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超純水儲罐自力式氮封閥應用案例

  • 發布日期:2024-07-14      瀏覽次數:682
    • 超純水儲罐自力式氮封閥應用案例

      氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制,以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。 氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV微壓調節閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。超純水氮封水箱是一種用于儲存超純水的設備,其運行原理涉及到氮氣封閉系統和超純水的特性。當水箱上游水泵開啟,向超純水水箱補水時,水箱水位上升,氣相部分容積減小,壓力升高,當水箱上部氣體空間壓力升至高于泄氮裝置壓力設定值時,泄氮裝置打開,向外界釋放氮氣,使罐內壓力下降,當降至泄氮裝置壓力設定點時,泄氮裝置自動關閉。

      當水箱后級水泵開啟,用戶端開始用水時,液面下降,氣相部分容積增大,罐內壓力降低,供氮裝置開啟,向儲罐注入氮氣,使罐內壓力上升,當罐內壓力上升至供氮裝置自動關閉。

      氮封閥0019.jpg

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例

      1.供氮裝置工作原理:
      供氮裝置結構如圖所示,將設在罐頂的取壓點的介質經導壓管引入檢測機構(7)、介質在檢測元件上產生一個作用力與彈簧(8)、預緊力相平衡。當罐內壓力降低至低于供氮裝置壓力設定點時,平衡被破壞,使指揮器閥芯(6)打開,從而使閥前氣體經減壓閥(5)、節流閥(4)、進入主閥執行機構(3)上、下膜室,打主開閥閥芯(2)、向罐內充注氮氣;當罐內壓力升至供氮裝置壓力設定點時,由于預設彈簧力,關閉指揮器閥芯(6)又由于主閥執行機構中彈簧作用,關閉主閥,停止供氮。
      2.泄氮裝置工作原理:
      泄氮裝置結構如右圖所示,該裝置采用內反饋結構,介質直接經閥蓋進入檢測機構(2),介質在檢測元件上產生一個作用力與預設彈簧(3)預緊力相平衡。當罐內壓力升高至高于泄氮裝置壓力設定點時,平衡被破壞,使閥芯(1)上移,打開閥門,向外界泄放氮氣;當罐內壓力降至泄氮裝置壓力設定點時,由于預設彈簧力作用,關閉閥門。
      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例一般供氮氣壓力在3×10^5-10×10^5Pa之間,罐頂呼吸閥僅起安全作用,是在主閥失靈,導致罐內壓力過高或過低時,起到安全作用,在正常情況下不工作,泄氮閥安裝在罐頂,口徑一般與進液閥口徑一致,一般泄氮閥的壓力設定點略大于供氮閥的壓力設定點,以免供、泄氮裝置頻繁工作,浪費氮氣、影響設備的使用壽命。
      在超純水系統中,超純水水箱泄氮部分也可以采用水封的方式進行,即從水箱上部氣體空間引出單獨的管道,末端浸入水槽液面中,液面高度根據水箱上部氣體空間允許的最大正壓確定,也可以實現泄氮功能且比較經濟。
      1. 氮氣封閉系統:超純水氮封水箱內部通常充滿高純度的氮氣,氮氣的主要作用是防止空氣中的雜質進入水箱,從而保持水的純度。氮氣封閉系統通過一定的壓力控制,使得氮氣能夠有效地隔離外界空氣,防止水中溶解氧、二氧化碳等氣體的溶解和氧化反應,從而保持水的超純度。
      2. 超純水的特性:超純水是經過多重凈化處理的水,其純度高達ppb(億分之一)級別,通常用于半導體制造、光學鍍膜、生物科學實驗等領域。超純水對雜質非常敏感,即使微量的雜質也會影響其純度和性能。

      氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制,以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。
      氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV微壓調節閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。
      儲罐內壓力升高至設定壓力時,快速泄放閥迅速開啟,將罐內多余壓力泄放。微壓調節閥在儲罐內壓力降低時,開啟閥門,向罐內充注氮氣。因微壓調節閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下,現場壓力較高,必須安裝ZZYP型壓力調節閥將壓力調節閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa,壓力可按分段設定,從0.5Kpa 至66 Kpa以下,介質溫度溫度≤80℃。

      ZZYVP型帶指揮器調壓閥28.jpg

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例自力式氮封閥產品特點:

      氮封裝置的供(泄)氮壓力設定方便,且可在連續生產的條件下進行;
      氮氣壓力設定范圍廣,低至0.5Kpa(50mm.w.c),高至Kpa,比值達132倍,壓力檢測膜片有效面積大,設定彈簧剛度小,動作極靈敏。
      調整:
      供氮壓力調整:在ZZV型微壓調節閥壓力調節范圍內選定一設定值如1Kpa(100mm.w.c),通過調節調整螺絲2以改變彈簧3的預壓縮(拉伸)量來達到;
      泄氮壓力調整:在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分,通過調整座3,改變彈簧4預壓縮量達到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁,泄氮設定值應遠離供氮壓力值,如2Kpa(200mm.w.c).
      呼吸閥高定值調整:在上述兩設定值調整好后,為避免呼吸閥啟閉頻繁,呼吸閥設定值應大于泄壓設定值。

      ZZYVP型帶指揮器調壓閥48.jpg

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例

      序號

       

      型 號 及 規 格

      單位

      數量

      1

      氮封閥

      氮封閥ZZYVP-II DN15 PN16

      進口壓力 0.3-0.6 MPA,

      出口壓力1 KPA

      對角螺絲孔中心距85MM

      4個螺絲孔,螺絲孔大小14MM

      2

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例自力式氮封閥零件材料:

