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快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例
氮封水箱應(yīng)用在超純水系統(tǒng)中，一般用在混床或EDI電去離子設(shè)備后的需要設(shè)置緩沖水箱時，此時往往會優(yōu)先考慮采用氮封水箱來作為緩沖罐，氮?dú)庖蠹兌葹?9%設(shè)置氮封系統(tǒng)，維持罐內(nèi)氣相空間壓力在1.2KPa左右，當(dāng)氣相空間壓力高于1.4KPa時，氮封閥關(guān)閉，停止氮?dú)夤?yīng)；當(dāng)氣相空間壓力低于0.8KPa時，氮封閥開啟，開始補(bǔ)充氮?dú)?，保證儲罐在正常運(yùn)行過程中不吸進(jìn)空氣，防止形成爆炸性氣體。
儲罐氮封系統(tǒng)使用的氮?dú)饧兌炔灰说陀?9.96%，氮?dú)鈮毫σ藶?.5~0.6MPa。超純水在空氣中如何被污染：空氣中含有二氧化碳、細(xì)菌、塵埃等雜質(zhì)，而超純水為純的溶劑，對這些雜質(zhì)的溶解能力很強(qiáng)，故一旦超純水與空氣接觸，就會使其電阻率迅速下降，實(shí)踐證明15MΩ.cm以上的超純水暴露在空氣中1分鐘后水質(zhì)就會下降至3-4MΩ.cm，3分鐘以后就會下降到2MΩ.cm左右。因此必須要減少超純水與空氣接觸的機(jī)會。
純化水儲罐的罐蓋、人孔和罐底閥門等零部件應(yīng)設(shè)計(jì)為衛(wèi)生連接的方式，并方便拆卸和清洗。可拆卸零部件與罐體之間的密封材料應(yīng)無毒、無析出物、耐高溫、無脫落物。 罐體結(jié)構(gòu)件不得有裂紋、開焊和變形，內(nèi)壁表面光滑平整、。 純化水儲罐的處有排（放）口，可排盡，不積水。應(yīng)當(dāng)考慮到必要時將罐內(nèi)的誰全部排空的要求；罐底排水管的管徑應(yīng)按照輸送泵進(jìn)水要求計(jì)算；排水管路少設(shè)彎頭，減少泵吸入管路損失。
儲罐應(yīng)設(shè)有液位計(jì)量裝置，該裝置不得對水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備適合工藝用水儲罐的液位計(jì)量裝置都是電信號液位控制裝置：液位開關(guān)、電容式液位計(jì)、隔膜壓力式液位計(jì)、稱重式液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)等。為確保系統(tǒng)安全運(yùn)行，罐內(nèi)還可加設(shè)高低液位報(bào)警開關(guān)或與輸送泵聯(lián)鎖的流量開關(guān)。
再循環(huán)系統(tǒng)儲罐頂部應(yīng)設(shè)置噴淋裝置（噴淋球或噴淋管），其選型及安裝位置的確定與罐頂設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合考慮，確保儲罐頂及罐頂件所有內(nèi)表面隨時處于濕潤更新狀態(tài)，并維持腔體內(nèi)溫度＞80℃?；厮膲毫εc流量應(yīng)確保噴淋裝置能有效工作，噴淋裝置的設(shè)置應(yīng)避免形成能滋生微生物的死角。
儲罐的通氣口應(yīng)安裝不脫落纖維的0.22微米疏水性通氣過濾器（聚四佛乙烯或聚偏氟乙烯），并具備足夠的空氣流通量。過濾器筒體為316L不銹鋼，內(nèi)壁拋光，具有衛(wèi)生級接口；過濾器通量要考慮的泵流量或蒸汽消毒后迅速冷凝時的氣流速度（無正壓保護(hù)系統(tǒng)時）。
當(dāng)純化水儲罐采用大于0.1 MPa蒸汽滅菌時，儲罐應(yīng)按壓力容器設(shè)計(jì)并達(dá)到衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。儲罐上應(yīng)設(shè)置泄壓閥或防爆膜以防止超壓，并達(dá)到衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，防爆膜應(yīng)配有破裂指示，以便及時發(fā)現(xiàn)破裂，避免系統(tǒng)的完整性受到損害。
對需加熱貯存的不銹鋼儲罐罐體應(yīng)保溫，保溫材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸鹽及鈉離子含量應(yīng)符合《覆蓋奧氏體不銹鋼用絕熱材料規(guī)范》（GB/T 17393）的規(guī)定，以避免不銹鋼受到腐蝕。保溫材料不應(yīng)采用石棉制品。保溫層表面應(yīng)平整、光潔，不得有顆粒性物質(zhì)脫落，并應(yīng)用金屬薄板包裹保護(hù)。
儲罐的大小應(yīng)能滿足各種工藝用水條件下的儲水量要求。工藝用水輸送泵應(yīng)采用不銹鋼衛(wèi)生泵，衛(wèi)生卡箍作連接件。泵外殼底部應(yīng)能排除積水，泵出水口宜設(shè)置為45°角。泵上所有與工藝用水接觸的零部件表面,均需經(jīng)過表面處理，Ra = 0.8μm。純化水輸送泵的密封采用加純化水潤滑沖洗的雙端面密封方式。泵應(yīng)該設(shè)計(jì)成易拆卸的結(jié)構(gòu)形式,采用易清潔的開式葉輪。
