專利名稱：超純氣體充裝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及超純氣體充裝系統(tǒng)。
技術(shù)背景超純氣體通常指純度在99. 9999%以上的氣體。瓶裝超純氣體生產(chǎn)過程中，氣瓶充裝是最關(guān)鍵的步驟。如果氣瓶充裝稍有不慎，就會導(dǎo)致氣體純度的極大波動。高純氣體充裝有兩類方法，第一類是低壓純化后加壓充瓶；第二類是高壓純化后直接充瓶。第一類方法多在充裝純度氣體為99. 999%時使用。由于隔膜壓縮機可能造成純凈氣體二次污染，充裝超純氣體時多采用高壓純化后充裝的方式。但是現(xiàn)有的超純氣體生產(chǎn)有幾個共同的問題(I)純化器的壓力波動導(dǎo)致氣體不純。通常的應(yīng)用場景中，純化器后端的壓力是穩(wěn)定的。但是氣瓶充裝過程是一個重復(fù)低壓到高壓的過程，導(dǎo)致系統(tǒng)工作壓力不斷變化。工作壓力頻繁變化會導(dǎo)致純化器的工作溫度波動、系統(tǒng)內(nèi)氣體流速的波動，從而導(dǎo)致超純氣體質(zhì)量的不穩(wěn)定。(2)充裝系統(tǒng)中通常會使用到壓力表。國家規(guī)定壓力表需要定期檢測。由于檢測壓力表會使用水壓試驗，所有檢測后的壓力表會對充裝系統(tǒng)造成嚴(yán)重的污染。而且由于壓力表死體積較大、且水分很難置換，所以壓力表的定期檢測也對超純氣體充裝系統(tǒng)產(chǎn)生了重大的影響。有些系統(tǒng)會使用壓力變送器。雖然壓力變送器沒有強制檢測的規(guī)定，但是不檢測會有安全隱患，檢測后跟壓力表相同也會受到污染。

實用新型內(nèi)容本實用新型提出一種超純氣體充裝系統(tǒng)，它能夠有效地克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，匯流排氣瓶組切換對純化器的溫度沒有任何影響，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；而且保證了系統(tǒng)的潔凈度，增加了系統(tǒng)的可靠性。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種超純氣體充裝系統(tǒng)，包括通過管道連接的氣體純化單元、氣體壓力顯示單元和氣體充裝單元，所述氣體充裝單元的管路上設(shè)有壓力控制組件。作為優(yōu)選，所述氣體純化單元包括低溫儲罐、汽化器、隔膜壓縮機、單向閥、高壓純化器，所述低溫儲罐、汽化器、隔膜壓縮機、單向閥、高壓純化器之間通過管道依次連接。作為優(yōu)選，所述氣體充裝單元包括通過管道與高壓純化器連接的壓力控制組件、進(jìn)氣閥，和然后通過一個四通管道其中一個末端連接的氣體充裝管路，還包括氣體充裝管路末端連接的真空表和真空泵，所述四通管道的另外兩個末端分別連接放空閥和壓力顯示單元。作為優(yōu)選，所述壓力控制組件為背壓閥。作為優(yōu)選，所述氣體充裝管路為兩組，采用雙路并聯(lián)的方式連接，每一組氣體充裝管路包括通過管道依次連接的充裝閥、匯流排和抽空閥。[0012]作為優(yōu)選，所述壓力顯示單元包括通過三通管道另外兩個末端連接的壓力表和壓力變送器，還包括與壓力變送器雙路并聯(lián)連接的安全閥；所述壓力表的連接管路上還連接有壓力表閥和壓力表排氣閥。本實用新型的有益效果在于(I)使用壓力控制組件，在本實用新型中使用的是背壓閥以超純氮生產(chǎn)為例，純化器的工作溫度260°C，額定流速為20Nm3/h ;匯流排共兩組，一產(chǎn)一備；每組可同時充裝4個氣瓶，每組充裝時間I小時。在未使用背壓閥生產(chǎn)超純氣體時，在一組氣瓶充裝完成后，需要切換到另一組氣瓶繼續(xù)充裝，初始壓力均為O. IMPa0由于壓力和流速波動，新一組氣瓶充裝前5分鐘內(nèi)，純化器溫度從工作溫度下降到190°C，繼續(xù)充裝45分鐘后，溫度重新回到260°C的工作溫度。由此可見壓力波動對純化器影響巨大。在使用背壓閥后，匯流排氣瓶組切換對純化器的溫度沒有任何影響。此方法大大增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。即在超純氣體高壓純化時，使用背壓閥穩(wěn)定了純化器的壓力和流速。(2)使用壓力變送器和壓力表相結(jié)合的方式，保證系統(tǒng)潔凈度。在系統(tǒng)使用前，使用已檢測的壓力表校驗壓力變送器，增加系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)生產(chǎn)中，僅使用潔凈的壓力變送·器，污染的壓力表不會污染系統(tǒng)。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的其中一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型其中一個實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。如圖I所示，一種超純氣體充裝系統(tǒng)，包括通過管道連接的氣體純化單元、氣體壓力顯示單元和氣體充裝單元，所述氣體充裝單元的管路上設(shè)有壓力控制組件。所述氣體純化單元包括低溫儲罐I、汽化器2、隔膜壓縮機3、單向閥4、高壓純化器5，所述低溫儲罐I、汽化器2、隔膜壓縮機3、單向閥4、高壓純化器5之間通過管道依次連接。