超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例
氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。 氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。超純水氮封水箱是一種用于儲存超純水的設(shè)備，其運行原理涉及到氮氣封閉系統(tǒng)和超純水的特性。當(dāng)水箱上游水泵開啟，向超純水水箱補(bǔ)水時，水箱水位上升，氣相部分容積減小，壓力升高，當(dāng)水箱上部氣體空間壓力升至高于泄氮裝置壓力設(shè)定值時，泄氮裝置打開，向外界釋放氮氣，使罐內(nèi)壓力下降，當(dāng)降至泄氮裝置壓力設(shè)定點時，泄氮裝置自動關(guān)閉。
當(dāng)水箱后級水泵開啟，用戶端開始用水時，液面下降，氣相部分容積增大，罐內(nèi)壓力降低，供氮裝置開啟，向儲罐注入氮氣，使罐內(nèi)壓力上升，當(dāng)罐內(nèi)壓力上升至供氮裝置自動關(guān)閉。
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例
1.供氮裝置工作原理：
供氮裝置結(jié)構(gòu)如圖所示，將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測機(jī)構(gòu)(7)、介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與彈簧(8)、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點時，平衡被破壞，使指揮器閥芯(6)打開，從而使閥前氣體經(jīng)減壓閥(5)、節(jié)流閥(4)、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上、下膜室，打主開閥閥芯(2)、向罐內(nèi)充注氮氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點時，由于預(yù)設(shè)彈簧力，關(guān)閉指揮器閥芯(6)又由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中彈簧作用，關(guān)閉主閥，停止供氮。
2.泄氮裝置工作原理：
泄氮裝置結(jié)構(gòu)如右圖所示，該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu)，介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測機(jī)構(gòu)(2)，介質(zhì)在檢測元件上產(chǎn)生一個作用力與預(yù)設(shè)彈簧(3)預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點時，平衡被破壞，使閥芯(1)上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當(dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點時，由于預(yù)設(shè)彈簧力作用，關(guān)閉閥門。
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例一般供氮氣壓力在3×10^5-10×10^5Pa之間,罐頂呼吸閥僅起安全作用，是在主閥失靈,導(dǎo)致罐內(nèi)壓力過高或過低時，起到安全作用，在正常情況下不工作,泄氮閥安裝在罐頂，口徑一般與進(jìn)液閥口徑一致,一般泄氮閥的壓力設(shè)定點略大于供氮閥的壓力設(shè)定點，以免供、泄氮裝置頻繁工作，浪費氮氣、影響設(shè)備的使用壽命。
在超純水系統(tǒng)中，超純水水箱泄氮部分也可以采用水封的方式進(jìn)行，即從水箱上部氣體空間引出單獨的管道，末端浸入水槽液面中，液面高度根據(jù)水箱上部氣體空間允許的最大正壓確定，也可以實現(xiàn)泄氮功能且比較經(jīng)濟(jì)。
1. 氮氣封閉系統(tǒng)：超純水氮封水箱內(nèi)部通常充滿高純度的氮氣，氮氣的主要作用是防止空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入水箱，從而保持水的純度。氮氣封閉系統(tǒng)通過一定的壓力控制，使得氮氣能夠有效地隔離外界空氣，防止水中溶解氧、二氧化碳等氣體的溶解和氧化反應(yīng)，從而保持水的超純度。
2. 超純水的特性：超純水是經(jīng)過多重凈化處理的水，其純度高達(dá)ppb（億分之一）級別，通常用于半導(dǎo)體制造、光學(xué)鍍膜、生物科學(xué)實驗等領(lǐng)域。超純水對雜質(zhì)非常敏感，即使微量的雜質(zhì)也會影響其純度和性能。
氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護(hù)罐內(nèi)物料不被氮化及儲罐安全。
氮封裝置由ZZYP快速泄放閥及ZZV微壓調(diào)節(jié)閥兩大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及ZMQ-16K型單座切斷閥組成。
儲罐內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮氣。因微壓調(diào)節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，必須安裝ZZYP型壓力調(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≤80℃。
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例自力式氮封閥產(chǎn)品特點：
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；
氮氣壓力設(shè)定范圍廣，低至0.5Kpa（50mm.w.c）,高至Kpa，比值達(dá)132倍，壓力檢測膜片有效面積大，設(shè)定彈簧剛度小，動作極靈敏。
調(diào)整：
供氮壓力調(diào)整：在ZZV型微壓調(diào)節(jié)閥壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)選定一設(shè)定值如1Kpa（100mm.w.c）,通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲2以改變彈簧3的預(yù)壓縮（拉伸）量來達(dá)到；
泄氮壓力調(diào)整：在ZZDQ快速泄放閥在的壓力控制器部分，通過調(diào)整座3，改變彈簧4預(yù)壓縮量達(dá)到。一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力值，如2Kpa（200mm.w.c）.
