大型超純水氮封裝置方案設優(yōu)化

ZZYVP型氮封閥是本公司自主開發(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氣(一般為氮氣)的壓力恒定，以避免容量內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。特別適用于各類大型儲罐的氣封保護系統(tǒng)。該產品具有節(jié)能、動作靈敏、運行可靠、操作與維修方便等特點。廣泛應用于石油、化工等行業(yè)。

當下水資源短缺問題日益嚴重，而超純水制備的需求越來越多。本人近期有幸參與了兩個大型水處理工程的可行性分析和方案設計，其一為中部某城市污水處理廠一級A排放污水中水回用制備純水項目的可行性分析，另外一個則是東部某城市光伏產業(yè)園大型超純水供水系統(tǒng)的方案設計。本實用 屬于超純水氮封裝技術領域，具體涉及一種用于電子超純水的氮封系統(tǒng)。在范圍內，新材料不斷研發(fā)和進步，對水的需求越來越高，同時，水資源日趨匱乏也是企業(yè)所面臨的現(xiàn)狀，因此，水技術市場的發(fā)展前景是*的。純水和超純水的生產便是其中非常重要的組成部分。在電子半導體行業(yè)的生產工序中需要用到大量的超純水進行沖洗，edi系統(tǒng)制取出的超純水需要進行封存，不能與空氣接觸，否則空氣中的co2、o2和雜質會因接觸水體而影響水質。結合兩個項目的實際情況，進一步考慮從中水回用到超純水制備的方案設計，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優(yōu)化

綜合項目情況：某地污水處理廠一級A排放標準污水，通過機械過濾，再經過中水回用（UF+RO）裝置進一步處理后作為工業(yè)用水（部分中水經過UF裝置后作為市政綠化用水），繼續(xù)經過水凈化裝置（RO+EDI+拋光）得到高純度（電阻率≥18MΩ.CM，25℃）的超純水。

項目主要場景及配置

中水回用廠房：污水處理廠就近配套建設，負責中水的預處理和中水回用凈化，主要設備為機械過濾器+UF+一級RO裝置。

園區(qū)純水站：經過處理的中水通過管道，輸送到園區(qū)純水站生產水池，主要設備為二級RO+EDI裝置，配套園區(qū)循環(huán)管道。

生產車間：根據(jù)園區(qū)不同客戶的生產用水需求，選擇是否配備拋光樹脂裝置。

備注：中水回用階段機械過濾器設備體積占比較大，放在污水處理廠附近建設較合理。園區(qū)用地相對寶貴，采用RO+EDI的超純水制備工藝，盡可能地減少場地需求。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，不建議遠距離管道運輸，部分生產車間工藝可能只需求10-15M左右的超純水，不需要額外配置拋光樹脂裝置。

大型超純水氮封裝置方案設優(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，而超純水為純的溶劑，對這些雜質的溶解能力很強，故一旦超純水與空氣接觸，就會使其電阻率迅速下降，實踐證明15MΩ.cm以上的超純水暴露在空氣中1分鐘后水質就會下降至3-4MΩ.cm，3分鐘以后就會下降到2MΩ.cm左右，因此超純水的儲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氣使箱內維持適當?shù)恼龎毫?，阻止大氣與箱內水面接觸。
薄膜袋法：即在在水箱內設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材料在水箱內制成整塊板狀浮頂浮于水面，并用輕質彈性材料（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會。
在上述三種方法中又以氮封水箱常見，實施簡單，效果好。

大型超純水氮封裝置方案設優(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氣充入密封的水箱內，水箱內氮氣壓力不大于80Kpa，氮氣是惰性氣體能防止CO2等其它物質溶入水中影響水質，保證水箱內的水不受二次污染而導致水質下降。
氮封裝置由快速泄放閥及微壓調節(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，當儲罐內壓力升高至設定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內多余壓力泄放。微壓調節(jié)閥是在儲罐內壓力降低時，開啟閥門，向罐內充注氮氣。因微壓調節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場N2壓力較高，必須安裝壓力調節(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定，從0.5Kpa至60 Kpa以下。
微壓調節(jié)閥壓力調節(jié)范圍內選定一設定值 如：3Kpa
泄氮設定值的設定應遠離供氮壓力值，如：8Kpa。
具體壓力的設定值要根據(jù)純水系統(tǒng)的產水量和水箱容量大小來確定選擇。
N2的純度為99。995％以上。純水設備，實驗室純水設備，南通水處理設備，南通去離子水設備。醫(yī)院用水處理設備，醫(yī)用GMP純化水設備。

大型超純水氮封裝置方案設優(yōu)化產品特點

1. 無需外加能源，能在無電、無氣的場合工作，既方便，又節(jié)約能源，降低成本；

2. 氮封裝置供氮、泄氮壓力設定方便，可在連續(xù)生產的條件下進行；

3. 壓力檢測膜片有效面積大，設定彈簧剛度小，動作靈敏，裝置工作平穩(wěn)；

4. 采用無填料設計，閥桿所受磨擦力小，反應迅速，控制精度高；

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

6. 為確保儲罐的安全，需在罐頂設置呼吸閥；

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

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

2、泄氮裝置主要參數(shù)和性能指標

大型超純水氮封裝置方案設優(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

公稱壓力0.1Mpa,壓力可按分段設定,從0.5Kpa 至66 Kpa以下,介質溫度溫度≤ 氮封裝置的供(泄)氮壓力設定方便,且可在連續(xù)生產的條件下進行;氮氣壓力設定范圍廣。氮封裝置主要用于儲罐頂部氮氣壓力恒定控制，以保護罐內物料不被氮化及儲罐安全。氮封裝置由快速泄放閥及微壓調節(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。

    儲罐內壓力升高至設定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內多余壓力泄放。微壓調節(jié)閥在儲罐內壓力降低時，開啟閥門，向罐內充注氮氣。因微壓調節(jié)閥必須使用在壓力為0.1Mpa壓力以下，現(xiàn)場壓力較高，必須安裝壓力調節(jié)閥將壓力調節(jié)閥將壓力降低至0.1Mpa以下才可使用。公稱壓力0.1Mpa，壓力可按分段設定，從0.5Kpa 至66 Kpa以下，介質溫度溫度氮封裝置的供（泄）氮壓力設定方便，且可在連續(xù)生產的條件下進行；氮氣壓力設定范圍廣，低至0.5Kpa

大型超純水氮封裝置方案設優(yōu)化安裝注意事項

（1）安裝前，檢查整機零件是否缺損與松動，對管道應進行清洗，介質流向應與閥體上的箭頭指向一致。

（2）為便于現(xiàn)場維護與操作，閥四周應留有適當空間與設置旁路手動閥，閥組安裝方案。

（3）閥門應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，并應安裝在環(huán)境溫度不超過-25～55℃的場合使用