大型超純水氮封裝置方案設(shè)優(yōu)化

ZZYVP型氮封閥是本公司自主開(kāi)發(fā)、研制的一套自力式微壓力控制系統(tǒng)，主要用于保持容量頂部保護(hù)氣(一般為氮?dú)?的壓力恒定，以避免容量?jī)?nèi)物料與空氣直接按觸，防止物料揮發(fā)、被氧化，以及容器的安全。特別適用于各類(lèi)大型儲(chǔ)罐的氣封保護(hù)系統(tǒng)。該產(chǎn)品具有節(jié)能、動(dòng)作靈敏、運(yùn)行可靠、操作與維修方便等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)。

當(dāng)下水資源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重，而超純水制備的需求越來(lái)越多。本人近期有幸參與了兩個(gè)大型水處理工程的可行性分析和方案設(shè)計(jì)，其一為中部某城市污水處理廠一級(jí)A排放污水中水回用制備純水項(xiàng)目的可行性分析，另外一個(gè)則是東部某城市光伏產(chǎn)業(yè)園大型超純水供水系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。本實(shí)用 屬于超純水氮封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電子超純水的氮封系統(tǒng)。在范圍內(nèi)，新材料不斷研發(fā)和進(jìn)步，對(duì)水的需求越來(lái)越高，同時(shí)，水資源日趨匱乏也是企業(yè)所面臨的現(xiàn)狀，因此，水技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展前景是*的。純水和超純水的生產(chǎn)便是其中非常重要的組成部分。在電子半導(dǎo)體行業(yè)的生產(chǎn)工序中需要用到大量的超純水進(jìn)行沖洗，edi系統(tǒng)制取出的超純水需要進(jìn)行封存，不能與空氣接觸，否則空氣中的co2、o2和雜質(zhì)會(huì)因接觸水體而影響水質(zhì)。結(jié)合兩個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際情況，進(jìn)一步考慮從中水回用到超純水制備的方案設(shè)計(jì)，并從工藝，配置，成本分析等方面做一定的解析。

大型超純水氮封裝置方案設(shè)優(yōu)化

綜合項(xiàng)目情況：某地污水處理廠一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)污水，通過(guò)機(jī)械過(guò)濾，再經(jīng)過(guò)中水回用（UF+RO）裝置進(jìn)一步處理后作為工業(yè)用水（部分中水經(jīng)過(guò)UF裝置后作為市政綠化用水），繼續(xù)經(jīng)過(guò)水凈化裝置（RO+EDI+拋光）得到高純度（電阻率≥18MΩ.CM，25℃）的超純水。

項(xiàng)目主要場(chǎng)景及配置

中水回用廠房：污水處理廠就近配套建設(shè)，負(fù)責(zé)中水的預(yù)處理和中水回用凈化，主要設(shè)備為機(jī)械過(guò)濾器+UF+一級(jí)RO裝置。

園區(qū)純水站：經(jīng)過(guò)處理的中水通過(guò)管道，輸送到園區(qū)純水站生產(chǎn)水池，主要設(shè)備為二級(jí)RO+EDI裝置，配套園區(qū)循環(huán)管道。

生產(chǎn)車(chē)間：根據(jù)園區(qū)不同客戶(hù)的生產(chǎn)用水需求，選擇是否配備拋光樹(shù)脂裝置。

備注：中水回用階段機(jī)械過(guò)濾器設(shè)備體積占比較大，放在污水處理廠附近建設(shè)較合理。園區(qū)用地相對(duì)寶貴，采用RO+EDI的超純水制備工藝，盡可能地減少場(chǎng)地需求。18M超純水的出水極易受環(huán)境影響，需要就近需求端配置。一般建議放在需求端近處，不建議遠(yuǎn)距離管道運(yùn)輸，部分生產(chǎn)車(chē)間工藝可能只需求10-15M左右的超純水，不需要額外配置拋光樹(shù)脂裝置。

大型超純水氮封裝置方案設(shè)優(yōu)化超純水系統(tǒng)中為何需用氮封水箱？，空氣中含有二氧化碳、塵埃等雜質(zhì)，而超純水為純的溶劑，對(duì)這些雜質(zhì)的溶解能力很強(qiáng)，故一旦超純水與空氣接觸，就會(huì)使其電阻率迅速下降，實(shí)踐證明15MΩ.cm以上的超純水暴露在空氣中1分鐘后水質(zhì)就會(huì)下降至3-4MΩ.cm，3分鐘以后就會(huì)下降到2MΩ.cm左右，因此超純水的儲(chǔ)存容器需確保水體與空氣的接觸。
處理超純水與空氣接觸的方法：
充氮法：即在水箱水面上充入氮?dú)馐瓜鋬?nèi)維持適當(dāng)?shù)恼龎毫?，阻止大氣與箱內(nèi)水面接觸。
薄膜袋法：即在在水箱內(nèi)設(shè)置袋狀薄膜覆蓋于水面上，薄膜袋隨水位升降，減少水面與空氣接觸面積。   
浮頂法：即以密度比水輕的輕質(zhì)材料在水箱內(nèi)制成整塊板狀浮頂浮于水面，并用輕質(zhì)彈性材料（如海綿、發(fā)泡塑料等）遮蓋浮頂與箱間的間隙，浮頂隨水面升降。從而減少空氣與水面的接觸機(jī)會(huì)。
在上述三種方法中又以氮封水箱常見(jiàn)，實(shí)施簡(jiǎn)單，效果好。

