一种改善氨气减压器稳定性的方法与流程

    专利查询2025-05-25  41


    本发明涉及气体减压,尤其涉及一种改善氨气减压器稳定性的方法。


    背景技术:

    1、在半导体材料和器件的生产过程中,通常需要大量使用氨气,而氨气在使用前往往需要减压。在氨气气路中,因为有可能存在气液相变,不排除气氨中夹杂一些液氨。另外,通过减压器后也可能气体膨胀而降温再次发生相变又变成液体。由于存在相变,造成氨气减压器输出不稳定。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种改善氨气减压器稳定性的方法,用以解决现有技术中氨气减压器输出不稳定的缺陷。

    2、一方面,本发明提供一种改善氨气减压器稳定性的方法,包括在氨气减压器的进气端和出气端分别串联一个缓冲罐。

    3、优选的,将缓冲罐的进气管插入缓冲罐内底部,将缓冲罐的出气管插入在缓冲罐内顶部。

    4、优选的,包括:在缓冲罐外部包裹电热带,通过恒温控制模块控制电热带的温度。

    5、优选的,恒温控制模块的控温范围为30℃~70℃。

    6、优选的,恒温控制模块包括:

    7、第一温度传感器,用于检测每个缓冲罐外壁的实际温度;

    8、功率控制模块,用于控制电热带的工作功率。

    9、优选的,功率控制模块包括:

    10、最佳温度计算单元,用于计算每个缓冲罐内的最佳气体温度;

    11、监控温度计算单元,用于计算每个缓冲罐的目标监控温度;

    12、温度监控单元,用于监控缓冲罐外壁的实际温度,当缓冲罐外壁的实际温度与对应的目标监控温度的差值超出预设的阈值后,自动调节电热带的工作功率。

    13、优选的,最佳温度计算单元包括:

    14、压力传感器,用于检测每个缓冲罐内部的实际气压;

    15、第一计算块,用于计算每个缓冲罐的最佳气体温度;

    16、;其中,为第i个缓冲罐内的最佳气体温度;为第i个缓冲罐内的实际压力;为液氨的摩尔体积;π为圆周率,取值为3.14;为第i个缓冲罐的内底面半径;为第i个缓冲罐的平均液氨输入流量;r为理想气体常数,取值为;为液氨的摩尔质量。

    17、优选的,监控温度计算单元包括:

    18、第二温度传感器,用于检测外界的环境温度;

    19、第二计算块,用于计算每个缓冲罐的目标监控温度;

    20、;

    21、;

    22、;其中,为第i个缓冲罐的目标监控温度;为第i个缓冲罐的壁厚;为在和条件下,一摩尔液氨的汽化热;为第i个缓冲罐的平均液氨输入流量;为液氨的摩尔体积;为第i个缓冲罐的内表面积;为电热带与第i个缓冲罐的接触面积;为第i个缓冲罐的外表面积;为缓冲罐材料与空气间的对流换热系数;为第i个缓冲罐内的最佳气体温度;为外界环境温度;为电热带与缓冲罐外表面的导热系数;π为圆周率;h为缓冲罐内部的高度;为第i个缓冲罐的内底面半径。

    23、优选的,温度监控单元包括:

    24、数据调用块,用于获取每个缓冲罐的目标监控温度;

    25、差异判断块,用于判断缓冲罐外壁的实际温度与对应的目标监控温度的差值是否超出预设的阈值;

    26、功率调节块,当缓冲罐外壁的实际温度与对应的目标监控温度的差值超出预设的阈值,自动调节电热带的工作功率。

    27、与现有技术对比,本发明具备以下有益效果:

    28、通过在氨气减压器的进气端和输出端分别设置一个缓冲罐,将氨气中掺杂的液氨截留于缓冲罐内,减少了向氨气减压器输入的氨气中掺杂的液氨,同时确保了氨气减压器所输出的氨气中不掺杂液氨,解决了现有技术中氨气减压器输出不稳定的缺陷。通过对缓冲罐进行加热,加速了缓冲罐中沉积的液氨的汽化,确保了输出的氨气中不掺杂液氨,减少了缓冲罐中液氨的残留,提高了氨气的使用率,避免了停止使用后大量液氨汽化造成气体管道和缓冲罐内的气压大幅升高,保证了缓冲罐的使用安全。



    技术特征:

    1.一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,包括在氨气减压器(1)的进气端和出气端分别串联一个缓冲罐(2)。

    2.根据权利要求1所述的一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,将缓冲罐(2)的进气管插入缓冲罐(2)内底部,将缓冲罐(2)的出气管插入在缓冲罐(2)内顶部。

    3.根据权利要求1所述的一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,包括:在缓冲罐(2)外部包裹电热带,通过恒温控制模块控制电热带的温度。

    4.根据权利要求3所述的一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,恒温控制模块的控温范围为30℃~70℃。

    5.根据权利要求3所述的一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,恒温控制模块包括:

    6.根据权利要求5所述的一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,功率控制模块包括:

    7.根据权利要求6所述的一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,最佳温度计算单元包括:

    8.根据权利要求7所述的一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,监控温度计算单元包括:

    9.根据权利要求6所述的一种改善氨气减压器稳定性的方法,其特征在于,温度监控单元包括:


    技术总结
    本发明提供一种改善氨气减压器稳定性的方法,涉及气体减压技术领域,包括在氨气减压器的进气端和出气端分别串联一个缓冲罐。通过在氨气减压器的进气端和输出端分别设置一个缓冲罐,将氨气中掺杂的液氨截留于缓冲罐内,减少了向氨气减压器输入的氨气中掺杂的液氨,同时确保了氨气减压器所输出的氨气中不掺杂液氨,解决了现有技术中氨气减压器输出不稳定的缺陷。通过对缓冲罐进行加热,加速了缓冲罐中沉积的液氨的汽化,确保了输出的氨气中不掺杂液氨,减少了缓冲罐中液氨的残留,提高了氨气的使用率,避免了停止使用后大量液氨汽化造成气体管道和缓冲罐内的气压大幅升高,保证了缓冲罐的使用安全。

    技术研发人员:刘祥林,石超,李成明,杨少延,崔草香,朱瑞平,郭柏君,陈兆显,李晓东
    受保护的技术使用者:国鲸合创(青岛)科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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