上海申弘阀门有限公司
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超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例
氮封装置由 供氮装置 和 泄氮装置 两部分组成。供氮装置由指挥器和主阀两部分组 成；泄氮装置由内反馈的压开型微压调节阀组成。氮气压力一般设为100mmH2O.通过氮封装置精确控制 。
空气中含有二氧化碳、细菌、尘埃等杂质，而超纯水为纯的溶剂，对这些杂质的溶解能力很强，一旦超纯水与空气接触，就会使其电阻率迅速下降，实践证明15MΩ.cm以上的超纯水暴露在空气中1分钟后水质就会下降至3-4MΩ.cm，3分钟以后就会下降到2MΩ.cm左右，因此超纯水的储存容器需确保水体与空气的接触。
超纯水系统中为何需用氮封水箱？空气中含有二氧化碳、尘埃等杂质，而超纯水为纯的溶剂，对这些杂质的溶解能力很强，故一旦超纯水与空气接触，就会使其电阻率迅速下降，实践证明15MΩ.cm以上的超纯水暴露在空气中1分钟后水质就会下降至3-4MΩ.cm，3分钟以后就会下降到2MΩ.cm左右，因此超纯水的储存容器需确保水体与空气的接触。
超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例处理超纯水与空气接触的方法：
充氮法：即在水箱水面上充入氮气使箱内维持适当的正压力，阻止大气与箱内水面接触。
薄膜袋法：即在在水箱内设置袋状薄膜覆盖于水面上，薄膜袋随水位升降，减少水面与空气接触面积。
浮顶法：即以密度比水轻的轻质材料在水箱内制成整块板状浮顶浮于水面，并用轻质弹性材料（如海绵、发泡塑料等）遮盖浮顶与箱间的间隙，浮顶随水面升降。从而减少空气与水面的接触机会。
在上述三种方法中又以氮封水箱常见，实施简单，效果好。
氮封水箱的工作原理：
超纯水氮封水箱是将一定量的氮气充入密封的水箱内，水箱内氮气压力不大于80Kpa，氮气是惰性气体能防止CO2等其它物质溶入水中影响水质，保证水箱内的水不受二次污染而导致水质下降。纯水设备氮封装置由快速泄放阀及微压调节阀两大部分组成，而快速泄放阀由压力控制器及单座切断阀组成，当储罐内压力升高至设定压力时，快速泄放阀迅速开启，将罐内多余压力泄放。微压调节阀是在储罐内压力降低时，开启阀门，向罐内充注氮气。因微压调节阀必须使用在压力为0.1Mpa压力以下，现场N2压力较高，必须安装压力调节阀将压力降低至0.1Mpa以下才可使用。压力可按要求分段设定，从0.5Kpa至60 Kpa以下。
一般供氮气压力在3×10^5-10×10^5Pa之间,罐顶呼吸阀仅起安全作用，是在主阀失灵,导致罐内压力过高或过低时，起到安全作用，在正常情况下不工作,泄氮阀安装在罐顶，口径一般与进液阀口径一致,一般泄氮阀的压力设定点略大于供氮阀的压力设定点，以免供、泄氮装置频繁工作，浪费氮气、影响设备的使用寿命
1、超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例供氮及泄氮装置：
在超纯水系统中，超纯水水箱泄氮部分也可以采用水封的方式进行，即从水箱上部气体空间引出单独的管道，末端浸入水槽液面中，液面高度根据水箱上部气体空间允许的最大正压确定，也可以实现泄氮功能且比较经济。氮封阀的工作原理主要是通过阀门内部的氮气压力来实现阀门的控制和封闭。当氮气进入阀门内部时，通过调节阀门的开度来控制氮气的流量。当需要关闭阀门时，通过增加氮气的压力来使阀门关闭，从而实现对气体的封闭。
ZZY-II型带指挥器自力式压力调节阀(简称氮封阀)无需外加能源，利用被调介质本身压力变化而实现自动调节，使阀后压力恒定，整机具有动作灵敏、控制压力波动小，节约能源。指挥器操作型自力式压力调节阀采用动力源与信号点分开检测的方法，外加可调节流装置，使整台阀门的调节精度大大提高，减压比最大可达2000：1。广泛应用于各种气体减压稳压的自动控制场合，特别适合作为氮封的供氮阀使用，具有持续供氮压力波动小、反应灵敏等特点。具体来说，氮封阀的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 氮气进入阀门：当氮气进入阀门时，通过阀门的进气口进入阀门内部。
2. 控制氮气流量：通过调节阀门的开度，可以控制氮气的流量大小。当阀门开度较大时，氮气流量较大；当阀门开度较小时，氮气流量较小。
3. 关闭阀门：当需要关闭阀门时，通过增加氮气的压力来使阀门关闭。通过增加氮气的压力，可以使阀门内部的密封件紧密贴合，从而实现对气体的封闭。
微压调节阀压力调节范围内选定一设定值 如：3Kpa
泄氮设定值的设定应远离供氮压力值，如：8Kpa。
具体压力的设定值要根据纯水系统的产水量和水箱容量大小来确定选择。
N2的纯度为99.995％以上。
净化一般处理超纯水与空气接触的方法：
储罐氮封阀 阀体部分
结构大类：自力式
阀芯型式：单座平衡式
结构分类：带指挥器型
超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例
序号 | 品 名 | 型 号 及 规 格 | 单位 | 数量 | 单 价 （元） | 金 额 （元） | 阀体材质及其它 |
1 | 氮封阀 | 氮封阀ZZYVP-II DN32 PN16 进口压力 0.1-0.3 MPA, 出口压力0.5 KPA 法兰连接 | 台 | 3 | SUS304不锈钢 详细要求见附件 | ||
2 | 泄氮阀 | 泄氮阀ZXD-16 DN32 PN16起跳压力1.5 KPA 法兰连接 | 台 | 3 | SUS304不锈钢 详细要求见附件 |
超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例储罐氮封阀 规格与技术参数
