基于PID准确控温的双通道水冷机在半导体工业场景适配研究

2025年7月4日新闻中心行业新闻 Chiller Thermal100

　　在半导体工业生产体系中，双通道水冷机作为冷却设备，通过准确的温度控制与系统设计，在冶金、机械加工、半导体等领域的设备冷却中发挥着作用。

　　一、双通道水冷机的冷却机制与系统构成

　　双通道水冷机的核心在于通过循环导热介质实现热量转移。设备采用压缩机制冷原理，制冷剂在压缩机作用下形成高温高压气体，经冷凝器散热液化后，通过膨胀阀节流进入蒸发器，在此处吸收导热油的热量并气化，完成制冷循环。与此同时，导热油在循环泵推动流动经需冷却的设备部件，吸收热量后返回油冷机，通过蒸发器释放热量，形成闭环冷却系统。双通道水冷机通常包含制冷主机、换热器、循环泵组及控制系统四大部分：制冷主机采用半封闭螺杆或涡旋压缩机，确保宽温区稳定运行；板式换热器的换热效率较传统壳管式提升，可快速完成热量交换；磁力驱动循环泵无轴封设计，避免油品泄漏及流量衰减；控制系统则通过前馈PID算法与三点温度采样。

　　二、双通道水冷机在半导体工业场景中的具体应用与技术适配

　　半导体工业各领域对冷却的需求有所差异，双通道水冷机通过模块化设计实现准确适配。在冶金行业，连铸机结晶器的冷却需兼顾高温钢水与低温循环的快速切换，设备在温度转换时采用渐变式控制逻辑，避免因热冲击导致结晶器变形。

　　特殊工况下的技术调整尤为重要。双通道水冷机需适应苛刻的环境，设备外壳采用冷轧板喷塑防腐处理，换热器材质升级为不锈钢材质，同时密封系统采用双重防尘设计。

　　三、双通道水冷机系统性维护的关键要点与实施策略

　　维护工作的科学性直接影响设备使用准确与冷却效果。双通道水冷机的维护需涵盖日常巡检、定期保养与预防性检修三个层面：日常巡检关注压缩机运行响动、油位高度及压力表读数，当循环压力波动过大时时需立即排查管路堵塞；定期保养，包括更换干燥过滤器、清洗换热器表面污垢，以及检测导热油的黏度与酸值，避免设备内部腐蚀。关键部件的维护工艺需严格规范。压缩机的维护需测量电机绕组绝缘电阻，同时检查吸气阀片密封性；换热器的清洗采用中性清洗剂循环冲洗，避免使用酸性试剂损伤换热板。

　　四、双通道水冷机故障预判与应急处理机制

　　建立故障预判体系可降低非计划停机率。当设备突发高温警告时，应首先检查冷却水泵是否正常运转，再排查换热器进出口温差，若温差过小则需启动备用冷却回路；遇压缩机过载停机时，需检测三相电压平衡度，并测量绕组温度，若超过规定温度则需强制风冷降温。在化工反应釜冷却场景中，还需配置双机冗余系统，当主机制冷失效时，确保反应温度不超过安全阈值。

双通道水冷机在重工业设备冷却中的应用，源于其对热力学原理的准确应用与工程化设计的严谨性。设备通过系统集成与场景适配，为关键设备构建了可靠的温度屏障。