专利名称：一种电子级超纯氨的自动充装装置及其充装方法
技术领域：
本发明涉及特种气体的充装装置，特别是一种电子级超纯氨的自动充装装置及其充装方法。
背景技术：
在现有的专业气体公司中，将气体从储罐充装到钢瓶的这个过程，大部分以人工操作居多，整个过程中劳动力消耗巨大且工人劳动强度大，操作过程中危险程度高。而在特种电子气体的生产过程中，如果仍旧采用传统的人工充装，不仅工人操作的危险程度增加， 对产品最终的纯度也不能保证。
发明内容
本发明所要解决的问题就是提供一种电子级超纯氨的自动充装装置，结构简单合理，制造使用方便，充装过程中无须工人在场，实现充装过程的自动控制。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种电子级超纯氨的自动充装装置，包括超纯氨储罐、充装泵、储氨钢瓶和清洁泵，其特征在于所述超纯氨储罐与充装泵之间设有第一主管路连接，充装泵与储氨钢瓶之间设有第二主管路连接，在第二主管路上设有第一支管路连接到工业氨回收罐，在第二主管路上设有第二支管路连接到清洁泵， 清洁泵与工业氨回收罐之间设有第三支管路连接；第一主管路上设有第一阀门，第二主管路上位于充装泵和第一支管路之间的部分设有第二阀门，第一支管路上设有第三阀门，第二支管路上设有第四阀门。进一步的，所述第二主管路上位于第一支管路和第二支管路之间的部分设有第五阀门。进一步的，所述第二主管路上位于第二支管路和储氨钢瓶之间的部分设有第四支管路连接到外部氦气源，第四支管路上设有第六阀门。这样在充装之前和充装之后能够采用氦气对充装管路进行吹扫，使充装管路达到洁净要求。进一步的，所述第二主管路上位于第五阀门与第三支管路之间设有第五支管路， 第五支管路上设有第七阀门。进一步的，所述第三支管路上位于第六阀门与外部氦气源之间设有第八阀门。进一步的，上述电子级超纯氨的自动充装装置还包括控制系统，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门均为气动阀门并由控制系统控制开关。进一步的，所述第七阀门和第八阀门为手动阀门。 进一步的，所述储氨钢瓶下方设有称重器，称重器通过信号线连接到控制系统中。进一步的，所述称重器为电子磅秤。另外，本发明还提供一种使用上述电子级超纯氨的自动充装装置的充装方法，其特征在于，包括以下步骤一、工人将储氨钢瓶放到电子磅秤上固定好，将充装管路接头与储氨钢瓶接头连
4接并确认连接完好后，关闭第七阀门，打开第八阀门，工人离场，初始状态下，所有气动阀门关闭，储氨钢瓶的进口阀门关闭；二、工人操作控制系统打开第六阀门，保持其他阀门关闭，第四支管路通入氦气对充装管路进行吹扫，打开第三阀门使氦气排入工业氨回收罐；三、工人操作控制系统关闭第六阀门，打开第一阀门，保持其他阀门关闭，等待超纯氨充满充装泵的泵腔后启动充装泵；四、检测第一主管路内的压力达到1. 5Mpa 2Mpa后，工人操作控制系统打开第二阀门、第三阀门和第五阀门，保持其他阀门关闭，超纯氨沿第二主管路和第一支管路直接排入工业氨回收罐，实现充装管路的初次清洗；五、工人操作控制系统保持第一阀门、第二阀门、第五阀门开启，关闭第三阀门，打开第四阀门，保持其他阀门关闭，启动清洁泵将第二主管路和第二支管路中残留的废氨抽出并经过第三支管路输送至工业氨回收罐，实现充装管路的二次清洗；六、工人操作控制系统保持第一阀门、第二阀门和第五阀门开启，保持其他阀门关闭，读取记录电子磅秤重量值，工人进场打开储氨钢瓶的进口阀门后离场，超纯氨开始充入储氨钢瓶；七、控制系统读取记录电子磅秤重量值的变化，达到设定值后，工人操作控制系统停止充装泵工作，工人进场关闭储氨钢瓶的进口阀门后离场，工人操作控制系统关闭第五阀门，打开第四阀门，启动清洁泵将第二支管路中残留的废氨抽出并经过第三支管路输送至工业氨回收罐；八、工人操作控制系统打开第六阀门，保持第四阀门打开，关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第五阀门，打开外部氦气源通入氦气对充装管路进行吹扫，检测尾气无氨后关闭第六阀门；九、工人进场将储氨钢瓶与充装管路脱开，超纯氨充装完成。采用上述技术方案后，本发明具有如下优点工人只需将储氨钢瓶固定在电子磅秤上，并将储氨钢瓶的接头与充装管路的接头连接好，确认无误后即可离开去控制室操作控制系统，确保充装过程中无人在场，保证工人的人身安全；通过电子磅秤读取充入储氨钢瓶中超纯氨的额定重量，再由控制系统实现智能控制，保证所有出厂的储氨钢瓶中超纯氨的压力和质量保持在一定范围；在充装之前，使用氦气将充装管路和阀门的死角空间进行吹扫清洗，大大提高超纯氨的纯度。
