一种液化气供应系统的制作方法

1.本实用新型属于芯片制造技术领域，尤其涉及一种液化气供应系统。


背景技术：

2.芯片、电子、光伏等高端电子制造业，其工艺中使用到的ppb级高纯工艺气体，采用气体纯化器纯化后，将工艺气体中不纯物含量降低至1ppb。纯化器前则需要使用纯度为99.999％的ppm级气体作为纯化器入口的原料气，以保证纯化器后的气体品质。
3.通常高端电子制造业需要使用到氮、氧、氩、氦、氢这几种大宗高纯工业气体，其中氮气用量较大，通常采用高纯制氮机与液体供应系统后备的方式供应，氦气\氢气通常使用集装格或鱼雷管车在气态状态下减压进行供应，氧气\氩气通常采用低温液态气体汽化后进行供应。因高端电子制造业中高纯氧气\氩气的用量不是很大，通常在设备配置上液氧\液氩低温储槽只配置一个，不设置冗余备份储槽，则当储槽或是储槽管理上阀门出现故障时候，存在供应可靠性风险。当后端用气量小量使用时，因液相管道与外界环境温度存在非常大的温差，可达180℃以上，低温液化气体在液相管道内通过管道外壁与外界换热后汽化，如果终端用气量小，管道内汽化后的气体最终导致储槽内压力不断升高，必要时不得不排放储槽气相气体来降低储槽压力，如有疏忽，可能还会导致安全阀动作或爆破片起作用来保障压力储槽安全。储槽作为压力容器，按照法规需要进行定期强检，此时需要有便捷方式提供临时供气，在设计时通常忽略了临时供气方案提供的灵活性。
4.因此，亟需一种液化气供应系统，以解决上述存在供应可靠性风险、致安全阀动作或爆破片起作用来保障压力储槽安全及临时供气的问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述一个或多个技术问题，本实用新型提供一种液化气供应系统，包括：储槽，所述储槽的出气端通过管道串联第一阀门及第二阀门，所述第二阀门的出液端通过管道并联第一汽化器及第二汽化器，所述第一汽化器及所述第二汽化器的出气端通过管道汇合后将压力气体输送至调压模块，所述储槽配置第三汽化器，所述第三汽化器的进液端及出气端通过管道分别连通所述储槽，所述第三汽化器的出气端通过管道并联第三阀门，所述第三阀门的出气端通过管道并联所述第二阀门的出液端。
6.可选地，所述第二阀门的出液端通过管道并联第四阀门，所述第四阀门的进气端通过管道连接低温液态气体杜瓦罐。
7.可选地，所述第一阀门及第二阀门均为长柄低温阀。
8.可选地，所述第三阀门及所述第四阀门均为长柄低温阀。
9.可选地，所述第一汽化器的进气端及出气端分别配置第五阀门及第六阀门，所述第五阀门为长柄低温阀，所述第六阀门为不锈钢阀，均为常开阀门。
10.可选地，所述第二汽化器的进气端及出气端分别配置第七阀门及第八阀门，所述第七阀门为长柄低温阀，所述第八阀门为不锈钢阀，均为常开阀门。
11.可选地，所述第一阀门为主控开关阀，所述第二阀门为常开阀门，所述第三阀门及所述第四阀门为常闭阀门。
12.可选地，所述第一汽化器及所述第二汽化器均为空浴汽化器。
13.可选地，所述第三汽化器为空浴式自增压汽化器。
14.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
15.本实用新型提供的液化气供应系统，包括储槽，储槽的出气端通过管道串联第一阀门及第二阀门，第二阀门的出液端通过管道并联第一汽化器及第二汽化器，第一汽化器及第二汽化器的出气端通过管道汇合后将压力气体输送至调压模块，储槽配置第三汽化器，第三汽化器的进液端及出气端通过管道分别连通储槽，第三汽化器的出气端通过管道并联第三阀门，第三阀门的出气端通过管道并联第二阀门的出液端，使得供应的可靠性与节约性均大幅提高，并且提供了灵活的临时供气方案。
附图说明
16.图1为本实用新型的液化气供应系统的整体布局示意图。
17.图示说明：
18.200、供应系统；201、储槽；202、第一阀门；203、第二阀门；204、第一汽化器；205、第二汽化器；206、第三汽化器；207、第三阀门；208、液相管路；209、气相管路；210、第四阀门；211、杜瓦罐；212、第五阀门；213、第六阀门；214、第七阀门；215、第八阀门。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.此外，后续所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
23.如图1，本实用新型的实施例提供一种液化气供应系统200，包括一个存储液化气体的储槽201，液化气体可以为氧气、氮气或氢气等等。储槽201的出气端通过管道串联第一阀门202及第二阀门203，第一阀门202及第二阀门203均为长柄低温阀，第一阀门202及第二阀门203用于控制储槽201内的液态气体流出储槽201。第一阀门202为主控开关阀，第二阀门203为备用开关阀，第二阀门203为常开阀门，第二阀门203的出气端通过管道并联第一汽
