半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例

半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例

      ZZYVP-16B-超纯水储灌氮封阀是不需要任何外加能源的，利用被调介质自身能量既能实现自动调节的执行器产品。是将一定量的氮气充入密封的水箱内，水箱内氮气压力不大于1Kpa，氮气是惰性91视频黄色网能防止CO2等其它物质溶入水中影响水质，保证水箱内的水不受二次污染而导致水质下降。
无需外加能源，利用被控介质自身能量作为动力源，引入调压阀的指挥器以控制阀芯位置来改变截流面积，从而达到改变调压阀介质流量，使阀后压力稳定。
超纯水设备在半导体行业中具有极其重要的作用，因为半导体芯片的制造过程需要使用非常纯净的水。超纯水设备可以去除水中的离子、微生物、有机物、颗粒等杂质，从而获得纯度的水，满足半导体芯片制造的要求。



具体来说，超纯水设备在半导体行业的用途和重要性如下：
清洗半导体芯片：半导体芯片制造过程中需要使用大量的水来清洗芯片表面，如果水中含有杂质，就会对芯片产生影响。超纯水设备可以获得高纯度的水，有效地清洗芯片表面，保证芯片质量。
制造半导体材料：半导体材料制造过程中需要使用大量的水，如果水中含有有机物、微生物等杂质，就会影响材料的质量。超纯水设备可以去除水中的杂质，保证制造出的半导体材料质量。
制造半导体器件：半导体器件制造过程中需要使用非常纯净的水，因为水中的杂质会影响器件的性能。超纯水设备可以获得高纯度的水，保证器件的性能和质量。
超纯水设备在半导体行业中的用途和重要性非常显著，是半导体芯片制造过程中的设备之一。超纯水设备可以去除水中的杂质，保证半导体芯片、材料和器件的质量和性能。
产品公称压力等级有PN1.6、4.0（MPa）；口径范围DN20～100；流量特性为快开。
压力设定在指挥器上通过调节弹簧实现，因而方便、快捷、省力省时，可运行状态下连续设定，且结构简单，维护工作量小。
减压比≤4000：1，控制精度高；
动作灵敏，密封性好；  


是一种无需外加能源，以被调介质自身能量为动力源，自动控制阀门介质流量，使阀后压力保持恒定的压力稳定装置。现已广泛应用于连续送气的天然气采输，城市煤气输送管道以及冶金、石油、化工等工业生产部门。广泛应用各种工业设备中用于91视频黄色网减压稳压的自动控制，特别适用于储罐的氮封系统。截止阀作为附件，阀门在工作前关闭此截止阀，以防止超设定压力和杂质进入执行机构，以保护执行机构内的膜片和密封件，及超设定压力而产生阀门整体打坏现象。超纯水（Ultrapure water）又称UP水，是指电阻率达到18 MΩ*cm（25℃）的水



生成条件
超纯水是将电阻率为2M\Omega·cm(25°C)的纯净水在一定压力下，进入l\mum蜂房过滤器和超滤器等，先去除1\mum的颗粒，然后进入两只串联起来的阴、阳树脂混合床，深度去除水中的杂质离子。最后，经过微孔膜过滤器精滤，将水的电阻率提高到12M\Omega·cm(25℃)以上，成为成品水供用户使用。
质量指标
超纯水的电阻率≥12M\Omega·cm(25°C)，其水质指标见表1。
灌装和运输
超纯水几乎不含无机盐和有机质，也就是说几乎不含阴离子和阳离子。超纯水极易污染，难以贮存，不宜长距离输送。目前用户根据生产和科研需要，自购超纯水终端装置设备，将纯净水输入装置，现用现制，满足需要。
水温对pH值的影响
所有的实验室pH表都标明了有自动温度补偿功能，但是根据实验室pH表的测量原理和结构，该表只是补偿了温度对表计测量中的影响，并未补偿温度对水样本身的影响，这将引起水样pH测值较大的偏差。例如用pH表测定某一给水水样，在25.2℃时测值为8.96，在33.2℃时测值为9.12，8℃的温差竟使pH值相差达0.16。。
空气中CO2的影响
超纯水很容易受到污染，在烧杯中敞开测量，很容易受到CO吸收的影响，在给水、凝结水等超纯水水样pH测量时，总是出现这样一个或轻或重的现象：测量开始时，pH示值渐渐升高，然后又开始下降，未出现一个稳定值或稳定时间极短。pH示值升高是测量系统达到平衡稳定的过程，而pH示值下降主要是受空气中CO的影响，这影响可能发生在测量系统达到平衡稳定前，也可能发生在后。



