一种大流量高纯液化气体的输送方法技术

本发明专利技术公开了一种大流量高纯液化气体的输送方法，包括液化气体储存模块、增压模块、液化气体输送管道、蒸发器和调压模块，所述方法依次包括如下步骤：从液化气体储存模块引出液化气体，使其进入增压模块；由增压模块打出液化气体，并通过液化气体输送管道将液化气体输送到蒸发器；在蒸发器中对液化气体汽化加热；加热后的过热液化气体经过调压模块，使其压力降低到工艺需求后输送至所需机台。本发明专利技术提供的大流量高纯液化气体的输送方法，由增压模块打出液化气体，并通过液化气体输送管道将液化气体输送到蒸发器，采用蒸发器在液化气体储存模块外对液化气体汽化加热，避免直接加热液化气体储存模块和长距离的输送液体，且满足高纯、大流量的气体输送要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液化气体的输送方法，尤其涉及一种大流量高纯液化气体的输 送方法。
技术介绍
高纯液化气体通常是储存于钢瓶的液化压缩气体，是半导体行业重要的原料气 体，如液氨、液氯等。常具有刺激性、可燃的等特性，其纯度一般大于99. 999%。高纯液化气 体大流量(100升/分钟以上)的输送通常是指在大宗特气供应系统(BSGS)中，采用Y-钢 瓶、T-钢瓶和ISO槽车等大包装容器输送的场合。其广泛应用于8”以上超大规模集成电 路芯片生产、100MW以上的太阳能电池片生产、发光二极管MOCVD外延片生产、以及5代以 上液晶显示器生产等行业。常规输送方式是通过加热液化气体钢瓶，高纯液化气体在钢瓶内部蒸发。蒸汽出 钢瓶经调压，送到车间内部。因受到钢瓶加热温度(<52°C)和加热面积的限制，这种情况 下，钢瓶的温度分布常常很不均勻，很容易造成钢瓶过热并导致易溶栓启动，从而导致高纯 液化气体泄漏。另外此种传热效率通常<40%，钢瓶剩余量较多，通常有5%-10%。按照消防 法规要求，高纯液化气体站通常距离生产车间较远，需要使用1”或以上的大管径的管道长 距离的输送气体，还需要对管线进行加热，防止高纯气体液化。这种输送方法管道采购、维 护成本高，可操作性差，无法满足高纯液化气体、大流量的要求。大宗高纯液化气体供气系统可充分满足大流量需求，降低原料采购和现场维护成 本，减少气体输送设备数量和总投资，很大程度降低容器更换次数，并提升操作安全性，降 低污染可能性。但大宗高纯液化气体供应同时也面临一定挑战，如大宗气源通常置于室外， 需要考虑温度、湿度变化对流量、品质和稳定性的影响，需要克服焦耳_汤姆逊效应对系统 的影响，对系统可靠性和安全性都有较高的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，实现大 流量高纯液化气体的输送需求，并保证其安全性和可操作性。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种大流量高纯液化气体 的输送方法，包括液化气体储存模块、增压模块、液化气体输送管道、蒸发器和调压模块，其 中，所述方法依次包括如下步骤从液化气体储存模块引出液化气体，使其进入增压模块； 由增压模块打出液化气体，并通过液化气体输送管道输送到蒸发器；在蒸发器中对液化气 体汽化加热；加热后的过热液化气体经过调压模块，使其压力降低到工艺需求后输送至所 需机台ο上述的大流量高纯液化气体的输送方法，其中，所述液化气体储存模块为钢瓶、储 罐或槽车。上述的大流量高纯液化气体的输送方法，其中，所述增压模块采用液体泵输送方式增压，或者采用具有加热功能的自增压装置，通过加热增压将液化气体输出。上述的大流量高纯液化气体的输送方法，其中，所述液化气体输送管道为1/4 ”或 3/8 ”的小管径管道。上述的大流量高纯液化气体的输送方法，其中，所述蒸发器为配置有加热装置、温 控装置、安全阀的压力容器，所述压力容器底部设置有残液排放口。上述的大流量高纯液化气体的输送方法，其中，所述调压模块为调压阀组，或者具 有调压功能的缓冲装置。上述的大流量高纯液化气体的输送方法，其中，从液化气体储存模块引出液化气 体前使用切换吹扫模块对液化气体管线进行吹扫。上述的大流量高纯液化气体的输送方法，其中，所述切换吹扫模块采用电子秤自 动切换钢瓶，采用文丘里真空发生器完成更换钢瓶前后的吹扫。上述的大流量高纯液化气体的输送方法，其中，所述液化气体储存模块、增压模 块、液化气体输送管道、蒸发器和调压模块均采用不锈钢316L材料，经过电解抛光，采用自 动焊接或金属面密封方式相连。