上海申弘阀门有限公司
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超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例
经常碰到客户会问超纯水设备为什么要增加氮封水箱，氮封水箱的工作原理是什么等相关的问题，下面就跟大家介绍下超纯水设备氮封水箱的相关问题。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，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·m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·m，3分钟以后就会下降到2MΩ·m左右，因此超纯水的储存容器需确保水体不与空气的接触。
超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例的工作原理：
超纯水设备的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。
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。
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。
氮气 (N2)的纯度为99.999％以上。
超纯水水箱设备氮封阀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。
自力式氮封阀由控制阀、执行器和指挥器组成，是一种无需外加能源，利用被调介质自身压力为动力源，进行自动调节压力恒定的节能型产品，该阀控制精度高，比一般自力式调压阀高一倍左右，适合在控制精度要求较高的场合。
（B）控制阀后压力
（K）控制阀前压力
二、超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例主要零件材料
阀 体：ZG230～450、ZG1Cr18Ni9Ti、ZGCr18Ni12Mo2Ti
阀 芯：1Cr18Ni9Ti Cr18Ni12Mo2Ti
阀 座：1Cr18Ni9Ti Cr18Ni12Mo2Ti
波纹管：1Cr18Ni9Ti
膜 盖：A3、1Cr18Ni9Ti
膜 片：丁脯橡胶、耐油像胶、氟橡胶
超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例
序号 | 品 名 | 型 号 及 规 格 | 单位 | 数量 |
1 | 氮封阀 | 氮封阀ZZYP-II DN25 PN16 进口压力 0.3-0.6 MPA, 出口压力 1 KPA | 台 | 2 |
2 | 泄压阀 | 泄压阀ZXD DN25 PN16 起跳压力 2KPA | 台 | 2 |
3 | 呼吸阀 | 呼吸阀 CFQ-1 DN50 PN10 正压：3 KPA 负压：-298PA | 台 | 2 |
三、超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例主要参数、性能指标与材料
1、主要参数及主要性能指标见表一
公称通径DN（mm） | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | ||||||
阀座直径（mm） | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | |
额定流量系数Kv | 0.32 | 5 | 8 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | |
压力调节范围KPa | 0.1～0.5、0.4～5.0、4.0～12.0、 | ||||||||||||
公称压力PN（MPa） | 1.6 | ||||||||||||
被调介质温度（℃） | -5～+100 | ||||||||||||
流量特性 | 快开 | ||||||||||||
调节精度（%） | ≤±5 | ||||||||||||
执行机构有效面积（cm2） | 100 | 200 | 280 | 400 | |||||||||
信号接口 | 内螺纹M10×1 | M16×1.5 | |||||||||||
2、超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例压力调节范围见表二
压力调节范围（KPa） | 指挥器膜室 | 执行机构膜室 | 使用阀门口径（mm） |
0.1～0.5 | 1200 | 100 | 20～32 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 200 | 40～50 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 400 | 65～100 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 | ||
0.1～0.5 | 1200 | 600 | 125～150 |
0.4～5.0 | 600 | ||
4.0～12.0 | 400 |
3、超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例主要零件材料见表
零 件 名 称 | 材 料 |
气动活塞式执行机构，指挥器 | 组合件 |
阀体，阀盖 | ZG230-450，ZG0Cr18Ni9Ti，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti |
推杆，阀杆 | 2Cr13，1Cr18Ni9 |
阀座 | 1Cr18Ni9Ti |
阀芯（软密封）/填料 | 聚四氟乙烯 |
波纹膜片 | 橡胶夹增强涤纶织物 |
弹簧 | 1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn |
四、超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例 外形尺寸
公称通径DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
A | 395 | |||||||
H | 680 | 690 | 710 | 720 | 735 | 797 | 837 | 1050 |
L | 185 | 200 | 205 | 222 | 254 | 276 | 298 | 352 |
法兰标准 | GB:1.6、2.5、4.0MPa ANSI:150、JIS:10K | |||||||
超纯水水箱设备氮封阀装置应用案例安装事项：
（1）安装前，检查整机零件是否缺损与松动，对管道应进行清洗，介质流向应与阀体上的箭头指向*。
（2）为便于现场维护与操作，阀四周应留有适当空间与设置旁路手动阀，阀组安装方案。
（3）阀门应正立垂直安装在水平管道上，阀体与管道的法尘连接，要注意同轴度，并应安装在环境温度不超过-25～55℃的场合使用