| 公称通径DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | |
| 额定流量Kv | 大容量 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 |
| 标准型 | 5 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
| 高精度 | 2.8 | 5 | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | |
| 额定行程L(mm) | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | 40 | 50 | |||||
| 公称压力PN(MPa) | 1.6 4.0 | |||||||||||
| 固有流量特性 | 快开 | |||||||||||
| 固有可调比R | 30 | |||||||||||
| 设定点压力调节范围 | 0.5~2、1~3、3~10、5~15、10~30、20~60、40~120、80~200、150~300 200~400、300~600、500~800、600~1000 | |||||||||||
| 调节精度（%） | ±5～8 | |||||||||||
| 放大器最高工作温度（℃） | 橡胶膜片（丁晴）：-20~80 橡胶膜片（氟胶）：-20~200 | |||||||||||
| 泄漏等级 | Ⅳ级（10-4×阀额定容量）、Ⅵ级（微气泡级) | |||||||||||
注：表中数据为本公司标准配置，可按用户要求另行选配
超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例储罐氮封阀 连接尺寸及标准
连接方式：法兰 （标准型） 螺纹、焊接 （须用户）
法兰标准：PN16钢制法兰按GB/T9113.1 PN40钢制法兰按GB/T9113.2
密封面型式：PN16为突面（RF）； PN40为凹凸面，阀体为凹面；
法兰端面距：GB12221-89
薄膜执行机构气信号接口：内螺纹M16×1.5、M10X1、RC1/4
* 连接方式、阀体法兰及法兰端面距可按用户的标准制造,如：ANSI、DIN、JIS等标准。
| 公称通径DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 |
| L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 |
| H | 690 | 690 | 705 | 705 | 760 | 800 | 800 | 840 | 880 | 980 | 1050 |
| A | φ178、φ198、φ232、φ280、φ308、φ394、φ498 | ||||||||||
| L1 | 233 | 233 | 332 | 332 | 373 | 572 | 552 | 673 | 980 | 900 | 1200 |
| P≥ | 135 | 170 | 220 | 220 | 235 | 245 | 325 | 425 | 550 | 660 | 900 |
| 重量(kg) | 18 | 18 | 25 | 27 | 42 | 65 | 80 | 108 | 182 | 260 | 305 |
| 导压管螺纹接头 | M16×1.5、M10X1、RC1/4 | ||||||||||
注：1、指挥器与主阀可分开安装
超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例安装及日常维护：
1、安装：
（1）安装前，检查整机零件是否缺损或者松动，对管道应进行清洗，介质流向应与阀体箭头指向一致。
（2) 为便于现场维修与操作，阀四周应留有适当的空间。
（3）阀门应正立垂直安装在水平管道上，阀体与管道的法兰连接，要注意轴度，并应安装在环境温度不超过-25~55°C的场合使用。
2、超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例使用
（1）开启阀前截止阀，使介质缓慢流入阀体
（2)拧开指挥器护罩，松开指挥器调节螺钉
（3）调节指挥器主弹簧，使阀后压力定值
（4）固定指挥器调节螺钉，装好护罩，调压阀即可开始工作
（5）不用时，关闭阀前截止阀
3、超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例维护
（1）拆卸阀门时，要保护好精密零件的表面，拆装阀座时，要使用专用工具
（2）阀芯与阀座，不管修理或者更换，密封面都必须进行研磨
（3）弹簧若有裂缝迹象，必须更换
（4）密封垫片与0型圈每次检修时全部更换，膜片根据检查结果而定。
（5）阀门平时维护，只有观察阀后导压器上的压力表是否符合设计值要求即可。另外若发现各连接处有渗漏，可拧紧螺母与螺钉或更换密封垫片与0型圈生产ZZYVP-16B带指挥器自力式氮封阀（储灌氮封）蒸汽减压稳压阀等自力式阀。
超纯水系统供氮及泄氮装置应用案例上例以贮罐1KPa为例
1、ZZDG-16B供氮阀的取压位置应离贮罐(或缓冲罐)较近。
2、压力表应置于取压点不远处，以免引起不必要的争议。
3、ZZDG-16B供氮阀阀后管道不宜太小。
ZZYVP-16B带指挥器自力式氮封阀（储灌氮封）连接尺寸及标准
法兰标准：GB9113-2000；
法兰密封面型式：凸面；
信号接口：内螺纹M16×1.5；
阀体法兰及法兰端面距离可以按用户的标准制造。如ANSI、JIS、JPI等标准
