專利名稱：化學(xué)品供應(yīng)系統(tǒng)用液氣分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
化學(xué)品供應(yīng)系統(tǒng)用液氣分離裝置本實(shí)用新型涉及化學(xué)品供應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種化學(xué)品供應(yīng)系統(tǒng)用液氣分
離裝置。在集成電路及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的高純度化學(xué)品供應(yīng)系統(tǒng)中，常常會(huì)因?yàn)檩斔捅玫淖鰟?dòng)及管道擾流等原因而形成氣泡，特別是對于散裝桶式供應(yīng)系統(tǒng)，在更換桶后的化學(xué)品供應(yīng)初期，會(huì)有較大量的氣體進(jìn)入管道，這些氣泡都會(huì)影響供應(yīng)系統(tǒng)的正常使用。如:對供應(yīng)系統(tǒng)出口位置使用流量計(jì)的準(zhǔn)確測量造成影響，從而無法獲知準(zhǔn)確的出口流量；或者，降低管道系統(tǒng)中化學(xué)品過濾器的過濾效率，如果氣泡的累積量達(dá)到一定程度，甚至?xí)霈F(xiàn)較大局部壓力使液體無法進(jìn)入過濾器，并造成爆管的現(xiàn)象。同時(shí)，由于部分半導(dǎo)體廠不配備大容量緩沖槽(Buffer Tank)，如果化學(xué)品供應(yīng)系統(tǒng)將含有氣泡的化學(xué)品直接供應(yīng)到終端制程設(shè)備，將會(huì)極大地影響制程設(shè)備發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，為有效消除管道中的氣泡，需要運(yùn)用液氣分離裝置以達(dá)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(yīng)用于高壓和低表面張力管道系統(tǒng)中，常常會(huì)形成液泛的現(xiàn)象。由于半導(dǎo)體工業(yè)中常使用的化學(xué)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(shí)表面張力為10.lmN/m，對比水在零度時(shí)的表面張力為72.75mN/m)，在分離器使用空間受限同時(shí)分離器材質(zhì)必須具有較高的耐腐蝕特性的條件下，大流量的化學(xué)品進(jìn)入分離器后使得分離器內(nèi)的液體負(fù)荷較大，同時(shí)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(jìn)入管道，降液管阻力將進(jìn)一步增大，從而更容易觸發(fā)液泛現(xiàn)象的發(fā)生?！0004]本實(shí)用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種化學(xué)品供應(yīng)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(jì)性。為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種化學(xué)品供應(yīng)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(shè)有氣體出口 I和液體出口 2，所述分離器本體側(cè)面設(shè)有氣液兩相進(jìn)口 3，所述氣體出口 I連接導(dǎo)氣型腔4，所述液體出口 2連接導(dǎo)液管5，所述導(dǎo)液管5穿過導(dǎo)氣型腔4延伸至分離器本體底部，所述導(dǎo)液管5與導(dǎo)氣型腔4分離。所述分離器本體側(cè)面氣液兩相進(jìn)口 3下方裝有液位高度傳感器6，所述氣體出口 I處設(shè)有氣動(dòng)閥門7，所述液位高度傳感器6通過PLC連接氣動(dòng)閥門7。所述分離器本體底部設(shè)有排污口 8，所述排污口 8處設(shè)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(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)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(shí)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(jì)等；而且，本實(shí)用新型采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及PLC連接液位高度傳感器與氣動(dòng)閥門的聯(lián)動(dòng)作用，使得液氣分離裝置能夠很好地處理化學(xué)品輸送初期的大型氣泡以及后續(xù)輸送泵與管道內(nèi)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(shí)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(jì)性，值得推廣應(yīng)用。