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超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例
氮封裝置由 供氮裝置 和 泄氮裝置 兩部分組成。供氮裝置由指揮器和主閥兩部分組 成；泄氮裝置由內(nèi)反饋的壓開型微壓調(diào)節(jié)閥組成。氮氣壓力一般設(shè)為100mmH2O.通過氮封裝置精確控制 。
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，一旦超純水與空氣接觸，就會使其電阻率迅速下降，實踐證明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。
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，故一旦超純水與空氣接觸，就會使其電阻率迅速下降，實踐證明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。
超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例處理超純水與空氣接觸的方法：
充氮法：即在水箱水面上充入氮氣使箱內(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會。
在上述三種方法中又以氮封水箱常見，實施簡單，效果好。
氮封水箱的工作原理：
超純水氮封水箱是將一定量的氮氣充入密封的水箱內(nèi)，水箱內(nèi)氮氣壓力不大于80Kpa，氮氣是惰性氣體能防止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)充注氮氣。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。
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(dǎo)致罐內(nèi)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(jìn)液閥口徑一致,一般泄氮閥的壓力設(shè)定點略大于供氮閥的壓力設(shè)定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影響設(shè)備的使用壽命
1、超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例供氮及泄氮裝置：
在超純水系統(tǒng)中，超純水水箱泄氮部分也可以采用水封的方式進(jìn)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(jù)水箱上部氣體空間允許的最大正壓確定，也可以實現(xiàn)泄氮功能且比較經(jīng)濟。氮封閥的工作原理主要是通過閥門內(nèi)部的氮氣壓力來實現(xiàn)閥門的控制和封閉。當(dāng)?shù)獨膺M(jìn)入閥門內(nèi)部時，通過調(diào)節(jié)閥門的開度來控制氮氣的流量。當(dāng)需要關(guān)閉閥門時，通過增加氮氣的壓力來使閥門關(guān)閉，從而實現(xiàn)對氣體的封閉。
ZZY-II型帶指揮器自力式壓力調(diào)節(jié)閥(簡稱氮封閥)無需外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)本身壓力變化而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，使閥后壓力恒定，整機具有動作靈敏、控制壓力波動小，節(jié)約能源。指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥采用動力源與信號點分開檢測的方法，外加可調(diào)節(jié)流裝置，使整臺閥門的調(diào)節(jié)精度大大提高，減壓比最大可達(dá)2000：1。廣泛應(yīng)用于各種氣體減壓穩(wěn)壓的自動控制場合，特別適合作為氮封的供氮閥使用，具有持續(xù)供氮壓力波動小、反應(yīng)靈敏等特點。具體來說，氮封閥的工作原理可以分為以下幾個步驟：
1. 氮氣進(jìn)入閥門：當(dāng)?shù)獨膺M(jìn)入閥門時，通過閥門的進(jìn)氣口進(jìn)入閥門內(nèi)部。
2. 控制氮氣流量：通過調(diào)節(jié)閥門的開度，可以控制氮氣的流量大小。當(dāng)閥門開度較大時，氮氣流量較大；當(dāng)閥門開度較小時，氮氣流量較小。
3. 關(guān)閉閥門：當(dāng)需要關(guān)閉閥門時，通過增加氮氣的壓力來使閥門關(guān)閉。通過增加氮氣的壓力，可以使閥門內(nèi)部的密封件緊密貼合，從而實現(xiàn)對氣體的封閉。
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。
凈化一般處理超純水與空氣接觸的方法：
儲罐氮封閥 閥體部分
結(jié)構(gòu)大類：自力式
閥芯型式：單座平衡式
結(jié)構(gòu)分類：帶指揮器型
超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例
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 DN32 PN16 進(jìn)口壓力 0.1-0.3 MPA, 出口壓力0.5 KPA 法蘭連接 | 臺 | 3 | SUS304不銹鋼 詳細(xì)要求見附件 | ||
2 | 泄氮閥 | 泄氮閥ZXD-16 DN32 PN16起跳壓力1.5 KPA 法蘭連接 | 臺 | 3 | SUS304不銹鋼 詳細(xì)要求見附件 |
超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例儲罐氮封閥 規(guī)格與技術(shù)參數(shù)
| 公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | |
| 額定流量Kv | 大容量 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 |