工藝用水輸送泵提供的揚(yáng)程和流量應(yīng)確保水在輸送系統(tǒng)中保持湍流。輸送泵的選型應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能提供的高峰用水量+回水流量、系統(tǒng)管道阻力較大情況下的系統(tǒng)壓力,和相對于外部大氣正壓狀態(tài),還應(yīng)考慮防止微生物污染和在系統(tǒng)具有一定汽蝕條件下可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。建議不采用備用泵設(shè)計(jì),以避免微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)。如果系統(tǒng)配置了應(yīng)定時讓泵交替運(yùn)行并以支路連續(xù)循環(huán)的方式將少部分水以不小于1.0m/s的速度始終通過備用泵。
二、快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例防止超純水容器被空氣污染的常見方法：
☆充氮法：即在水箱水面上充入氮?dú)馐瓜鋬?nèi)維持適當(dāng)?shù)恼龎毫?，阻止大氣與箱內(nèi)水面接觸。
☆薄膜袋法：即在水箱內(nèi)設(shè)置袋狀薄膜覆蓋于水面上，薄膜袋隨水位升降，減少水面與空氣接觸面積。
☆浮頂法：即以密度比水輕的輕質(zhì)材料在水箱內(nèi)制成整塊板狀浮頂浮于水面，并用輕質(zhì)彈性材料(如海綿、發(fā)泡塑料等)遮蓋浮頂與箱間的間隙，浮頂隨水面升降。從而減少空氣與水面的接觸機(jī)會。
在上述三種方法中又以氮封水箱見。
純化水儲罐的罐蓋、人孔和罐底閥門等零部件應(yīng)設(shè)計(jì)為衛(wèi)生連接的方式，并方便拆卸和清洗?？刹鹦读悴考c罐體之間的密封材料應(yīng)無毒、無析出物、耐高溫、無脫落物。 罐體結(jié)構(gòu)件不得有裂紋、開焊和變形，內(nèi)壁表面光滑平整、。
純化水儲罐的處有排（放）口，可排盡，不積水。應(yīng)當(dāng)考慮到必要時將罐內(nèi)的誰全部排空的要求；罐底排水管的管徑應(yīng)按照輸送泵進(jìn)水要求計(jì)算；排水管路少設(shè)彎頭，減少泵吸入管路損失。
儲罐應(yīng)設(shè)有液位計(jì)量裝置，該裝置不得對水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備適合工藝用水儲罐的液位計(jì)量裝置都是電信號液位控制裝置：液位開關(guān)、電容式液位計(jì)、隔膜壓力式液位計(jì)、稱重式液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)等。為確保系統(tǒng)安全運(yùn)行，罐內(nèi)還可加設(shè)高低液位報(bào)警開關(guān)或與輸送泵聯(lián)鎖的流量開關(guān)。
再循環(huán)系統(tǒng)儲罐頂部應(yīng)設(shè)置噴淋裝置（噴淋球或噴淋管），其選型及安裝位置的確定與罐頂設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合考慮，確保儲罐頂及罐頂件所有內(nèi)表面隨時處于濕潤更新狀態(tài)，并維持腔體內(nèi)溫度＞80℃?；厮膲毫εc流量應(yīng)確保噴淋裝置能有效工作，噴淋裝置的設(shè)置應(yīng)避免形成能滋生微生物的死角。
儲罐的通氣口應(yīng)安裝不脫落纖維的0.22微米疏水性通氣過濾器（聚四佛乙烯或聚偏氟乙烯），并具備足夠的空氣流通量。過濾器筒體為316L不銹鋼，內(nèi)壁拋光，具有衛(wèi)生級接口；過濾器通量要考慮的泵流量或蒸汽消毒后迅速冷凝時的氣流速度（無正壓保護(hù)系統(tǒng)時）。
當(dāng)純化水儲罐采用大于0.1 MPa蒸汽滅菌時，儲罐應(yīng)按壓力容器設(shè)計(jì)并達(dá)到衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。儲罐上應(yīng)設(shè)置泄壓閥或防爆膜以防止超壓，并達(dá)到衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，防爆膜應(yīng)配有破裂指示，以便及時發(fā)現(xiàn)破裂，避免系統(tǒng)的完整性受到損害。對需加熱貯存的不銹鋼儲罐罐體應(yīng)保溫，保溫材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸鹽及鈉離子含量應(yīng)符合《覆蓋奧氏體不銹鋼用絕熱材料規(guī)范》（GB/T 17393）的規(guī)定，以避免不銹鋼受到腐蝕。保溫材料不應(yīng)采用石棉制品。保溫層表面應(yīng)平整、光潔，不得有顆粒性物質(zhì)脫落，并應(yīng)用金屬薄板包裹保護(hù)。