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用原理不意圖；圖中:1、氣體出口 2、液體出口 3、氣液兩相進(jìn)口 4、導(dǎo)氣型腔5、導(dǎo)液管6、液位高度傳感器7、氣動(dòng)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(jié)合附圖對本實(shí)用新型作以下進(jìn)一步說明:如附圖所示，本實(shí)用新型包括:管狀的分離器本體，分離器本體頂部設(shè)有氣體出口I和液體出口 2，分離器本體側(cè)面設(shè)有氣液兩相進(jìn)口 3，氣體出口 I連接導(dǎo)氣型腔4，液體出口 2連接導(dǎo)液管5，導(dǎo)液管5穿過導(dǎo)氣型腔4延伸至分離器本體底部，導(dǎo)液管5與導(dǎo)氣型腔4分離，分離器本體側(cè)面氣液兩相進(jìn)口 3下方裝有液位高度傳感器6，氣體出口 I處設(shè)有氣動(dòng)閥門7，液位高度傳感 器6通過PLC連接氣動(dòng)閥門7，分離器本體底部設(shè)有排污口 8，排污口 8處設(shè)有排污控制閥9，排污口 8連接排污管道。本實(shí)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(shí)現(xiàn)液氣分離，主要將整個(gè)液氣分離裝置設(shè)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(jìn)行兩相混合液動(dòng)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(jìn)行兩相流分離和液相的沉降；積液段將分別導(dǎo)出分離后的無氣液體并同時(shí)引出分離出的氣體，不允許它們有彼此重新?lián)交斓臋C(jī)會(huì)。本實(shí)用新型首先根據(jù)浮動(dòng)沉降流速、液體密度、氣體密度以及制作材料的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)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(jìn)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(shè)置在分離器本體的頂部，根據(jù)計(jì)算出的氣液混合流進(jìn)入高度，將分離器本體的氣液兩相進(jìn)口布置在側(cè)面，同時(shí)在底部設(shè)置排污管道，整個(gè)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(shí)用新型中，將具有降低流速的基本相分離段12由設(shè)置在氣液兩相進(jìn)口位置的大小頭通過放大管徑來實(shí)現(xiàn)；在整個(gè)液氣分離中間位置布置導(dǎo)液管連接具有將去氣的化學(xué)品導(dǎo)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(dǎo)氣型腔結(jié)構(gòu)，形成互不干涉的氣液導(dǎo)出區(qū)域；在分離器本體氣液兩相進(jìn)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(dòng)閥門互動(dòng)，從而控制液氣分離器內(nèi)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(shí)兼具有液氣混合液 供應(yīng)停止時(shí)的報(bào)警功能。
權(quán)利要求1.一種化學(xué)品供應(yīng)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(shè)有氣體出口(I)和液體出口(2)，所述分離器本體側(cè)面設(shè)有氣液兩相進(jìn)口(3)，所述氣體出口( I)連接導(dǎo)氣型腔(4)，所述液體出口(2)連接導(dǎo)液管(5)，所述導(dǎo)液管(5)穿過導(dǎo)氣型腔(4)延伸至分離器本體底部，所述導(dǎo)液管(5)與導(dǎo)氣型腔(4)分離。
2.如權(quán)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(cè)面氣液兩相進(jìn)口(3)下方裝有液位高度傳感器(6)，所述氣體出口(I)處設(shè)有氣動(dòng)閥門(7)，所述液位高度傳感器(6 )通過PLC連接氣動(dòng)閥門(7 )。
3.如權(quán)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(shè)有排污口(8)，所述排污口(8)處設(shè)有排污控制閥(9)，所述排污口(8)連接排污管道。
4.如權(quán)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(shí)用新型涉及化學(xué)品供應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種化學(xué)品供應(yīng)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(shè)有氣體出口(1)和液體出口(2)，所述分離器本體側(cè)面設(shè)有氣液兩相進(jìn)口(3)，所述氣體出口(1)連接導(dǎo)氣型腔(4)，所述液體出口(2)連接導(dǎo)液管(5)，所述導(dǎo)液管(5)穿過導(dǎo)氣型腔(4)延伸至分離器本體底部，所述導(dǎo)液管(5)與導(dǎo)氣型腔(4)分離；本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)新穎、簡單，不僅能夠很好地消除化學(xué)品輸送初期的大型氣泡以及后續(xù)輸送泵與管道內(nèi)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(jì)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(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者簡建至, 江獻(xiàn)茂, 黃自柯 申請人:冠禮控制科技(上海)有限公司