專利名稱：化學品供應系統(tǒng)用液氣分離裝置的制作方法
技術領域：
化學品供應系統(tǒng)用液氣分離裝置本實用新型涉及化學品供應技術領域，具體地說是一種化學品供應系統(tǒng)用液氣分
離裝置。在集成電路及半導體制造領域的高純度化學品供應系統(tǒng)中，常常會因為輸送泵的做動及管道擾流等原因而形成氣泡，特別是對于散裝桶式供應系統(tǒng)，在更換桶后的化學品供應初期，會有較大量的氣體進入管道，這些氣泡都會影響供應系統(tǒng)的正常使用。如:對供應系統(tǒng)出口位置使用流量計的準確測量造成影響，從而無法獲知準確的出口流量；或者，降低管道系統(tǒng)中化學品過濾器的過濾效率，如果氣泡的累積量達到一定程度，甚至會出現(xiàn)較大局部壓力使液體無法進入過濾器，并造成爆管的現(xiàn)象。同時，由于部分半導體廠不配備大容量緩沖槽(Buffer Tank)，如果化學品供應系統(tǒng)將含有氣泡的化學品直接供應到終端制程設備，將會極大地影響制程設備發(fā)揮應有的作用。因此，為有效消除管道中的氣泡，需要運用液氣分離裝置以達到消除管道中有害氣泡的目的。然而，目前常用的液氣分離裝置在應用于高壓和低表面張力管道系統(tǒng)中，常常會形成液泛的現(xiàn)象。由于半導體工業(yè)中常使用的化學品，如氫氟酸又屬于比較典型的表面張力較低的液體(其表面張力僅為水的1/7,氫氟酸零度時表面張力為10.lmN/m，對比水在零度時的表面張力為72.75mN/m)，在分離器使用空間受限同時分離器材質必須具有較高的耐腐蝕特性的條件下，大流量的化學品進入分離器后使得分離器內的液體負荷較大，同時由于分離器的降液管管徑較小，將使氣泡來不及從兩相流中分離出來，造成氣液混合液經(jīng)降液管下方出口進入管道，降液管阻力將進一步增大，從而更容易觸發(fā)液泛現(xiàn)象的發(fā)生?！0004]本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種化學品供應系統(tǒng)用液氣分離裝置，能夠有效消除管道中的氣泡，避免了氣泡對管道系統(tǒng)中重要部件的正常工作所帶來的影響，且占地空間小，排污效果良好，具有較好的經(jīng)濟性。為實現(xiàn)上述目的設計一種化學品供應系統(tǒng)用液氣分離裝置，包括管狀的分離器本體，所述分離器本體頂部設有氣體出口 I和液體出口 2，所述分離器本體側面設有氣液兩相進口 3，所述氣體出口 I連接導氣型腔4，所述液體出口 2連接導液管5，所述導液管5穿過導氣型腔4延伸至分離器本體底部，所述導液管5與導氣型腔4分離。所述分離器本體側面氣液兩相進口 3下方裝有液位高度傳感器6，所述氣體出口 I處設有氣動閥門7，所述液位高度傳感器6通過PLC連接氣動閥門7。所述分離器本體底部設有排污口 8，所述排污口 8處設有排污控制閥9，所述排污口 8連接排污管道。所述分離器本體采用全氟烷氧基樹脂制作的耐壓管制成。本實用新型同現(xiàn)有技術相比，結構新穎、簡單，通過利用液體與氣體密度不同而受到的重力不同，從而實現(xiàn)液氣分離，該重力式液氣分離裝置的使用，最大程度避免了氣泡對管道系統(tǒng)中重要部件的正常工作所帶來的影響，如過濾器、流量計等；而且，本實用新型采用特殊的結構設計以及PLC連接液位高度傳感器與氣動閥門的聯(lián)動作用，使得液氣分離裝置能夠很好地處理化學品輸送初期的大型氣泡以及后續(xù)輸送泵與管道內擾流引起的小型氣泡，從而能夠有效消除管道中的氣泡；此外，本實用新型所述的液氣分離裝置占地空間小，排污效果良好，具有較好的經(jīng)濟性，值得推廣應用。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的應用原理不意圖；圖中:1、氣體出口 2、液體出口 3、氣液兩相進口 4、導氣型腔5、導液管6、液位高度傳感器7、氣動閥門8、排污口 9、排污控制閥10、氣相段11、積液段12、基本相分離段。
