本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)調(diào)控裝置,尤其是低沸點物質(zhì)蒸發(fā)調(diào)控裝置。
背景技術(shù):
在電子、半導(dǎo)體、光通訊、太陽能、石英生產(chǎn)行業(yè)中,需要對SiCl4(沸點57.6℃)、GeCl4(沸點84℃)等低沸點物質(zhì)進行精確并穩(wěn)定的流量控制,能達到精確并穩(wěn)定控制的裝置目前都是使用氣態(tài)的流量控制器,因此就必須對這些物質(zhì)進行汽化,然后進行流量控制,蒸發(fā)主要通過對蒸發(fā)器加熱的方式。這些低沸點物質(zhì)汽化后,在氣態(tài)的輸送過程中,需要保證順著流向末端的溫度大于或等于前端的溫度,如果末端溫度低于前端溫度,則就會產(chǎn)生液化現(xiàn)象,最終導(dǎo)致流量控制不穩(wěn)定,繼而流量控制器損壞無法控制的現(xiàn)象。
目前低沸點物質(zhì)蒸發(fā)調(diào)控用蒸發(fā)器、閥門、過濾器、流量控制器等裝置配件皆安裝在一個恒溫箱內(nèi),為保障蒸發(fā)器處于較低溫度,則蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)計冷卻盤管,內(nèi)部通入冷卻水以達到降溫的目的。
現(xiàn)有技術(shù)為蒸發(fā)器內(nèi)部冷卻,外部加熱的方式,能耗比較大,同時蒸發(fā)器內(nèi)部溫度穩(wěn)定性不足,導(dǎo)致壓力波動大,影響輸出流量。蒸發(fā)器內(nèi)部冷卻水系統(tǒng)容易出現(xiàn)問題,當(dāng)冷卻水系統(tǒng)故障時,流量控制器流量的變化,蒸發(fā)器內(nèi)溫度就會過高,進而導(dǎo)致后端氣態(tài)物質(zhì)液化,流量控制則失效。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了完全取消蒸發(fā)器內(nèi)冷卻水系統(tǒng),在汽化裝置內(nèi)布置一逐級提升的溫度場,進而杜絕低沸點氣態(tài)物質(zhì)發(fā)生液化現(xiàn)象,保障流量輸出穩(wěn)定。
本發(fā)明提供一種低沸點物質(zhì)汽化裝置,包括柜體,設(shè)置在柜體下部的進液口以及柜體上部的出氣口,設(shè)置在柜體內(nèi)部的蒸發(fā)器和氣體流量控制器,所述柜體內(nèi)設(shè)置有加熱板,所述加熱板將柜體分隔為上腔室和下腔室,所述下腔室的容積大于所述上腔室的容積,所述加熱板為水平設(shè)置,且加熱板上下表面的放熱量相同。
所述蒸發(fā)器設(shè)置在下腔體中,蒸發(fā)器底部設(shè)有進料口,頂部設(shè)有出料口,進料口通過輸液管與進液口連接,出料口通過輸氣管穿過加熱板進入上腔室中,輸氣管在上腔室中與所述出氣口連接,所述氣體流量控制器設(shè)置在輸氣管的接近出氣口處。
下腔室靠加熱板進行加熱,維持內(nèi)部溫度。加熱板位于下腔室上部,下腔室內(nèi)溫度分布是由下至上逐漸升高,越靠近加熱裝置區(qū)域溫度越高。上腔室也是靠加熱板進行加熱,但是上腔室整個腔體容積要比下腔室小,同時高溫氣體往上升,這樣就能保證上腔室溫度大于下腔室溫度。
氣體物質(zhì)由蒸發(fā)器頂部出來后,通過輸送管輸送至上腔室,在下腔室的輸送過程中,隨著高度的提高,周圍溫度逐漸升高,避免了氣態(tài)物質(zhì)在管路中的液化。然后氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)過流量控制器調(diào)控流量輸送出設(shè)備。
進一步的,所述輸氣管在下腔室的部分為傾斜設(shè)置,與水平夾角小于等于45°,所述輸氣管在上腔室的部分為水平設(shè)置。
進一步的,所述輸氣管在下腔室的部分與水平夾角小于等于5°。
傾斜輸送管采用傾斜提升的設(shè)計,能夠保證傾斜管溫度逐漸提升,防止內(nèi)部氣態(tài)物質(zhì)液化的目的。同時能夠有效保障當(dāng)加熱板意外損壞時,管路溫度降低,氣態(tài)物質(zhì)液化,從傾斜管倒流回蒸發(fā)器內(nèi),不會進入氣態(tài)流量控制器中,防止氣態(tài)流量控制器損壞。
進一步的,所述蒸發(fā)器的加熱裝置設(shè)置在蒸發(fā)器的外表面。提高了蒸發(fā)器內(nèi)部溫度的穩(wěn)定性。
進一步的,所述輸液管上從進液口到進料口依次設(shè)有進液手動閥、進液過濾器、進液計量閥、預(yù)加熱器及進液氣動閥。