大型超純水氮封裝置方案設(shè)優(yōu)化氮封水箱的工作原理：
超純水氮封水箱是將一定量的氮?dú)獬淙朊芊獾乃鋬?nèi)，水箱內(nèi)氮?dú)鈮毫Σ淮笥?0Kpa，氮?dú)馐嵌栊詺怏w能防止CO2等其它物質(zhì)溶入水中影響水質(zhì)，保證水箱內(nèi)的水不受二次污染而導(dǎo)致水質(zhì)下降。
氮封裝置由快速泄放閥及微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成，而快速泄放閥由壓力控制器及單座切斷閥組成，當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí)，快速泄放閥迅速開(kāi)啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥是在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開(kāi)啟閥門(mén)，向罐內(nèi)充注氮?dú)?。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場(chǎng)N2壓力較高，必須安裝壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。壓力可按要求分段設(shè)定，從0.5Kpa至60 Kpa以下。
微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值 如：3Kpa
泄氮設(shè)定值的設(shè)定應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力值，如：8Kpa。
具體壓力的設(shè)定值要根據(jù)純水系統(tǒng)的產(chǎn)水量和水箱容量大小來(lái)確定選擇。
N2的純度為99。995％以上。純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，南通水處理設(shè)備，南通去離子水設(shè)備。醫(yī)院用水處理設(shè)備，醫(yī)用GMP純化水設(shè)備。

大型超純水氮封裝置方案設(shè)優(yōu)化產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 無(wú)需外加能源，能在無(wú)電、無(wú)氣的場(chǎng)合工作，既方便，又節(jié)約能源，降低成本；

2. 氮封裝置供氮、泄氮壓力設(shè)定方便，可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行；

3. 壓力檢測(cè)膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動(dòng)作靈敏，裝置工作平穩(wěn)；

4. 采用無(wú)填料設(shè)計(jì)，閥桿所受磨擦力小，反應(yīng)迅速，控制精度高；

5. 供氮裝置采用指揮器操作，減壓比可達(dá)100：1，減壓效果好，控制精度高；

6. 為確保儲(chǔ)罐的安全，需在罐頂設(shè)置呼吸閥；

7. 呼吸閥僅起安全作用，避免了常規(guī)氮封裝置中啟閉頻繁易損壞的缺陷。

主要參數(shù)和性能指標(biāo)

1、大型超純水氮封裝置方案設(shè)優(yōu)化供氮裝置主要參數(shù)和性能指標(biāo)

2、泄氮裝置主要參數(shù)和性能指標(biāo)

大型超純水氮封裝置方案設(shè)優(yōu)化主要連接尺寸

1、供氮裝置外形尺寸及重量

2、泄氮裝置外形尺寸及重量

公稱(chēng)壓力0.1Mpa,壓力可按分段設(shè)定,從0.5Kpa 至66 Kpa以下,介質(zhì)溫度溫度≤ 氮封裝置的供(泄)氮壓力設(shè)定方便,且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行;氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣。氮封裝置主要用于儲(chǔ)罐頂部氮?dú)鈮毫愣刂疲员Ｗo(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲(chǔ)罐安全。氮封裝置由快速泄放閥及微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成?？焖傩狗砰y由壓力控制器及單座切斷閥組成。

    儲(chǔ)罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時(shí)，快速泄放閥迅速開(kāi)啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí)，開(kāi)啟閥門(mén)，向罐內(nèi)充注氮?dú)?。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場(chǎng)壓力較高，必須安裝壓力調(diào)節(jié)閥將壓力調(diào)節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱(chēng)壓力0.1Mpa，壓力可按分段設(shè)定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質(zhì)溫度溫度氮封裝置的供（泄）氮壓力設(shè)定方便，且可在連續(xù)生產(chǎn)的條件下進(jìn)行；氮?dú)鈮毫υO(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa

大型超純水氮封裝置方案設(shè)優(yōu)化安裝注意事項(xiàng)

（1）安裝前，檢查整機(jī)零件是否缺損與松動(dòng)，對(duì)管道應(yīng)進(jìn)行清洗，介質(zhì)流向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。

（2）為便于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)與操作，閥四周應(yīng)留有適當(dāng)空間與設(shè)置旁路手動(dòng)閥，閥組安裝方案。

（3）閥門(mén)應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，閥體與管道的法塵連接，要注意同軸度，并應(yīng)安裝在環(huán)境溫度不超過(guò)-25～55℃的場(chǎng)合使用