溶液中总的离子浓度的影响
pH值反映的是H＋的活度(H＋)，而不是H的浓度[H＋]，其关系为(H＋)=f×[H＋]。f为H 的活度系数。pH表计和电极的质量的影响目前实验室主要用台式pH计测量，有些pH计的性能和质量并不理想。


序号	品  名	型 号 及 规 格	单位	数量	单　价 （元）	金 额 （元）	阀体材质及其它
1	氮封阀	氮封阀ZZYVP-II DN32 PN16 进口压力 0.1-0.3 MPA, 出口压力0.5 KPA 法兰连接	台	3			SUS304不锈钢 详细要求见附件
2	泄氮阀	泄氮阀ZXD-16   DN32    PN16 起跳压力1.5 KPA 法兰连接	台	3			SUS304不锈钢 详细要求见附件

制备工序流程
超纯水制备的几种流程
(1)离子交换树脂制备超纯水的传统水处理方式
原水一沙、碳过滤器一精密过滤器+原水箱一床一阴床一混床一纯水箱一纯水泵一后置精密过滤器一用水点。
(2)反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合的方式
原水一沙、碳过滤器一精密过滤器一反渗透设备一原水箱+纯水泵一混床一后置精密过滤器一纯水箱一用水点。
(3)反渗透十混合床方式
原水一原水加压泵—砂、碳过滤器—保安过滤器反渗透一中间水箱一中间水泵一混合床一微孔过滤器一用水点。


以上几种工艺流程中，混床离子交换设施的净水过程是间断式的，在刚刚被再生后，其产品水水质较高，而在下次再生之前，其产品水水质较差，存在水质不稳定、不便于实现自动化控制等缺陷。
反渗透水处理+电去离子(EDI)设备的超纯水处理工艺设备包括：清水箱、原水输送泵、板式换热器、多介质过滤器、盘式过滤器、10微米精密过滤器、全自动超滤、精密过滤器、保安过滤器、一级高压泵、一级反渗透装置、PH调节、中间水箱、二级高压泵、二级反渗透装置、中间水箱、增压泵、紫外线杀菌、保安过滤器紫外线、EDI、氮封水箱、增压泵、紫外杀菌、抛光混床、保安过滤器、紫外杀菌、氮封水箱，核心设备如下：
(1)反渗透
反渗透是预脱盐系统的核心部分之一，经反渗透处理的水，能去除绝大部分无机盐类和几乎全部的有机物、微生物。系统RO装置设计为：水温在25℃时的单套设备产水量达到50m/H，在温度过低时，可通过换热设备来加热进水水温，保证RO膜的产水量。
(2)EDI模块
EDI利用传统的离子交换树脂将水中的污染离子去除，其最大的优点在于：EDI技术采用直流电迫使污染离子持续的从进水中迁移出来，并穿过离子床和离子交换膜进入浓水室。同时直流电能够将水分子电离成氢离子和氢氧根离子，持续的对树脂进行再生。因此EDI可以连续、可预知的生产高纯水。
(3)氮封水箱
EDI系统出水压力较低，再加之抛光混床出水需要回流到中间水箱，因此设置一台FRP水箱。根据经验，若水箱不用惰性91视频黄色网封装，水体的电阻率很快下降，会影响水质和产品质量。氮气为惰性91视频黄色网，基本不参与水体里面的离子反应，因此用来隔离空气对水质的影响。选用中间水箱容积50m，为FRP材质，内衬聚酯等惰性材料。包含氮封阀、91视频看看簧色及水封。



