快卡連接氮封裝置在純化水應(yīng)用案例

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(shí)，此時(shí)往往會(huì)優(yōu)先考慮采用氮封水箱來(lái)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(shí)，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(shí)，氮封閥開(kāi)啟，開(kāi)始補(bǔ)充氮?dú)?，保證儲(chǔ)罐在正常運(yùn)行過(guò)程中不吸進(jìn)空氣，防止形成爆炸性氣體。

儲(chǔ)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(duì)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(huì)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(huì)下降至3-4MΩ.cm，3分鐘以后就會(huì)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(huì)。



　　純化水儲(chǔ)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(wú)毒、無(wú)析出物、耐高溫、無(wú)脫落物。   罐體結(jié)構(gòu)件不得有裂紋、開(kāi)焊和變形，內(nèi)壁表面光滑平整、。 純化水儲(chǔ)罐的處有排（放）口，可排盡，不積水。應(yīng)當(dāng)考慮到必要時(shí)將罐內(nèi)的誰(shuí)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(chǔ)罐應(yīng)設(shè)有液位計(jì)量裝置，該裝置不得對(duì)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(chǔ)罐的液位計(jì)量裝置都是電信號(hào)液位控制裝置：液位開(kāi)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(kāi)關(guān)或與輸送泵聯(lián)鎖的流量開(kāi)關(guān)。
再循環(huán)系統(tǒng)儲(chǔ)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(chǔ)罐頂及罐頂件所有內(nèi)表面隨時(shí)處于濕潤(rùn)更新?tīng)顟B(tài)，并維持腔體內(nèi)溫度＞80℃。回水的壓力與流量應(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(chǔ)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(guò)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(guò)濾器筒體為316L不銹鋼，內(nèi)壁拋光，具有衛(wèi)生級(jí)接口；過(guò)濾器通量要考慮最大的泵流量或蒸汽消毒后迅速冷凝時(shí)的最大氣流速度（無(wú)正壓保護(hù)系統(tǒng)時(shí)）。    
當(dāng)純化水儲(chǔ)罐采用大于0.1 MPa蒸汽滅菌時(shí)，儲(chǔ)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(chǔ)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(shí)發(fā)現(xiàn)破裂，避免系統(tǒng)的完整性受到損害。




   對(duì)需加熱貯存的不銹鋼儲(chǔ)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(chǔ)罐的大小應(yīng)能滿足各種工藝用水條件下的儲(chǔ)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(guò)表面處理，Ra = 0.8μm。純化水輸送泵的密封采用加純化水潤(rùn)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(kāi)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(guò)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(duì)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(shí)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(guò)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(jiàn)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Γ柚勾髿馀c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(huì)。
　　
　　在上述三種方法中又以氮封水箱最常見(jiàn)。
　　純化水儲(chǔ)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(wú)毒、無(wú)析出物、耐高溫、無(wú)脫落物。   罐體結(jié)構(gòu)件不得有裂紋、開(kāi)焊和變形，內(nèi)壁表面光滑平整、。    
純化水儲(chǔ)罐的處有排（放）口，可排盡，不積水。應(yīng)當(dāng)考慮到必要時(shí)將罐內(nèi)的誰(shuí)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(chǔ)罐應(yīng)設(shè)有液位計(jì)量裝置，該裝置不得對(duì)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(chǔ)罐的液位計(jì)量裝置都是電信號(hào)液位控制裝置：液位開(kāi)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(kāi)關(guān)或與輸送泵聯(lián)鎖的流量開(kāi)關(guān)。
再循環(huán)系統(tǒng)儲(chǔ)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(chǔ)罐頂及罐頂件所有內(nèi)表面隨時(shí)處于濕潤(rùn)更新?tīng)顟B(tài)，并維持腔體內(nèi)溫度＞80℃。回水的壓力與流量應(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(chǔ)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(guò)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(guò)濾器筒體為316L不銹鋼，內(nèi)壁拋光，具有衛(wèi)生級(jí)接口；過(guò)濾器通量要考慮最大的泵流量或蒸汽消毒后迅速冷凝時(shí)的最大氣流速度（無(wú)正壓保護(hù)系統(tǒng)時(shí)）。    
當(dāng)純化水儲(chǔ)罐采用大于0.1 MPa蒸汽滅菌時(shí)，儲(chǔ)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(chǔ)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(shí)發(fā)現(xiàn)破裂，避免系統(tǒng)的完整性受到損害。對(duì)需加熱貯存的不銹鋼儲(chǔ)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(chǔ)罐的大小應(yīng)能滿足各種工藝用水條件下的儲(chǔ)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(guò)表面處理，Ra = 0.8μm。純化水輸送泵的密封采用加純化水潤(rùn)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(kāi)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(guò)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(duì)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(shí)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(guò)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(duì)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(huì)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(huì)下降至3-4MΩ.cm，3分鐘以后就會(huì)下降到2MΩ.cm左右，因此超純水的儲(chǔ)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?，阻止大氣與箱內(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(huì)。
在上述三種方法中又以氮封水箱常見(jiàn)，實(shí)施簡(jiǎn)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(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí)，快速泄放閥迅速開(kāi)啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥是在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開(kāi)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(chǎng)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(lái)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，醫(yī)用GMP純化水設(shè)備。半導(dǎo)體純水設(shè)備。




序號(hào)	品  名	型 號(hào) 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量	單　價(jià) （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(tái)	1			SUS304不銹鋼 詳細(xì)要求見(jiàn)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(tái)	1			SUS304不銹鋼 詳細(xì)要求見(jiàn)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(tái)	1			SUS304不銹鋼 詳細(xì)要求見(jiàn)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(jiàn)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(kāi)
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(hào)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(jiàn)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(jiàn)表三                  表三

零 件 名 稱	材         料
氣動(dòng)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)馄俊⒅频獧C(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）