      零 件 名稱

      材料

      閥體

      ZG230-450 ZG1Cr18i9Ti

      閥桿、閥芯、閥座

      1Cr18i9Ti

      膜片

      丁腈橡膠夾增強絳綸織物

      彈簧

      60Si2Mn

      波紋管

      1Cr18i9Ti

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例技術參數:

      公稱通徑DN(mm)

      20

      25

      32

      40

      50

      65

      80

      100

      額定流量系數(KV)

      8

      11

      20

      32

      50

      80

      100

      160

      額定行程(mm)

      6

      8

      10

      15

      20

      公稱壓力PN(Mpa)

      0.10

      壓力調節范圍(KPa)

      0.5∽5.5、5∽10、9∽14、13∽19、18∽24、23∽28
      27∽33、31∽38、36∽44、42∽51、49∽58、56∽66

      介質溫度(℃ )

      ≤80℃

      調節精度(%)

      ±10

      允許泄漏量(L/h)

      10ˉ4×閥額定容量

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例規格重量、外形尺寸:

      ZZYVP型帶指揮器調壓閥44.jpg

      公稱通徑DN

      20

      25

      32

      40

      50

      65

      80

      100

      A

      192

      232

      308

      H

      629

      631

      652

      666

      689

      797

      837

      1050

      L

      150

      160

      180

      200

      230

      290

      310

      350

      G(Kg)

      18

      19

      21

      23

      25

      37

      50

      59

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例法蘭規格 單位:mm

      公稱通徑DN

      20

      25

      32

      40

      50

      65

      80

      100

      D

      105

      115

      140

      150

      165

      185

      200

      220

      D1

      75

      85

      100

      110

      125

      145

      160

      180

      B

      16

      18

      20

      22

      n-ф

      4-14

      4-18

      8-18

      f1×D2

      2×56

      3×65

      3×76

      3×84

      3×99

      3×118

      3×132

      3×156

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例安裝事項:

      ZZYVP型帶指揮器調壓閥27.jpg

      (1)安裝前,檢查整機零件是否缺損與松動,對管道應進行清洗,介質流向應與閥體上的箭頭指向一致。
      (2)為便于現場維護與操作,閥四周應留有適當空間與設置旁路手動閥,閥組安裝方案。
      (3)閥門應正立垂直安裝在水平管道上,閥體與管道的法塵連接,要注意同軸度,并應安裝在環境溫度不超過-25~55℃的場合使用

      超純水儲罐自力式氮封閥應用案例安裝、維護與調試

      ZZYVP型帶指揮器調壓閥堵塞29.jpg

      1、超純水儲罐自力式氮封閥應用案例安裝(見圖三)

      (1) 檢查整機零件是否缺損與松動,對使用有害人體健康的介質,必須進行強度、密封、泄漏與精度測試。

      (2) 在安裝前,對管道進行清洗(否則由于焊渣等管道垃圾,損壞閥芯密封面,導致閥門不能正常工作),閥門入口處要有足夠的直管段,并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接,要注意同軸度。

      (3) 安裝場地應考慮到人員與設備的安全,即便于操作,又有利于拆裝與維修。

      (4) 閥門應正立垂直安裝在水平管道上,導壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合,要用支撐架,盡量避免水平安裝。

      (5) 介質流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表,其中指揮器膜片直接承受介質壓力,若閥門反裝或管道有反沖壓力,則指揮器膜片由于受壓過高導致膜片損壞,閥門不能工作。閥門應在環境溫度-25~+55℃場所使用。

      (6) 為使自控系統失靈或檢修閥門時,仍能連續生產,應設置旁路閥(見圖三)。


      ZZYVP型帶指揮器調壓閥049.jpg

      1、 超純水儲罐自力式氮封閥應用案例維護:

      (1) 清洗閥門:對清洗一般介質,只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質,首先要了解其性質,在選用相應的清洗辦法。

      (2) 閥門的拆卸:將外露表面生銹的零件先除銹,但在除銹前,要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應使用專用工具。

      (3) 閥芯、閥座:二密封面有較小的銹斑與磨損,可用機械加工的方法進行修理,如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面,都必須進行研磨。

      (4) 閥桿:表面損壞,必須換新。

      (5) 壓縮彈簧:如有裂紋等影響強度的缺陷,必須換新。

      (6) 易損零件:填料、密封墊片與O型圈,每次檢修時,全部換新。膜片必須檢查是否有預示將來可能發生裂紋、老化與腐蝕等痕跡,根據檢驗結果,決定是否更換,但膜片使用期一般最多2~3年。

      (7) 閥門組裝要注意對中,螺栓要在對角線上擰緊,滑動部分要加潤滑油。組裝后應按產品出廠測試項目與方法調試,并在這期間,可更準確地調整填料壓緊力與閥芯關閉位置。

      ZZYVP型帶指揮器調壓閥49.jpg

      2、超純水儲罐自力式氮封閥應用案例 調試

      所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調節螺母的操作而得到調整,打開頂部的防塵蓋,用扳手調整調節螺母。順時針方向旋轉使壓力增大,逆時針旋轉則壓力減小。安裝在壓力調節閥后的壓力表,可使工作人員借以觀察調整后的壓力給定值。

      五、超純水儲罐自力式氮封閥應用案例型號編制說明

      氮封閥裝置系統圖.jpg

      整機作用方式:B 閥后式

      公稱壓力:16(1.6MPa)  

      閥結構形式補充:P  單座

      指揮器操作型自力式壓力調節閥

      ZZYVP型帶指揮器調壓閥42.jpg

      因此,超純水氮封水箱的運行原理可以總結為:通過氮氣封閉系統,有效隔離外界空氣,防止雜質進入水箱,從而保持超純水的純度和穩定性。這種設計能夠確保超純水在儲存和輸送過程中不受到污染,滿足高純度水的使用要求。

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