| 標(biāo)準(zhǔn)型 | 5 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
| 高精度 | 2.8 | 5 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | |
| 額定行程L(mm) | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | 40 | 50 | |||||
| 公稱壓力PN(MPa) | 1.6 4.0 | |||||||||||
| 固有流量特性 | 快開 | |||||||||||
| 固有可調(diào)比R | 30 | |||||||||||
| 設(shè)定點壓力調(diào)節(jié)范圍 | 0.5~2、1~3、3~10、5~15、10~30、20~60、40~120、80~200、150~300 200~400、300~600、500~800、600~1000 | |||||||||||
| 調(diào)節(jié)精度（%） | ±5～8 | |||||||||||
| 放大器最高工作溫度（℃） | 橡膠膜片（丁晴）：-20~80 橡膠膜片（氟膠）：-20~200 | |||||||||||
| 泄漏等級 | Ⅳ級（10-4×閥額定容量）、Ⅵ級（微氣泡級) | |||||||||||
注：表中數(shù)據(jù)為本公司標(biāo)準(zhǔn)配置，可按用戶要求另行選配
超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例儲罐氮封閥 連接尺寸及標(biāo)準(zhǔn)
連接方式：法蘭 （標(biāo)準(zhǔn)型） 螺紋、焊接 （須用戶）
法蘭標(biāo)準(zhǔn)：PN16鋼制法蘭按GB/T9113.1 PN40鋼制法蘭按GB/T9113.2
密封面型式：PN16為突面（RF）； PN40為凹凸面，閥體為凹面；
法蘭端面距：GB12221-89
薄膜執(zhí)行機構(gòu)氣信號接口：內(nèi)螺紋M16×1.5、M10X1、RC1/4
* 連接方式、閥體法蘭及法蘭端面距可按用戶的標(biāo)準(zhǔn)制造,如：ANSI、DIN、JIS等標(biāo)準(zhǔn)。
| 公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 |
| L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 |
| H | 690 | 690 | 705 | 705 | 760 | 800 | 800 | 840 | 880 | 980 | 1050 |
| A | φ178、φ198、φ232、φ280、φ308、φ394、φ498 | ||||||||||
| L1 | 233 | 233 | 332 | 332 | 373 | 572 | 552 | 673 | 980 | 900 | 1200 |
| P≥ | 135 | 170 | 220 | 220 | 235 | 245 | 325 | 425 | 550 | 660 | 900 |
| 重量(kg) | 18 | 18 | 25 | 27 | 42 | 65 | 80 | 108 | 182 | 260 | 305 |
| 導(dǎo)壓管螺紋接頭 | M16×1.5、M10X1、RC1/4 | ||||||||||
注：1、指揮器與主閥可分開安裝
超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例安裝及日常維護：
1、安裝：
（1）安裝前，檢查整機零件是否缺損或者松動，對管道應(yīng)進(jìn)行清洗，介質(zhì)流向應(yīng)與閥體箭頭指向一致。
（2) 為便于現(xiàn)場維修與操作，閥四周應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g。
（3）閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，閥體與管道的法蘭連接，要注意軸度，并應(yīng)安裝在環(huán)境溫度不超過-25~55°C的場合使用。
2、超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例使用
（1）開啟閥前截止閥，使介質(zhì)緩慢流入閥體
（2)擰開指揮器護罩，松開指揮器調(diào)節(jié)螺釘
（3）調(diào)節(jié)指揮器主彈簧，使閥后壓力定值
（4）固定指揮器調(diào)節(jié)螺釘，裝好護罩，調(diào)壓閥即可開始工作
（5）不用時，關(guān)閉閥前截止閥
3、超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例維護
（1）拆卸閥門時，要保護好精密零件的表面，拆裝閥座時，要使用專用工具
（2）閥芯與閥座，不管修理或者更換，密封面都必須進(jìn)行研磨
（3）彈簧若有裂縫跡象，必須更換
（4）密封墊片與0型圈每次檢修時全部更換，膜片根據(jù)檢查結(jié)果而定。
（5）閥門平時維護，只有觀察閥后導(dǎo)壓器上的壓力表是否符合設(shè)計值要求即可。另外若發(fā)現(xiàn)各連接處有滲漏，可擰緊螺母與螺釘或更換密封墊片與0型圈生產(chǎn)ZZYVP-16B帶指揮器自力式氮封閥（儲灌氮封）蒸汽減壓穩(wěn)壓閥等自力式閥。
超純水系統(tǒng)供氮及泄氮裝置應(yīng)用案例上例以貯罐1KPa為例
1、ZZDG-16B供氮閥的取壓位置應(yīng)離貯罐(或緩沖罐)較近。
2、壓力表應(yīng)置于取壓點不遠(yuǎn)處，以免引起不必要的爭議。
3、ZZDG-16B供氮閥閥后管道不宜太小。
ZZYVP-16B帶指揮器自力式氮封閥（儲灌氮封）連接尺寸及標(biāo)準(zhǔn)
法蘭標(biāo)準(zhǔn)：GB9113-2000；
法蘭密封面型式：凸面；
信號接口：內(nèi)螺紋M16×1.5；
閥體法蘭及法蘭端面距離可以按用戶的標(biāo)準(zhǔn)制造。如ANSI、JIS、JPI等標(biāo)準(zhǔn)