下面结合附图对本发明作进一步说明图1为本发明一种电子级超纯氨的自动充装装置的示意图。
具体实施例方式如图1所示本发明一种电子级超纯氨的自动充装装置的示意图，包括超纯氨储罐 1、充装泵2、储氨钢瓶3和清洁泵4，所述超纯氨储罐与充装泵之间设有第一主管路51连接，充装泵与储氨钢瓶之间设有第二主管路52连接，在第二主管路上设有第一支管路61连接到工业氨回收罐8，在第二主管路上设有第二支管路62连接到清洁泵，清洁泵与工业氨回收罐之间设有第三支管路63连接；第一主管路上设有第一阀门71，第二主管路上位于充装泵和第一支管路之间的部分设有第二阀门72，第一支管路上设有第三阀门73，第二支管路上设有第四阀门74。在上述结构基础上，在第二主管路上位于第一支管路和第二支管路之间的部分设置第五阀门75。在第二主管路上位于第二支管路和储氨钢瓶之间的部分设置第四支管路 64连接到外部氦气源9，第四支管路上设有第六阀门76。上述电子级超纯氨的自动充装装置，还包括控制系统，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门均为气动阀门并由控制系统控制开关，由控制系统来控制充装管路的通断实现自动充装。另外，在第二主管路上位于第五阀门与第三支管路之间设有第五支管路65，第五支管路上设有第七阀门77 ；在第三支管路上位于第六阀门与外部氦气源之间设有第八阀门78。第七阀门和第八阀门为手动阀门。这两个阀门主要用于设定充装管路中的超纯氨流量。在充装之前，先用氦气对充装管路及阀门的死角空间进行吹扫清洗，以此来提高充入储氨钢瓶的超纯氨的纯度。上述实施例中，储氨钢瓶下方设有称重器31，称重器通过信号线连接到控制系统中。通过称重器称量储氨钢瓶的起始重量和充入超纯氨后的额定质量并传输至控制系统中来判定储氨钢瓶是否充装完成。优选称重器为电子磅秤这类称重范围和精度比较高、反应比较灵敏的称重器。本发明还提供一种使用上述电子级超纯氨的自动充装装置的充装方法，包括以下步骤一、工人将储氨钢瓶放到电子磅秤上固定好，将充装管路接头与储氨钢瓶接头连接并确认连接完好后，关闭第七阀门，打开第八阀门，工人离场，初始状态下，所有气动阀门关闭，储氨钢瓶的进口阀门关闭；二、工人操作控制系统打开第六阀门，保持其他阀门关闭，第四支管路通入氦气对充装管路进行吹扫，打开第三阀门使氦气排入工业氨回收罐；三、工人操作控制系统关闭第六阀门，打开第一阀门，保持其他阀门关闭，等待超纯氨充满充装泵的泵腔后启动充装泵；四、检测第一主管路内的压力达到1. 5Mpa 2Mpa后，工人操作控制系统打开第二阀门、第三阀门和第五阀门，保持其他阀门关闭，超纯氨沿第二主管路和第一支管路直接排入工业氨回收罐，实现充装管路的初次清洗；五、工人操作控制系统保持第一阀门、第二阀门、第五阀门开启，关闭第三阀门，打开第四阀门，保持其他阀门关闭，启动清洁泵将第二主管路和第二支管路中残留的废氨抽出并经过第三支管路输送至工业氨回收罐，实现充装管路的二次清洗；六、工人操作控制系统保持第一阀门、第二阀门和第五阀门开启，保持其他阀门关闭，读取记录电子磅秤重量值，工人进场打开储氨钢瓶的进口阀门后离场，超纯氨开始充入储氨钢瓶；七、控制系统读取记录电子磅秤重量值的变化，达到设定值后，工人操作控制系统停止充装泵工作，工人进场关闭储氨钢瓶的进口阀门后离场，工人操作控制系统关闭第五阀门，打开第四阀门，启动清洁泵将第二支管路中残留的废氨抽出并经过第三支管路输送至工业氨回收罐；
八、工人操作控制系统打开第六阀门，保持第四阀门打开，关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第五阀门，打开外部氦气源通入氦气对充装管路进行吹扫，检测尾气无氨后关闭第六阀门；九、工人进场将储氨钢瓶与充装管路脱开，超纯氨充装完成。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
权利要求
1.一种电子级超纯氨的自动充装装置，包括超纯氨储罐(1)、充装泵O)、储氨钢瓶(3) 和清洁泵G)，其特征在于所述超纯氨储罐与充装泵之间设有第一主管路(51)连接，充装泵与储氨钢瓶之间设有第二主管路(5 连接，在第二主管路上设有第一支管路(61)连接到工业氨回收罐(8)，在第二主管路上设有第二支管路(6 连接到清洁泵，清洁泵与工业氨回收罐之间设有第三支管路(6 连接；第一主管路上设有第一阀门(71)，第二主管路上位于充装泵和第一支管路之间的部分设有第二阀门(72)，第一支管路上设有第三阀门 (73)，第二支管路上设有第四阀门(74)。
