一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统技术方案

本申请涉及一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统，包括：D4杂质成分检测装置，其用于采样分析D4原料中的杂质含量，并将杂质含量信息发送至中央原料控制装置；蒸发喷料系统，其用于实时监控D4聚合生成凝胶信息，并将D4聚合生成凝胶信息发送至中央原料控制装置；中央原料控制装置，其用于获取杂质含量信息和D4聚合生成凝胶信息，并向D4原料中混入设定剂量的D4聚合抑制剂，以及向蒸发喷料系统供应设定剂量的D4凝胶清洗剂。本申请通过抑制+清洗形成智能调节双控系统，彻底消除D4凝胶对于以D4为原料的光纤预制棒疏松体沉积生产的影响，从而提高光纤预制棒沉积成品率和质量，提高设备利用率，降低生产成本，推进降本增效的工作目标。目标。目标。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统


[0001]本申请涉及光纤预制棒OVD沉积工艺生产设备
，特别涉及一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统。

技术介绍

[0002]光纤预制棒是制作光纤、光缆的重要基础材料，是光纤生产流程中的关键核心技术。目前国内制备预制棒的工艺来讲主要有汽相轴向沉积法(VAD)、外部汽相沉积法(OVD)、改进的化学外部汽相沉积法(MCVD)和等离子体沉积法(PCVD)，其中OVD以其沉积速率高，制造成本低等特点，被广泛用于低水峰单模光纤预制棒包层的制造。
[0003]八甲基环四硅氧烷(D4)常温下为一种液体(熔点17
‑
18℃)，近年来被广泛用作光纤预制棒OVD沉积工艺的原料。
[0004]基于D4的光纤预制棒OVD沉积工艺过程为：外围供料单元将D4液体输送到汽化装置，通过加热汽化为高温的D4蒸汽，然后输送到喷灯处，在氢
‑
氧焰或烷烃
‑
氧焰的高温条件下发生化学反应，生成微小的二氧化硅颗粒，不断地附着在靶棒上形成一定密度、外形均匀的疏松体。相对于传统的四氯化硅原料，D4不含卤素元素，沉积过程中时不产生酸性的卤化氢气体，降低了配套的废气处理成本。
[0005]相关技术中，受限于有机硅D4原料提纯的技术和成本，用于光纤预制棒工业生产的D4原料纯度只能维持在99.5％，由于0.5％杂质的存在，在OVD沉积生产中不可避免地会引发D4聚合生成凝胶，从而带来以下问题：
[0006]1.气相沉积过程中D4凝胶会混合在二氧化硅粉末中，最终形成包裹凝胶的气泡，导致包层气泡缺陷问题；
[0007]2.D4凝胶大量聚集在蒸发系统后端，直接影响多喷灯沉积系统下粉末棒的均匀性，造成均匀性差问题；
[0008]3.D4凝胶堵塞蒸发系统、喷灯，造成沉积设备停机维护，导致沉积设备利用率低问题。

