Davia

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