2.根据权利要求1所述的一种电子级超纯氨的自动充装装置，其特征在于所述第二主管路上位于第一支管路和第二支管路之间的部分设有第五阀门(75)。
3.根据权利要求1所述的一种电子级超纯氨的自动充装装置，其特征在于所述第二主管路上位于第二支管路和储氨钢瓶之间的部分设有第四支管路(64)连接到外部氦气源 (9)，第四支管路上设有第六阀门(76)。
4.根据权利要求3所述的一种电子级超纯氨的自动充装装置，其特征在于所述第二主管路上位于第五阀门与第三支管路之间设有第五支管路(65)，第五支管路上设有第七阀门(77)。
5.根据权利要求3所述的一种电子级超纯氨的自动充装装置，其特征在于所述第三支管路上位于第六阀门与外部氦气源之间设有第八阀门(78)。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种电子级超纯氨的自动充装装置，其特征在于 还包括控制系统，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门均为气动阀门并由控制系统控制开关。
7.根据权利要求4或5所述的一种电子级超纯氨的自动充装装置，其特征在于所述第七阀门和第八阀门为手动阀门。
8.根据权利要求1所述的一种电子级超纯氨的自动充装装置，其特征在于所述储氨钢瓶下方设有称重器(31)，称重器通过信号线连接到控制系统中。
9.根据权利要求8所述的一种电子级超纯氨的自动充装装置，其特征在于所述称重器为电子磅秤。
10.一种使用权利要求1所述的电子级超纯氨的自动充装装置的充装方法，其特征在于，包括以下步骤一、工人将储氨钢瓶放到电子磅秤上固定好，将充装管路接头与储氨钢瓶接头连接并确认连接完好后，关闭第七阀门，打开第八阀门，工人离场，初始状态下，所有气动阀门关闭，储氨钢瓶的进口阀门关闭；二、工人操作控制系统打开第六阀门，保持其他阀门关闭，第四支管路通入氦气对充装管路进行吹扫，打开第三阀门使氦气排入工业氨回收罐；三、工人操作控制系统关闭第六阀门，打开第一阀门，保持其他阀门关闭，等待超纯氨充满充装泵的泵腔后启动充装泵；四、检测第一主管路内的压力达到1.5Mpa 2Mpa后，工人操作控制系统打开第二阀门、第三阀门和第五阀门，保持其他阀门关闭，超纯氨沿第二主管路和第一支管路直接排入工业氨回收罐，实现充装管路的初次清洗；五、工人操作控制系统保持第一阀门、第二阀门、第五阀门开启，关闭第三阀门，打开第四阀门，保持其他阀门关闭，启动清洁泵将第二主管路和第二支管路中残留的废氨抽出并经过第三支管路输送至工业氨回收罐，实现充装管路的二次清洗；六、工人操作控制系统保持第一阀门、第二阀门和第五阀门开启，保持其他阀门关闭， 读取记录电子磅秤重量值，工人进场打开储氨钢瓶的进口阀门后离场，超纯氨开始充入储氨钢瓶；七、控制系统读取记录电子磅秤重量值的变化，达到设定值后，工人操作控制系统停止充装泵工作，工人进场关闭储氨钢瓶的进口阀门后离场，工人操作控制系统关闭第五阀门， 打开第四阀门，启动清洁泵将第二支管路中残留的废氨抽出并经过第三支管路输送至工业氨回收罐；八、工人操作控制系统打开第六阀门，保持第四阀门打开，关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门和第五阀门，打开外部氦气源通入氦气对充装管路进行吹扫，检测尾气无氨后关闭第六阀门；九、工人进场将储氨钢瓶与充装管路脱开，超纯氨充装完成。
全文摘要
本发明公开了一种电子级超纯氨的自动充装装置，包括超纯氨储罐、充装泵、储氨钢瓶和清洁泵，所述超纯氨储罐与充装泵之间设有第一主管路连接，充装泵与储氨钢瓶之间设有第二主管路连接，在第二主管路上设有第一支管路连接到工业氨回收罐，在第二主管路上设有第二支管路连接到清洁泵，清洁泵与工业氨回收罐之间设有第三支管路连接；第一主管路上设有第一阀门，第二主管路上位于充装泵和第一支管路之间的部分设有第二阀门，第一支管路上设有第三阀门，第二支管路上设有第四阀门。另外，本发明还提供一种使用上述电子级超纯氨的自动充装装置的充装方法。本发明结构简单合理，制造使用方便，充装过程中无须工人在场，实现充装过程的自动控制。
文档编号F17C5/00GK102352957SQ20111030947
公开日2012年2月15日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者严巍 申请人:周平