儲罐的大小應(yīng)能滿足各種工藝用水條件下的儲水量要求。工藝用水輸送泵應(yīng)采用不銹鋼衛(wèi)生泵，衛(wèi)生卡箍作連接件。泵外殼底部應(yīng)能排除積水，泵出水口宜設(shè)置為45°角。泵上所有與工藝用水接觸的零部件表面,均需經(jīng)過表面處理，Ra = 0.8μm。純化水輸送泵的密封采用加純化水潤滑沖洗的雙端面密封方式。泵應(yīng)該設(shè)計(jì)成易拆卸的結(jié)構(gòu)形式,采用易清潔的開式葉輪。
工藝用水輸送泵提供的揚(yáng)程和流量應(yīng)確保水在輸送系統(tǒng)中保持湍流。輸送泵的選型應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能提供的高峰用水量+回水流量、系統(tǒng)管道阻力較大情況下的系統(tǒng)壓力,和相對于外部大氣正壓狀態(tài),還應(yīng)考慮防止微生物污染和在系統(tǒng)具有一定汽蝕條件下可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。建議不采用備用泵設(shè)計(jì),以避免微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)。如果系統(tǒng)配置了備用泵實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備應(yīng)定時讓泵交替運(yùn)行并以支路連續(xù)循環(huán)的方式將少部分水以不小于1.0m/s的速度始終通過備用泵。
超純水系統(tǒng)中為何需用氮封水箱？空氣中含有二氧化碳、塵埃等雜質(zhì)，而超純水為純的溶劑，對這些雜質(zhì)的溶解能力很強(qiáng)，故一旦超純水與空氣接觸，就會使其電阻率迅速下降，實(shí)踐證明15MΩ.cm以上的超純水暴露在空氣中1分鐘后水質(zhì)就會下降至3-4MΩ.cm，3分鐘以后就會下降到2MΩ.cm左右，因此超純水的儲存容器需確保水體與空氣的接觸。
快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例處理超純水與空氣接觸的方法：
純水設(shè)備充氮法：即在水箱水面上充入氮?dú)馐瓜鋬?nèi)維持適當(dāng)?shù)恼龎毫Γ柚勾髿馀c箱內(nèi)水面接觸。
薄膜袋法：即在在水箱內(nèi)設(shè)置袋狀薄膜覆蓋于水面上，薄膜袋隨水位升降，減少水面與空氣接觸面積。
浮頂法：即以密度比水輕的輕質(zhì)材料在水箱內(nèi)制成整塊板狀浮頂浮于水面，并用輕質(zhì)彈性材料（如海綿、發(fā)泡塑料等）遮蓋浮頂與箱間的間隙，浮頂隨水面升降。從而減少空氣與水面的接觸機(jī)會。
在上述三種方法中又以氮封水箱常見，實(shí)施簡單，效果好。
快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例的工作原理：
超純水氮封水箱是將一定量的氮?dú)獬淙朊芊獾乃鋬?nèi)，水箱內(nèi)氮?dú)鈮毫Σ淮笥?0Kpa，氮?dú)馐嵌栊詺怏w能防止CO2等其它物質(zhì)溶入水中影響水質(zhì)，保證水箱內(nèi)的水不受二次污染而導(dǎo)致水質(zhì)下降。
純水設(shè)備氮封裝置由快速泄放閥及微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成，而快速泄放閥由壓力控制器及單座切斷閥組成，當(dāng)儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥是在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮?dú)?。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場N2壓力較高，必須安裝壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。壓力可按要求分段設(shè)定，從0.5Kpa至60 Kpa以下。
微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值 如：3Kpa
泄氮設(shè)定值的設(shè)定應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力值，如：8Kpa。
具體壓力的設(shè)定值要根據(jù)純水系統(tǒng)的產(chǎn)水量和水箱容量大小來確定選擇。
N2的純度為99。995％以上。純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，水處理設(shè)備，去離子水設(shè)備。 純水設(shè)備，GMP純化水設(shè)備。半導(dǎo)體純水設(shè)備。