呼吸閥高定值調(diào)整：在上述兩設(shè)定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 氮封閥 | 氮封閥ZZYVP-II DN15 PN16 進(jìn)口壓力 0.3-0.6 MPA,出口壓力1 KPA對角螺絲孔中心距85MM 4個螺絲孔，螺絲孔大小14MM | 臺 | 2 |
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例自力式氮封閥零件材料：
零 件 名稱 | 材料 |
閥體 | ZG230-450 ZG1Cr18i9Ti |
閥桿、閥芯、閥座 | 1Cr18i9Ti |
膜片 | 丁腈橡膠夾增強(qiáng)絳綸織物 |
彈簧 | 60Si2Mn |
波紋管 | 1Cr18i9Ti |
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例技術(shù)參數(shù)：
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
額定流量系數(shù)（KV） | 8 | 11 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 |
額定行程（mm） | 6 | 8 | 10 | 15 | 20 | |||
公稱壓力PN(Mpa) | 0.10 | |||||||
壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa） | 0.5∽5.5、5∽10、9∽14、13∽19、18∽24、23∽28 | |||||||
介質(zhì)溫度（℃ ） | ≤80℃ | |||||||
調(diào)節(jié)精度（％） | ±10 | |||||||
允許泄漏量（L/h） | 10ˉ4×閥額定容量 | |||||||
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例規(guī)格重量、外形尺寸：
公稱通徑DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
A | 192 | 232 | 308 | |||||
H | 629 | 631 | 652 | 666 | 689 | 797 | 837 | 1050 |
L | 150 | 160 | 180 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 |
G(Kg) | 18 | 19 | 21 | 23 | 25 | 37 | 50 | 59 |
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例法蘭規(guī)格 單位：mm
公稱通徑DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 |
D | 105 | 115 | 140 | 150 | 165 | 185 | 200 | 220 |
D1 | 75 | 85 | 100 | 110 | 125 | 145 | 160 | 180 |
B | 16 | 18 | 20 | 22 | ||||
n-ф | 4-14 | 4-18 | 8-18 | |||||
f1×D2 | 2×56 | 3×65 | 3×76 | 3×84 | 3×99 | 3×118 | 3×132 | 3×156 |
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例安裝事項：
（1）安裝前，檢查整機(jī)零件是否缺損與松動，對管道應(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)置旁路手動閥，閥組安裝方案。
（3）閥門應(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-25～55℃的場合使用
超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例安裝、維護(hù)與調(diào)試
1、超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例安裝（見圖三）
（1） 檢查整機(jī)零件是否缺損與松動，對使用有害人體健康的介質(zhì)，必須進(jìn)行強(qiáng)度、密封、泄漏與精度測試。
（2） 在安裝前，對管道進(jìn)行清洗（否則由于焊渣等管道垃圾，損壞閥芯密封面，導(dǎo)致閥門不能正常工作），閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。
（3） 安裝場地應(yīng)考慮到人員與設(shè)備的安全，即便于操作，又有利于拆裝與維修。
（4） 閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，導(dǎo)壓管必須安裝在距離閥出口至少六倍于公稱通徑的閥后管道上。閥自重較大與有振動的場合，要用支撐架，盡量避免水平安裝。
（5） 介質(zhì)流動方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。因微壓閥屬于精密儀表，其中指揮器膜片直接承受介質(zhì)壓力，若閥門反裝或管道有反沖壓力，則指揮器膜片由于受壓過高導(dǎo)致膜片損壞，閥門不能工作。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-25～+55℃場所使用。
（6） 為使自控系統(tǒng)失靈或檢修閥門時，仍能連續(xù)生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)置旁路閥（見圖三）。
1、 超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例維護(hù)：
（1） 清洗閥門：對清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了解其性質(zhì)，在選用相應(yīng)的清洗辦法。
（2） 閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護(hù)好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應(yīng)使用專用工具。
（3） 閥芯、閥座：二密封面有較小的銹斑與磨損，可用機(jī)械加工的方法進(jìn)行修理，如損壞嚴(yán)重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進(jìn)行研磨。
（4） 閥桿：表面損壞，必須換新。
（5） 壓縮彈簧：如有裂紋等影響強(qiáng)度的缺陷，必須換新。
（6） 易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。膜片必須檢查是否有預(yù)示將來可能發(fā)生裂紋、老化與腐蝕等痕跡，根據(jù)檢驗結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2～3年。
（7） 閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出廠測試項目與方法調(diào)試，并在這期間，可更準(zhǔn)確地調(diào)整填料壓緊力與閥芯關(guān)閉位置。
2、超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例 調(diào)試
所需要壓力值是通過對指揮器頂部的調(diào)節(jié)螺母的操作而得到調(diào)整，打開頂部的防塵蓋，用扳手調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。順時針方向旋轉(zhuǎn)使壓力增大，逆時針旋轉(zhuǎn)則壓力減小。安裝在壓力調(diào)節(jié)閥后的壓力表，可使工作人員借以觀察調(diào)整后的壓力給定值。
五、超純水儲罐自力式氮封閥應(yīng)用案例型號編制說明
整機(jī)作用方式：B 閥后式
公稱壓力：16（1.6MPa）
閥結(jié)構(gòu)形式補(bǔ)充：P 單座
指揮器操作型自力式壓力調(diào)節(jié)閥
因此，超純水氮封水箱的運行原理可以總結(jié)為：通過氮氣封閉系統(tǒng)，有效隔離外界空氣，防止雜質(zhì)進(jìn)入水箱，從而保持超純水的純度和穩(wěn)定性。這種設(shè)計能夠確保超純水在儲存和輸送過程中不受到污染，滿足高純度水的使用要求。
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