進一步的,所述輸氣管在上腔室的部分按氣體流動方向,在所述氣體流量控制器之前還設(shè)有氣態(tài)閥門和氣態(tài)過濾器。
進一步的,所述柜體的四周設(shè)有保溫層。
附圖說明
圖1是本發(fā)明低沸點物質(zhì)汽化裝置側(cè)視截面圖;
圖2是本發(fā)明低沸點物質(zhì)汽化裝置俯視截面圖;
圖中:1-柜體、2-進液口、3-出氣口、4-蒸發(fā)器、5-氣體流量控制器、6-加熱板、7-上腔室、8-下腔室、9-輸液管、10-輸氣管、11-保溫層、201-進液手動閥、202-進液過濾器、203-進液計量閥、204-預(yù)加熱器、205-進液氣動閥、301-氣態(tài)閥門、302-氣態(tài)過濾器、401-進料口、402-出料口、403-加熱裝置。
具體實施方式
如圖1和圖2所示,本發(fā)明裝置包括柜體1,設(shè)置在柜體1下部的進液口2以及柜體1上部的出氣口3,設(shè)置在柜體1內(nèi)部的蒸發(fā)器4和氣體流量控制器5,所述柜體1內(nèi)設(shè)置有加熱板6,所述加熱板6將柜體1分隔為上腔室7和下腔室8,所述加熱板6為水平設(shè)置,且加熱板6上下表面的放熱量相同,所述下腔室8的容積大于所述上腔室7的容積;所述蒸發(fā)器4設(shè)置在下腔體中,蒸發(fā)器4底部設(shè)有進料口401,頂部設(shè)有出料口402,進料口401通過輸液管9與進液口2連接,出料口402通過輸氣管10穿過加熱板6進入上腔室7中,輸氣管10在上腔室7中與所述出氣口3連接,所述氣體流量控制器5設(shè)置在輸氣管10的接近出氣口3處。
蒸發(fā)器4安裝在下腔室8,液態(tài)物質(zhì)經(jīng)過進液手動閥201、進液過濾器202、進液計量閥203、預(yù)加熱器204及進液氣動閥205后從下部進入蒸發(fā)器4,進液計量閥203及預(yù)加熱器204能夠持續(xù)地定量對蒸發(fā)器4進行充入較高溫度的液體物質(zhì)(一般在物質(zhì)沸點以下1-15℃之間),使蒸發(fā)器4內(nèi)部壓力及溫度保持穩(wěn)定。進液過濾器202主要過濾液態(tài)物質(zhì)的微粒,確保蒸發(fā)器4進液質(zhì)量。進液手動閥201及進液氣動閥205控制進液通斷用。
氣態(tài)閥門301、氣態(tài)過濾器302、流量控制器5安裝在上腔室7。蒸發(fā)器4外表面安裝有加熱裝置403,使液態(tài)物質(zhì)氣化,產(chǎn)生一定壓力的氣態(tài)物質(zhì),氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)過輸氣管10后溫度逐級上升,然后進入上腔室7,達到工藝要求溫度,最后經(jīng)過氣態(tài)閥門301及氣態(tài)過濾器302進入流量控制器5,氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)過流量控制器5后直接導(dǎo)通出本發(fā)明裝置進入生產(chǎn)設(shè)備中。
保溫層11安裝在下腔體及上腔體四周,使裝置與外界隔離開,保持內(nèi)部溫度。
蒸發(fā)器4表面安裝有加熱裝置403(如加熱毯),當(dāng)?shù)蜏匾后w物質(zhì)進入蒸發(fā)器4后,對其進行加熱蒸發(fā),變?yōu)闅鈶B(tài)物質(zhì)。氣體物質(zhì)由蒸發(fā)器4頂部出來,進入輸氣管10輸送至上腔體7,在傾斜(傾斜角度小于等于45°,優(yōu)選小于等于5°)的輸氣管10中,物質(zhì)不斷從外界吸收熱量,氣態(tài)物質(zhì)溫度隨著低溫區(qū)溫場自下往上逐級升高。然后氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)過氣態(tài)閥門301及氣態(tài)過濾器302后到達流量控制器5,最后經(jīng)過流量控制器5調(diào)控流量輸送出設(shè)備。
輸氣管10采用傾斜提升的的設(shè)計,能夠保證傾斜管溫度逐漸提升,防止內(nèi)部氣態(tài)物質(zhì)液化的目的。同時能夠有效保障當(dāng)加熱板6意外損壞時,管路溫度降低,氣態(tài)物質(zhì)液化,從輸氣管10倒流回蒸發(fā)罐內(nèi),不會進入氣態(tài)流量控制器5中,防止氣態(tài)流量控制器5損壞。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施,并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。