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果本专利技术提供的大流量高纯液化气体的输 送方法，由增压模块打出的液化气体，通过液化气体输送管道输送到蒸发器，采用蒸发器在 液化气体储存模块外对液化气体汽化加热，避免直接加热液化气体储存模块，且省去了长 距离的气体输送，及相应的伴热系统成本。整个系统遵循本质安全设计要求，使高纯液化气 体在钢瓶外部蒸发，充分满足大流量高纯液化气体的输送需求，并保证其安全性和可操作 性。附图说明图1为本专利技术大流量高纯液化气体的输送方法示意图。图中1液化气体储存模块2切换吹扫模块3增压模块4液化气体输送管道5蒸发器6调压模块具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图1为本专利技术大流量高纯液化气体的输送方法示意图。请参见图1，本专利技术提供的大流量高纯液化气体的输送方法，包括液化气体储存模 块1、增压模块3、液化气体输送管道4、蒸发器5和调压模块6，其中，所述方法依次包括如 下步骤从液化气体储存模块1引出液化气体，使其进入增压模块3 ；由增压模块3打出液 化气体，并通过液化气体输送管道4输送到蒸发器5 ；在蒸发器5中加热液化气体使其汽 化；加热后的过热液化气体经过调压模块6，使其压力降低到工艺需求后输送至所需机台。上述的液化气体储存模块1、增压模块3、液化气体输送管道4、蒸发器5和调压模 块6均采用不锈钢316L材料，经过电解抛光，采用自动焊接或金属面密封方式(VCR)相连。4CN 102109090 A说明书3/3页液化气体储存模块1为钢瓶、储罐或槽车；增压模块3采用液体泵输送方式增压，或者采用 具有加热功能的自增压装置，通过加热增压将液化气体输出；蒸发器5为配置有加热装置、 温控装置、安全阀的压力容器，所述压力容器底部设置有残液排放口 ；调压模块6为调压阀 组，或者具有调压功能的缓冲装置，如缓冲罐。为了满足电子行业工艺需求，更换钢瓶前后，系统先使用切换吹扫模块2对液化 气体管线进行吹扫。切换吹扫模块2包括自动切换系统和吹扫系统两部分，自动切换系统 主要通过电子秤来实现，可防止蒸发量过大引起的钢瓶温度和压力降低。吹扫氮气借助文 丘里真空发生器，以完成更换钢瓶前后的吹扫，既防止了系统污染，又避免人员受到伤害。 吹扫完成后，系统由液化气体储存模块1引出液化气体，使其进入增压模块3，采用液体泵 输送方式增压，以避免加热容器；由增压模块3打出的液化气体，通过液化气体输送管道4 进入车间内的蒸发器5以完成汽化过程。这种在钢瓶外部蒸发的方法，可避免钢瓶过热造 成的泄漏，且避免了长距离输送气体，及相应的伴热系统成本。蒸发器5按照压力容器设 计，配置安全阀，并具有加热温度高(100°C)，传热效率高的优点；同时，蒸发器5具备蒸馏 功能，可定期排除底部液相杂质，确保高纯液化气体纯度；蒸发器5出口的饱和液化气体通 过蒸发器5加热到过热液化气体，这个过程可防止焦耳_汤姆逊效应导致的高纯气体液化， 有效地防止降温导致的部件损坏。加热后的过热液化气体经过调压模块6，使其压力降低到 工艺需求，保证了在稳定的输送压力下将液化气体输送至所需机台。另外，蒸发器5放置在车间内，液化气体站由增压模块3打出液化气体，并通过液 化气体输送管道4将液化气体输送到车间进行汽化。以输送流量为2000升/分钟的氨气为 例，距离100m，在相同压力损失0. 3bar的情况下，采用气态输送，需要1”直径的管道，且管 道需要伴热到20°C以上。而采用液氨管道输送，仅需要1/4”(1/4英寸=0.8333厘米)或 3/8 ”(1.25厘米)直径的管道，而且不需要伴热。这样做既可以大大减小输送管道直径， 又不需要对管道进行加本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种大流量高纯液化气体的输送方法，包括液化气体储存模块（１）、增压模块（３）、液化气体输送管道（４）、蒸发器（５）和调压模块（６），其特征在于，所述方法依次包括如下步骤：从液化气体储存模块（１）引出液化气体，使其进入增压模块（３）；由增压模块（３）打出液化气体，并通过液化气体输送管道（４）输送到蒸发器（５）；在蒸发器（５）中对液化气体汽化加热；加热后的过热液化气体经过调压模块（６），使其压力降低到工艺需求后输送至所需机台。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李东升，张敏，龚小雷，
申请(专利权)人：上海正帆科技有限公司，上海正帆半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31