专利名称：高纯液化气体的输送装置及其输送方法
技术领域：
本发明涉及一种液化气体的输送装置及其输送方法，尤其涉及一种高纯液化气体 的输送装置及其输送方法。
背景技术：
太阳能电池、半导体照明、平板显示器、集成电路等半导体行业中广泛应用的原料 气，很多是储存于钢瓶内的高纯液化气体，如液氨、液氯等。其纯度通常大于99. 999%。客户 使用端一般要求其以气体状态进入机台，因此需要对高纯液化气体进行汽化处理。由于高 纯气体品质和工艺的特殊要求，系统中杂质的进入，以及气体在输送过程中冷凝液化，都会 对系统和工艺造成很大不便和危害，因此汽化过程要求务必保证产品纯度及工艺稳定性。对液化气体进行汽化处理，常规的输送方式是通过加热钢瓶，使高纯液化气体在 钢瓶内部蒸发。蒸汽出钢瓶经调压，送到车间内部。因受到钢瓶加热温度(<52°C)和加热 面积的限制，导致输出流量受到限制。例如，对于lm3的氨气钢瓶，持续流量最大仅能达到 300升/分钟。而且采用钢瓶加热方式，钢瓶的温度分布常常不均勻，很容易造成钢瓶过热 并导致易溶栓启动，从而导致高纯液化气体泄漏。另外此种传热效率通常<40%。而随着钢 瓶内的高纯液化气体剩余量减少，其传热效率下降，产品品质降低，使用此类液化气体将导 致终端产品质量低下，因此客户通常在剩余量为5%-10%，甚至更多时就将钢瓶退回原厂。这 导致采购成本和维护成本增长，以及原料的严重浪费。除此之外，高纯液化气体站通常距离 生产车间较远，长距离输送还需要对气体管线进行加热，防止气体液化。由此可见，这种汽 化处理方法可操作性差，无法保证系统对气体的大流量和高纯度输送要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高纯液化气体的输送装置及其输送方法， 实现大流量高纯液化气体的输送需求，并保证其安全性和可操作性。本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种高纯液化气体的输送 方法，依次包括如下步骤将液化气体引出钢瓶，使其进入外接的蒸发器；将蒸发器置于水 浴箱中，采用水浴加热使蒸发器内部的液化气体在被汽化的同时得到纯化，再将高纯气体 输送至使用端。上述的高纯液化气体的输送方法，其中，所述蒸发器为压力容器，内部设有导流 筒，液化气体经导流筒内壁进入蒸发器，水浴加热蒸发器外壁使其内部的高纯液化气体蒸 发，高纯气体再流经导流筒外侧由蒸发器上部出口流出。本发明为解决上述技术问题还提供一种高纯液化气体的输送装置，包括通过管道 相连的钢瓶和蒸发器，其中，所述蒸发器置于水浴箱中，所述蒸发器为压力容器，内部设有 导流筒，所述蒸发器的入口处设置有介质进口阀门，出口处设置有介质出口阀门，所述蒸发 器底部设置排污阀门；所述水浴箱上安装有电热丝、数字温控仪表和液位计，所述水浴箱和 自动补水装置相连。
上述的高纯液化气体的输送装置，其中，所述蒸发器设置有旁通阀门和安全泄压 阀门。上述的高纯液化气体的输送装置，其中，所述蒸发器外壳为表面经电解抛光处理 的不锈钢316L材质。本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明提供的高纯液化气体的输送装置 及其输送方法，通过设置水浴箱将液化气体引出钢瓶，使用水浴加热方式加热外接的蒸发 器，使蒸发器内部的液化气体汽化、纯化后输送至使用端，从而有效地保证了输出气体的大 流量、高纯度和系统的安全、稳定性。
图1为本发明高纯液化气体的输送装置结构示意图,
图中 1蒸发器 4阀门组 7温控仪表 10进口阀门 13旁通阀门
2水浴箱 5抽风柜 8液位计 11出口阀门
3导流筒 6电热丝 9自动补水装置 12排污管道
14安全泄压阀门15压力表
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。图1为本发明高纯液化气体的输送装置结构示意图。请参见图1，本发明提供的高纯液化气体的输送装置包括通过管道相连的钢瓶和 蒸发器1，其中，所述蒸发器1置于水浴箱2中，所述蒸发器1为压力容器，内部设有导流筒 3，所述蒸发器1的入口处设置有介质进口阀门10，出口处设置有介质出口阀门11，所述蒸 发器1底部设置排污阀门12 ；所述水浴箱2上安装有电热丝6、数字温控仪表7和液位计8， 所述水浴箱2和自动补水装置9相连。本发明提供的高纯液化气体的输送方法依次包括如下步骤将液化气体引出钢 瓶，使其进入外接的蒸发器1 ；将蒸发器1置于水浴箱2中，采用水浴加热使蒸发器1内部 的液化气体在被汽化的同时得到纯化，再将高纯气体输送至使用端。水浴箱2采用电热丝6加热，通过数字温控仪表7，实现水温自动控制；通过液位 计8、自动补水装置9的设置，实现液位自动控制。