半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例

阀体：ZG230-450、ZG1Cr18Ni9、ZG0Cr18Ni12Mo2Ti
阀芯、阀座：0Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni9+堆焊司钛莱合金、0Cr18Ni12Mo2Ti+堆焊司钛莱合金、0Cr18Ni9+增强聚四氟乙烯
阀杆：0Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti
膜盖：Q235A、1Cr18Ni9Ti
膜片：橡胶夹增强涤纶织物、氟橡胶、

半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例产品特点：
1、压力设定在指挥器上实现，因而方便、快捷、省力省时可运行状态下连续设定。
2、控制精确度比ZZY型自力式高1倍左右，故适合在控制精度高的场合使用。
3、对同一台阀而言，调节范围比ZZY型自力式广。
4、反应特别灵敏，极小的压力（如50mm水柱的压力）或极小的压力变化都可以感测出来。
5、减压比特别大，例如阀前0.8MPa，阀后50mmH2O，压差比达1600。



阀体组件：
结构大类：自力式
结构类型：带指挥器操作型
阀芯型式：单座
流量特性：快开
公称压力：1.6、2.5、4.0、.5.0、6.4MPa
阀门口径：DN15~200
适用温度：-20~80℃
泄漏标准：V、VI级
连接方式：法兰、螺纹、焊接
三、半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例主要参数、性能指标与材料




ZZDQ玻璃钢水箱氮封阀主要参数
1、主要参数及主要性能指标见表一                                        表一

公称通径DN（mm）	20			25	40			50	80		100	150
阀座直径（mm）	6	15	20	25	32	40		50	65	80	100	125	150
额定流量系数Kv	0.32	5	8	11	20	30		48	75	120	190	300	480
压力调节范围KPa	0.1～0.5、0.4～5.0、4.0～12.0、
公称压力PN（MPa）	1.6
被调介质温度（℃）	-5～+100
流量特性	快开
调节精度（%）	≤±5
执行机构有效面积（cm2）	100						200		280			400
信号接口	内螺纹M10×1											M16X1

 
2、半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例压力调节范围见表二                                                 表二

压力调节范围（KPa）	指挥器膜室 有效面积（cm2）	执行机构膜室 有效面积（cm2）	使用阀门口径（mm）
0.1～0.5	1200	100	20～32
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	200	40～50
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	400	65～100
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400
0.1～0.5	1200	600	125～150
0.4～5.0	600
4.0～12.0	400

 
3、超纯水氮封水箱ZZYVP-16B自力式氮封阀主要零件材料见表三                        

零 件 名 称	材         料
气动活塞式执行机构，指挥器	组合件
阀体，阀盖	ZG230-450，ZG0Cr18Ni9Ti，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti
推杆，阀杆	2Cr13，1Cr18Ni9
阀座	1Cr18Ni9Ti
阀芯（软密封）/填料	聚四氟乙烯
波纹膜片	橡胶夹增强涤纶织物
弹簧	1Cr18Ni9Ti、60Si2Mn

 半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例典型的安装方式说明：



 半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例氮封系统中的安装示意图及工作原理：

工作原理：
    当储罐出液阀开启，放料时，液面下降，气相部分容积增大，罐内氮气压力降低，ZZYVP-16B、ZZDG-16B自力式供氮阀开启，向储罐注入氮气，罐内氮气压力上升，当罐内压力上升至供氮阀压力设定值时，供氮阀自动关闭。
    当储罐进液阀开启，进料时，液面上降，气相部份容积减小，罐内压力升高，当高于泄氮阀压力设定值时，泄氮阀打开，向外界释放氮气，罐内氮气压力下降，降至泄氮阀压力设定值时，泄氮阀自动关闭。



半导体行业超纯水氮封阀系统应用案例选用说明：
    一般供氮压力在300~800KPa左右，氮封设定压力1KPa，泄氮压力2KPa，呼吸阀呼气压力3KPa，吸气压力-300Pa。
    罐顶呼吸阀仅起安全作用，是在主阀失灵，导致罐内压力过高或过低时，起到安全作用，在正常情况下不工作。
    泄氮阀安装在罐顶，口径一般与进液阀口径相近，但工况参数不一样，需进选型计算再定。
    一般供氮阀选用ZZYVP-16B型指挥器自力式压力调节阀，泄氮阀选用ZZVP-16K自力式微压调节阀、呼吸阀采用阻火式。