| 序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價 （元） | 金 額 （元） | 閥體材質(zhì)及其它 |
| 1 | 氮封閥 | 氮封閥ZZYVP-II DN25 PN16 進(jìn)口壓力 0.1-0.5 MPA, 出口壓力1 KPA 快卡接口連接 | 臺 | 1 | SUS304不銹鋼 詳細(xì)要求見附件 | ||
| 2 | 泄氮閥 | 泄氮閥ZXD-16 DN25 PN16 起跳壓力1.5 KPA 快卡接口連接 | 臺 | 1 | SUS304不銹鋼 詳細(xì)要求見附件 | ||
| 3 | 呼吸閥 | 阻火呼吸閥HXF-IV DN25 PN10 正壓：2KPA 負(fù)壓：-800PA 快卡接口連接連接 | 臺 | 1 | SUS304不銹鋼 詳細(xì)要求見附件 |
快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例主要參數(shù)、性能指標(biāo)與材料
1、主要參數(shù)及主要性能指標(biāo)見表一 表一
公稱通徑DN（mm） | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | ||||||
閥座直徑（mm） | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
額定流量系數(shù)Kv | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
壓力調(diào)節(jié)范圍KPa | 0.1～0.5、0.4～5.0、4.0～12.0、 | ||||||||||||
公稱壓力PN（MPa） | 1.6 | ||||||||||||
被調(diào)介質(zhì)溫度（℃） | -5～+100 | ||||||||||||
流量特性 | 快開 | ||||||||||||
調(diào)節(jié)精度（%） | ≤±5 | ||||||||||||
執(zhí)行機(jī)構(gòu)有效面積（cm2） | 100 | 200 | 280 | 400 | |||||||||
信號接口 | 內(nèi)螺紋M10×1 | M16X1 | |||||||||||
2、快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例壓力調(diào)節(jié)范圍見表二 表二
壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa） | 指揮器膜室 有效面積（cm2） | 執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜室 有效面積（cm2） | 使用閥門口徑（mm） |
0.1～0.5 | 1200 | 100 | 20～32 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 200 | 40～50 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 400 | 65～100 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 600 | 125～150 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 |
3、快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例主要零件材料見表三 表三
零 件 名 稱 | 材 料 |
氣動活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，指揮器 | 組合件 |
閥體，閥蓋 | ZG230-450，ZG0Cr18Ni9Ti，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti |
推桿，閥桿 | 2Cr13，1Cr18Ni9 |
閥座 | 1Cr18Ni9Ti |
閥芯（軟密封）/填料 | 聚四氟乙烯 |
波紋膜片 | 丁橡膠夾增強(qiáng)滌綸織物 |
彈簧 | 1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn |
三、快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例氮封水箱的組成：
氮封水箱是由三部分組成：
☆氮?dú)庠矗和ǔ？梢赃x用潔凈高壓氮?dú)馄?、制氮機(jī)、工廠現(xiàn)有潔凈壓縮氮?dú)?#8230;…
☆密閉水箱：超純水水箱一定要全密封，一方面防止氮?dú)馔庑?，另外防止空氣進(jìn)入水箱污染超純水。
☆控制系統(tǒng)：氮封閥裝置（包括：供氮閥、泄氮閥及呼吸閥）
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