[实用新型]超纯氨大流量汽化恒压供气系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大宗气体的供气系统，特别涉及一种超纯氨大流量汽化恒压供气系统。

背景技术

电子级的超纯氨作为一种重要的工业基础原材料，在半导体发光器件（LED）、太阳能电池、半导体集成电路（IC）及液晶显示器（LCD）等行业得到越来越多的应用。在全球关注低碳经济模式的背景下，我国的LED及太阳能行业有了爆发式的增长，行业中的单体工厂设计产能都远远超过当前世界已有的规模。像LED行业中全球的单体工厂的对超纯氨的当前用量规模，供应最大的流量不超过100Nm³/h。而仅在中国大陆当前在建的对超纯氨的流量需求超过400 Nm³/h的LED单体工厂已有多个。

当前应用的大宗气体供应技术（BSGS系统）中，对超纯氨的三种液氨罐（Y瓶、T瓶、ISO槽车）现场汽化供气的模式如下：                                                

上述三种汽化供气方式，有以下的局限性：

1、对液氨的汽化加热均是采用电加热方式，耗电是连续的和较大量的。

2、供气的流量若超最大流量，在短时间内就会导致气体夹带金属和水份，即形成气雾，造成供气的纯度下降。

3、供气的流量若超最大流量，供气系统的压力迅速下降，造成后续用气系统的压力波动，对生产过程造成较多影响。

4、供气系统内压力受加热源温度、流量等影响导致波动，供气管路内气体有潜在液化的可能。

上述三种模式罐装的超纯液氨汽化供气的方式，只能适用于当前阶段的用气需求，电耗较多。若需满足更多的气量和稳定压力的供气，只能重复建设多套上述系统，增加更多的建设费用和能耗。已不适应行业用气发展的需要。

发明内容

针对上述存在的缺点，本实用新型的目的是：提供满足超纯氨用气现场更大供气量的需求，且是节能的、不限流量的、可以恒压输出的一种超纯氨大流量汽化恒压供气系统。

本实用新型的技术方案为：一种超纯氨大流量汽化恒压供气系统，该系统包括了液氨源、空温式汽化器、水浴式汽化器、热泵热水系统、调压系统和自动控制系统，其中液氨源的液相管路接入空温式汽化器，空温式汽化器设有一路回气管线接至原料源的气相管线上，空温式汽化器的主管线接入后续的水浴式汽化器，水浴式汽化器的进水口接有为其提供热源的空气源热泵热水装置，水浴式汽化器的出口管线接入调压系统，调压系统的压力和流量由自动控制系统控制调整，由调压系统输出经气化的恒压的氨。

本实用新型的有益效果是：

采用空气源热泵热水系统得到热水比传统电加热水浴式汽化器可节能2/3以上，改变以前的全电加热模式中一直耗电的状态，节能降耗明显。同时热水的制造和换热分成两个部份，在氨的水浴换热系统只有换热器让水和液氨间传导热量，无电接点，避免了直接电加热水浴汽化方式的防爆问题，更加安全。

供气需求流量的增大，调整所需的换热系统和调压系统就可以达到，本系统可以完成大流量供气的要求。

供气的压力的控制更加稳定，对流量的波动而引起的压力波动有更好的调节控制作用。

系统所有测量控制由自动控制系统完成，控制参数由计算机执行，避免了人为控制因素的偏差，系统的稳定性更强。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图中：1.原料超纯氨槽车，2.空温式汽化器，3.空气源热泵热水装置，4.水浴式汽化器，5.恒压调节阀组，6.自动控制系统。

具体实施方式

如图1所示的一种超纯氨大流量汽化恒压供气系统，图中实线代表管路，虚线代表控制线路。原料超纯氨槽车（1）液相管路连接至空温式汽化器（2），原料超纯氨槽车（1）的气相管路连接至后续系统的回气管，保证槽车供液时的压力。

液氨在空温式气化器（2）内得到全部汽化或绝大部份汽化，空温式汽化器（2）根据供气流量，汽化液氨的换热面积保持100%以上的余量，可以避免四季温差和长时间汽化外部结霜导致的换热效果不佳问题。

空温式汽化器（2）的管路上设置温度测量点，并引一路回气管线接至原料超纯氨槽车（1）气相管线上。空温式汽化器（2）主管线接入后续的水浴式汽化器（4），水浴式汽化器（4）管路上接有温度、压力等仪表，控制水浴式汽化器内的水温，保证出水浴式汽化器后的管线内为全气态氨。