化器204及第二汽化器205。第一汽化器204及第二汽化器205均为空浴汽化器，第一汽化器204及第二汽化器205用于汽化液态气体供调压模块使用。第一汽化器204及第二汽化器205的出气端通过管道汇合后将压力气体输送至调压模块，并联设置的第一汽化器204及第二汽化器205可以提高系统正常工作的可靠性。
24.进一步地，储槽201配置第三汽化器206，第三汽化器206的进液端及出气端通过管道分别连通储槽201，第三汽化器206为空浴式自增压汽化器，第三汽化器206将液态气体汽化后输送至储槽201，稳定储槽201的液化气体的气压。第三汽化器206的进气端通过管道并联第三阀门207，第三阀门207为长柄低温阀。第三阀门207为常闭阀门，第三阀门207的出气端通过管道并联第二阀门203的出液端，从而实现储槽201内的气相低温气体直接并入供应系统200。在需要采用储槽201内气相低温气体进行气体供应时，打开第三阀门207，关闭第一阀门202，储槽201内气相低温气体即可接入供应系统200，适用于高端电子制造业气体供应在其产能爬坡期或是在生产订单的低谷期，气体供应量存在偏小的情况。
25.当气体供应量偏小的情况，在采用储槽201液相管路208供应的时候，因液相管路208内的低温液态气体与外界换热蒸发却不能被下游使用掉，造成压力反向充入储槽201内造成储槽201压力升高，为保证储槽201安全运行，需要对储槽201内压力进行排放而造成价格较高的高纯气体的排放，成本损失。此时，打开第三阀门207,关闭第一阀门202，气体通过储槽201的气相管路209供应，避免储槽201因为自蒸发及外部液相管路208汽化导致的储槽201压力升高而排放，节约高纯液氧/液氩原料。供应系统200通过储槽201的气相管路209供应时，储槽201压力会持续下降，当储槽201压力低于第三汽化器206设定的工作压力，第三汽化器206开始工作将储槽201的气体压力维持在稳定的设定压力。若第三汽化器206出现蒸发能力下降，关闭第三阀门207，打开第一阀门202可暂时切换回液相管路208进行供应，待第三汽化器206化霜恢复蒸发能力后再切换回气相管路209供应。
26.进一步地，第二阀门203的出气端通过管道并联第四阀门210，第四阀门210为长柄低温阀。第四阀门210为常闭阀门，第四阀门210的进气端通过管道连接低温液态气体杜瓦罐211，作为临时的供气方案，适用于储槽201需要维护或其它情况下的储槽201供气中断的情况。因高端电子制造业气体供应要求24小时连续不间断供气，一旦开始供气如出现任何情况的气体供应中断，将导致下游重大生产损失。所以当储槽201出现物理性故障或其它紧急情况需要进行断开隔离时，关闭第三阀门207，关闭第一阀门202，打开第四阀门210，将低温液态气体杜瓦罐211并入管路系统，隔离储槽201，便于安全控制与维护，且不影响高纯气体的正常供应。若第一阀门202出现关闭故障，关闭第二阀门203也可以切断储槽201供应。储槽201被隔离出来后进行维护维修，恢复正常使用状态后，打开第一阀门202及第二阀门203，储槽201并入供应系统200，关闭第四阀门210,低温液态气体杜瓦罐211供应退出，实现了灵活的临时供气方案，防止供应系统200供气中断的情况发生。
27.进一步地，第一汽化器204的进液端及出气端分别配置第五阀门212及第六阀门213，第五阀门212为长柄低温阀，第六阀门213为不锈钢阀，第五阀门212及第六阀门213均为常开阀门，便于更换或维护第一汽化器204。第二汽化器205的进液端及出气端分别配置第七阀门214及第八阀门215，第七阀门214为长柄低温阀，第八阀门215为不锈钢阀，第七阀门214及第八阀门215均为常开阀门，便于更换或维护第二汽化器205。
28.实施本实用新型的液化气供应系统200于高端电子制造业中高纯氧/氩气体的供
应，低温液态气体的储槽201工作的可靠性可达到近100％；低流量供应状况下，防止超压排放可持续节约气体排放损失。举例，供应系统200如因超压进行排放气相气体，由于储槽201与管路的日静态蒸发率约为百分之一，一个50立方米的高纯氧储槽201，低流量使用状态下每日蒸发产生富余的气相气体为120立方米，折合成液态气体为0.17吨，以每吨高纯液氧4000元折算损失约为680元/日。
29.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。