蒸发器1按照压力容器设计，浸泡在水 浴中，内部设有导流筒3，水浴箱2放置在抽风柜5内，液体经导流筒3的内壁进入蒸发器1 上部进口，水浴加热蒸发器1外壁使其内部的高纯液化气体蒸发，高纯气体再流经导流筒3 外侧由蒸发器1上部出口流出。随着使用时间增长，蒸发器1底部会积累少量杂质，液体底 部设置排污阀门12，可以用来定期排除底部杂质，从而实现蒸馏纯化作用，有效地保证了输 出气体的高纯度，同时避免了钢瓶加热至剩余量很少时，相对杂质含量增加引起的产品质 量不稳定。蒸发器1外壳采用不锈钢316L材质，并经电解抛光，适合高纯介质，安全性高；导流筒3的设置，可以确保液化气体在蒸发器1内有足够的停留时间和接触面积以完成汽 化，保证系统安全性和可操作性。蒸发器1顶部为气体过热段，可以防止出口已汽化的高纯 气体由于焦耳_汤姆逊效应冷凝，并有效地防止降温导致的部件损坏，保证了工艺稳定性。阀门组4包括介质进口阀门10，出口阀门11，用来控制蒸发器1内介质的进出，排 污阀门12控制底部杂质的排出，旁通阀门13方便维护蒸发器1时吹扫系统；配套的进出口 压力表15和安全泄压阀门14，实时监控蒸发器1进出口压力变化，可在需要时及时泄放蒸 发器1的压力，确保容器安全。蒸发器1、阀门组4置于抽风柜5内部，防止危险化学品泄漏造成对人员、设备和环 境的危害。综上所述，本发明采用水浴方式加热外部蒸发器，不仅完成了高纯液化气体的汽 化过程，保证了输出高纯液化气体大流量要求。例如对于氨气，输出流量可达1，000升/分 钟以上。同时由于采用了蒸馏原理，保证了气体的高纯度。液化气体的外部气化，避免了直 接加热钢瓶，即提高了系统安全性，也降低原料钢瓶的更换次数，提高了能量的利用率和高 纯液化气体的利用率，杜绝了换瓶中的泄露风险和残液对产品质量的影响，降低系统运行 维护成本，改善了高纯液化气体在输送过程中的安全性和可操作性，使系统整体性能大大 提升。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技 术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种高纯液化气体的输送方法，其特征在于，所述方法依次包括如下步骤将液化气体引出钢瓶，使其进入外接的蒸发器(1)；将蒸发器(1)置于水浴箱(2)中，采用水浴加热使蒸发器(1)内部的液化气体在被汽化 的同时得到纯化，再将高纯气体输送至使用端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述蒸发器(1)为压力容器，内部设有导 流筒(3 )，液化气体经导流筒(3 )内壁进入蒸发器(1)，水浴加热蒸发器(1)外壁使其内部的 高纯液化气体蒸发，高纯气体再流经导流筒(3)外侧由蒸发器(1)上部出口流出。
3.一种实现权利要求1所述方法的输送装置，包括通过管道相连的钢瓶和蒸发器(1)， 其特征在于所述蒸发器(1)置于水浴箱(2)中，所述蒸发器(1)为压力容器，内部设有导 流筒(3)，所述蒸发器(1)的入口处设置有介质进口阀门(10)，出口处设置有介质出口阀门 (11)，所述蒸发器(1)底部设置排污阀门(12 )；所述水浴箱(2 )上安装有电热丝(6 )、数字温控仪表(7 )和液位计(8 )，所述水浴箱(2 ) 和自动补水装置(9)相连。
4.如权利要求3所述的高纯液化气体的输送装置，其特征在于，所述蒸发器(1)设置有 旁通阀门(13)和安全泄压阀门(14)。
5.如权利要求3或4所述的高纯液化气体的输送方法，其特征在于，所述蒸发器(1)外 壳为表面经电解抛光处理的不锈钢316L材质。
全文摘要
本发明公开了一种高纯液化气体的输送装置及其输送方法，所述装置包括通过管道相连的钢瓶和蒸发器，其中，所述蒸发器置于水浴箱中，所述蒸发器为压力容器，内部设有导流筒，所述蒸发器的入口处设置有介质进口阀门，出口处设置有介质出口阀门，所述蒸发器底部设置排污阀门；所述水浴箱上安装有电热丝、数字温控仪表和液位计，所述水浴箱和自动补水装置相连。本发明提供的高纯液化气体的输送装置及其输送方法，通过设置水浴箱将液化气体引出钢瓶，使用水浴方式加热外接的蒸发器，使蒸发器内部的液化气体汽化、纯化后输送至使用端，从而有效地保证了输出气体的大流量、高纯度和系统的安全、稳定性。
文档编号F17D1/04GK102109091SQ20101059616
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者张敏, 李东升, 龚小雷 申请人:上海正帆半导体设备有限公司, 上海正帆科技有限公司