技术实现思路

[0009]本申请实施例提供一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统，以解决相关技术中OVD沉积生产中引发D4聚合生成凝胶的问题。
[0010]本申请实施例提供了一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统，包括：
[0011]D4杂质成分检测装置，D4杂质成分检测装置用于采样分析D4原料中的杂质含量，并将杂质含量信息发送至中央原料控制装置；
[0012]蒸发喷料系统，所述蒸发喷料系统用于实时监控D4聚合生成凝胶信息，并将D4聚合生成凝胶信息发送至中央原料控制装置；
[0013]中央原料控制装置，其用于获取杂质含量信息和D4聚合生成凝胶信息，并向D4原料中混入设定剂量的D4聚合抑制剂，以及向蒸发喷料系统供应设定剂量的D4凝胶清洗剂。
[0014]在一些实施例中：所述D4杂质成分检测装置检测D4原料样品中金属杂质、微量水、有机杂质的含量，所述中央原料控制装置根据获取的D4原料样品中金属杂质、微量水、有机杂质的含量计算得到D4聚合抑制剂的剂量A。
[0015]在一些实施例中：所述D4杂质成分检测装置采样分析D4料罐内上层、中层、下层的D4原料样品分别为U、V、W；上层、中层、下层D4原料样品的金属杂质含量分别为x1,x2,x3,x4，微量水含量为y,有机杂质含量分别为z1,z2,z3,z4；
[0016]所述D4聚合抑制剂的剂量A＝K1*U(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)+K2*V(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)+K3*W(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)；
[0017]其中K1、K2、K3分别为D4料罐内不同高度样品杂质对D4聚合影响的补偿系数。
[0018]在一些实施例中：U(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)；
[0019]V(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)；
[0020]W(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)均由下列公式计算得到：
[0021][0022]上式中：
[0023]Z＝e*z1*z2。
[0025]在一些实施例中：所述中央原料控制装置包括存储D4原料的D4料罐，存储D4聚合抑制剂的D4聚合抑制剂料罐，存储D4凝胶清洗剂的D4凝胶清洗剂料罐；
[0026]所述D4料罐和所述D4聚合抑制剂料罐之间通过三通管连接至蒸发喷料系统，所述D4料罐的出料口设有单向阀；
[0027]所述D4料罐和所述D4凝胶清洗剂料罐之间通过三通阀连接至蒸发喷料系统。
[0028]在一些实施例中：所述D4聚合抑制剂为芳基硅烷或芳基硅氧烷。
[0029]在一些实施例中：所述蒸发喷料系统包括与中央原料控制装置连接将D4原料通过加热汽化为D4蒸汽的蒸发器，以及位于蒸发器下游的喷灯；
[0030]所述蒸发器和喷灯之间设有检测D4蒸汽压力损失的压力传感器，以及检测蒸发器上凝胶尺寸的视觉传感器。
[0031]在一些实施例中：所述压力传感器检测的压力损失为N压，视觉传感器检测的凝胶尺寸为M胶，若所述N压大于设定阈值N标或所述M胶大于设定阈值M标，则在光纤预制棒沉积生产后向蒸发喷料系统供应设定剂量的D4凝胶清洗剂。
[0032]在一些实施例中：所述D4凝胶清洗剂的剂量为B；
[0033][0034]上式中：
[0035]P为根据M胶、N压进行D4凝胶清洗剂用量计算的函数，M胶为蒸发器料管口凝胶长度，N压为蒸发器后端压力损失。
[0036]在一些实施例中：所述D4凝胶清洗剂为卤代烷烃。
[0037]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0038]本申请实施例提供了一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统，由于本申请的智能调节双控系统设置了D4杂质成分检测装置，该D4杂质成分检测装置用于采样分析D4
原料中的杂质含量，并将杂质含量信息发送至中央原料控制装置；蒸发喷料系统，该蒸发喷料系统用于实时监控D4聚合生成凝胶信息，并将D4聚合生成凝胶信息发送至中央原料控制装置；中央原料控制装置，其用于获取杂质含量信息和D4聚合生成凝胶信息，并向D4原料中混入设定剂量的D4聚合抑制剂，以及向蒸发喷料系统供应设定剂量的D4凝胶清洗剂。
[0039]因此，本申请的智能调节双控系统在以D4为原料的光纤预制棒疏松体的沉积生产中，在无人为干预的情况下，通过D4杂质成分检测装置给出D4原料中的杂质含量。经过中央原料控制装置快速完成D4聚合抑制剂的量化释放，并通过后续蒸发喷料系统实时监控D4聚合生成凝胶信息，实时监控D4聚合生成凝胶的进度，并以此为基础完成D4凝胶清洗剂的智能量化释放。通过抑制+清洗形成智能调节双控系统，彻底消除D4凝胶对于以D4为原料的光纤预制棒疏松体沉积生产的影响，从而提高光纤预制棒沉积成品率和质量，提高设备利用率，降低生产成本，推进降本增效的工作目标。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本申请实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统，其特征在于，包括：D4杂质成分检测装置(1)，D4杂质成分检测装置(1)用于采样分析D4原料中的杂质含量，并将杂质含量信息发送至中央原料控制装置(2)；蒸发喷料系统(3)，所述蒸发喷料系统(3)用于实时监控D4聚合生成凝胶信息，并将D4聚合生成凝胶信息发送至中央原料控制装置(2)；中央原料控制装置(2)，其用于获取杂质含量信息和D4聚合生成凝胶信息，并向D4原料中混入设定剂量的D4聚合抑制剂，以及向蒸发喷料系统(3)供应设定剂量的D4凝胶清洗剂。2.如权利要求1所述的一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统，其特征在于：所述D4杂质成分检测装置(1)检测D4原料样品中金属杂质、微量水、有机杂质的含量，所述中央原料控制装置(2)根据获取的D4原料样品中金属杂质、微量水、有机杂质的含量计算得到D4聚合抑制剂的剂量A。3.如权利要求2所述的一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统，其特征在于：所述D4杂质成分检测装置(1)采样分析D4料罐内上层、中层、下层的D4原料样品分别为U、V、W；上层、中层、下层D4原料样品的金属杂质含量分别为x1,x2,x3,x4，微量水含量为y,有机杂质含量分别为z1,z2,z3,z4；所述D4聚合抑制剂的剂量A＝K1*U(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)+K2*V(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)+K3*W(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)；其中K1、K2、K3分别为D4料罐内不同高度样品杂质对D4聚合影响的补偿系数。4.如权利要求3所述的一种抑制D4聚合生成凝胶的智能调节双控系统，其特征在于：U(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)；V(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z3,z4)；W(x1,x2,x3,x4,y,z1,z2,z...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏，王忠太，谢康，金雾，
申请(专利权)人：武汉烽火锐拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：