所述氣體充裝單元包括通過管道與高壓純化器5連接的壓力控制組件6、進(jìn)氣閥7，和然后通過一個四通管道其中一個末端連接的氣體充裝管路，還包括氣體充裝管路末端連接的真空表20和真空泵21，所述四通管道的另外兩個末端分別連接放空閥8和壓力顯示單元。在本實施例中，所述壓力控制組件6為背壓閥。所述氣體充裝管路為兩組，采用雙路并聯(lián)的方式連接，所述的兩組雙路并聯(lián)連接的氣體充裝管路為通過管道依次連接的充裝閥A 14、匯流排A 15、抽空閥A 16和通過管道依次連接的充裝閥B 17、匯流排B 18、抽空閥B19。所述壓力顯示單元從四通管道的一個末端連出，連接一個三通管道，包括通過三通管道另外兩個末端連接的壓力表9和壓力變送器10，還包括與壓力變送器10雙路并聯(lián)連接的安全閥13 ;所述壓力表9的連接管路上還連接有壓力表閥11和壓力表排氣閥12。在操作時，按如下步驟進(jìn)行操作(I)所有閥門開始狀態(tài)均為關(guān)閉。將氣瓶與匯流排A 15連接，打開抽空閥A 16，抽空匯流排A 15管路；20分鐘后關(guān)閉抽空閥A 16，完成匯流排A 15管路抽空。(2)打開高壓純化器5，使之達(dá)到工作溫度；開啟隔膜壓縮機3 ;打開壓力表閥11、進(jìn)氣閥7，觀察壓力表9和壓力變送器10讀數(shù)是否一致。如果讀數(shù)不一致，則停機檢查壓力表9和壓力變送器10。如果讀數(shù)一致，則關(guān)閉壓力表閥11和進(jìn)氣閥7，完成壓力變送器10 校驗；隨后開啟放空閥8和壓力表排氣閥12，5秒后關(guān)閉，釋放管路壓力和壓力表9內(nèi)的壓力。(3)開啟進(jìn)氣閥7，5秒后關(guān)閉，隨后打開放空閥8，5秒后關(guān)閉。將進(jìn)氣閥7和放空閥8依次開閉10次,完成充裝管路置換。(4)開啟背壓閥6，進(jìn)氣閥7，開啟充裝閥A 14，開啟匯流排A 15的所有氣瓶閥門，開始匯流排A 15組氣瓶充裝。(5)將氣瓶與匯流排B 18連接，打開抽空閥B 19，抽空匯流排B 18管路；20分鐘后關(guān)閉抽空閥B 19,完成匯流排B 18管路抽空后待用。(6)匯流排A 15組充裝完成后，關(guān)閉充裝閥A 14;開啟充裝閥B 17，開啟匯流排B
18的所有氣瓶閥門，開始匯流排B 18氣瓶充裝。(7)將已充裝完成的匯流排A 15組氣瓶取下后，將新一組待充氣瓶與匯流排A 15連接周而復(fù)始，使匯流排A 15和匯流排B 18輪流生產(chǎn)。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超純氣體充裝系統(tǒng)，包括通過管道連接的氣體純化單元、氣體壓力顯示單元和氣體充裝單元，其特征在于所述氣體充裝單元的管路上設(shè)有壓力控制組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超純氣體充裝系統(tǒng)，其特征在于所述氣體純化單元包括低溫儲罐、汽化器、隔膜壓縮機、單向閥、高壓純化器，所述低溫儲罐、汽化器、隔膜壓縮機、單向閥、高壓純化器之間通過管道依次連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超純氣體充裝系統(tǒng)，其特征在于所述氣體充裝單元包括通過管道與高壓純化器連接的壓力控制組件、進(jìn)氣閥，和然后通過一個四通管道其中一個末端連接的氣體充裝管路，還包括氣體充裝管路末端連接的真空表和真空泵，所述四通管道的另外兩個末端分別連接放空閥和壓力顯示單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的超純氣體充裝系統(tǒng)，其特征在于所述壓力控制組件為背壓閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超純氣體充裝系統(tǒng)，其特征在于所述氣體充裝管路為兩組，采用雙路并聯(lián)的方式連接，每一組氣體充裝管路包括通過管道依次連接的充裝閥、匯流排和抽空閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超純氣體充裝系統(tǒng)，其特征在于所述壓力顯示單元包括通過三通管道另外兩個末端連接的壓力表和壓力變送器，還包括與壓力變送器雙路并聯(lián)連接的安全閥；所述壓力表的連接管路上還連接有壓力表閥和壓力表排氣閥。
專利摘要本實用新型提出了一種超純氣體充裝系統(tǒng)。它包括通過管道連接的氣體純化單元、氣體壓力顯示單元和氣體充裝單元，所述氣體充裝單元的管路上設(shè)有壓力控制組件。本實用新型的優(yōu)點是采用上述結(jié)構(gòu)后，匯流排氣瓶組切換對純化器的溫度沒有任何影響，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；而且保證了系統(tǒng)的潔凈度，增加了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號F17C5/00GK202580629SQ201220217660
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月13日
發(fā)明者金星屹, 張根華 申請人:重慶瑞信氣體有限公司