以下結合附圖對本實用新型作以下進一步說明:如附圖所示，本實用新型包括:管狀的分離器本體，分離器本體頂部設有氣體出口I和液體出口 2，分離器本體側面設有氣液兩相進口 3，氣體出口 I連接導氣型腔4，液體出口 2連接導液管5，導液管5穿過導氣型腔4延伸至分離器本體底部，導液管5與導氣型腔4分離，分離器本體側面氣液兩相進口 3下方裝有液位高度傳感器6，氣體出口 I處設有氣動閥門7，液位高度傳感 器6通過PLC連接氣動閥門7，分離器本體底部設有排污口 8，排污口 8處設有排污控制閥9，排污口 8連接排污管道。本實用新型基于的原理為:利用液體與氣體密度不同而受到的重力的不同，從而實現(xiàn)液氣分離，主要將整個液氣分離裝置設置成基本相分離段、重力沉降段以及積液段。其中，基本相分離段主要進行兩相混合液動能的控制和消除，避免擾流對分離效果的影響；重力沉降段主要進行兩相流分離和液相的沉降；積液段將分別導出分離后的無氣液體并同時引出分離出的氣體，不允許它們有彼此重新?lián)交斓臋C會。本實用新型首先根據(jù)浮動沉降流速、液體密度、氣體密度以及制作材料的相關參數(shù)進行計算，以獲得液氣分離裝置的最小直徑、氣相高度、液相高度以及氣液兩相流進入高度。該液氣分離裝置的分離器本體使用全氟烷氧基樹脂制作的耐壓管制成，將分離出的氣體出口和脫氣的液體出口分別設置在分離器本體的頂部，根據(jù)計算出的氣液混合流進入高度，將分離器本體的氣液兩相進口布置在側面，同時在底部設置排污管道，整個分離器將呈現(xiàn)立式狀態(tài)，即分離器本體直徑與分離器本體長度比例不小于1:8。本實用新型中，將具有降低流速的基本相分離段12由設置在氣液兩相進口位置的大小頭通過放大管徑來實現(xiàn)；在整個液氣分離中間位置布置導液管連接具有將去氣的化學品導出作用的積液段11，并在分離器本體頂部氣體出口位置穿過導氣型腔結構，形成互不干涉的氣液導出區(qū)域；在分離器本體氣液兩相進口位置下方布置液位高度傳感器，通過PLC使其與氣體出口處的氣動閥門互動，從而控制液氣分離器內氣相段10的高度，避免積液段高度過低無法獲得有效的重力分離空間；此外，液位高度傳感器還同時兼具有液氣混合液 供應停止時的報警功能。
權利要求1.一種化學品供應系統(tǒng)用液氣分離裝置，其特征在于:包括管狀的分離器本體，所述分離器本體頂部設有氣體出口(I)和液體出口(2)，所述分離器本體側面設有氣液兩相進口(3)，所述氣體出口( I)連接導氣型腔(4)，所述液體出口(2)連接導液管(5)，所述導液管(5)穿過導氣型腔(4)延伸至分離器本體底部，所述導液管(5)與導氣型腔(4)分離。
2.如權利要求1所述的液氣分離裝置，其特征在于:所述分離器本體側面氣液兩相進口(3)下方裝有液位高度傳感器(6)，所述氣體出口(I)處設有氣動閥門(7)，所述液位高度傳感器(6 )通過PLC連接氣動閥門(7 )。
3.如權利要求1或2所述的液氣分離裝置，其特征在于:所述分離器本體底部設有排污口(8)，所述排污口(8)處設有排污控制閥(9)，所述排污口(8)連接排污管道。
4.如權利要求3所述的液氣分離裝置，其特征在于:所述分離器本體采用全氟烷氧基樹脂制作的耐 壓管制成。
專利摘要本實用新型涉及化學品供應技術領域，具體地說是一種化學品供應系統(tǒng)用液氣分離裝置，包括管狀的分離器本體，所述分離器本體頂部設有氣體出口(1)和液體出口(2)，所述分離器本體側面設有氣液兩相進口(3)，所述氣體出口(1)連接導氣型腔(4)，所述液體出口(2)連接導液管(5)，所述導液管(5)穿過導氣型腔(4)延伸至分離器本體底部，所述導液管(5)與導氣型腔(4)分離；本實用新型同現(xiàn)有技術相比，結構新穎、簡單，不僅能夠很好地消除化學品輸送初期的大型氣泡以及后續(xù)輸送泵與管道內擾流引起的小型氣泡，避免了氣泡對管道系統(tǒng)中重要部件的正常工作所帶來的影響，而且占地空間小，排污效果良好，具有較好的經(jīng)濟性。
文檔編號B01D19/02GK203108276SQ20122072674
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權日2012年12月25日
發(fā)明者簡建至, 江獻茂, 黃自柯 申請人:冠禮控制科技(上海)有限公司