CH717872B1

CH717872B1 - Multifunktionales C4F7N/CO2 Mischgasherstellungssystem und Verfahren.

Info

Publication number: CH717872B1
Application number: CH000123/2022A
Authority: CH
Inventors: Ma Fengxiang; Qi Jiong; Liufang Wang; Liu Wei; Zhao Yue; Liu Zien
Original assignee: State Grid Anhui Electric Power Res Institute; State Grid Corp China
Priority date: 2019-08-07
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2023-12-15
Also published as: US20210237005A1; CN110314565B; CN110314565A; WO2021023086A1

Abstract

Es wird ein multifunktionales C 4 F 7 N/CO 2 -Mischgasherstellungssystem offenbart. Der C 4 F 7 N-Wärmetauscher (3) wird zum Erhitzen und Verdampfen des C 4 F 7 N-Eingangs durch den C 4 F 7 N-Eingangsanschluss (1) verwendet; der CO 2 -Wärmetauscher (4) wird zum Erhitzen und Verdampfen des CO 2 -Eingangs durch den CO 2 -Eingangsanschluss (2) verwendet; die C 4 F 7 N/CO 2 -Mischrohrleitungsstruktur (5) wird zum Mischen des erhitzten C 4 F 7 N und des erhitzten CO 2 verwendet, und die C 4 F 7 N/CO 2 - Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur wird zum Ausgeben des C 4 F 7 N/CO 2 -Mischgases verwendet. Die C 4 F 7 N/CO 2 -Mischrohrleitungsstruktur umfasst eine dynamische C 4 F 7 N/CO 2 -Gasaufbereitungs-Rohrleitungsstruktur und eine C 4 F 7 N/CO 2 -Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur (52). Ein multifunktionales C 4 F 7 N/CO 2 -Mischgasherstellungssystem wird ebenfalls offenbart. Die Erfindung hat die Vorteile einer schnellen Gasaufbereitungsgeschwindigkeit und einer hohen Gasverteilungsgenauigkeit.

Description

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik, insbesondere auf das technische Gebiet der Aufbereitung von gemischten Isoliermedien.

HINTERGRUND

[0002] Als unersetzliche Schlüsselausrüstung für die Stromübertragung und -umwandlung in modernen Stromnetzen haben gasisolierte Anlagen die Vorteile einer kompakten Struktur, die weniger von Umwelteinflüssen beeinträchtigt wird, sowie einer hohen Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit. SF6-Gas ist aufgrund seiner hervorragenden Isolier- und Lichtbogenlöschleistung derzeit das am häufigsten verwendete Isoliermedium in der Energiewirtschaft.

[0003] Das SF6-Gas hat jedoch einen starken Treibhauseffekt. Im 1997 unterzeichneten „Kyoto-Protokoll“ sind SF6, CO2, CH4, N2O, PFC und HFC eindeutig als Treibhausgase aufgeführt, deren Emission beschränkt ist. Gegenwärtig gibt es immer noch eine grosse Nachfrage nach Geräten, die SF6als Isolier- und Lichtbogenlöschmittel verwenden. Im Mittel- und Hochspannungsbereich steigt der jährliche Ausstoss dieser entsprechenden Geräte immer noch um einen zweistelligen Prozentsatz. Um die Auswirkungen von SF6-Gas auf die Umwelt vollständig zu beseitigen, ist es am effektivsten, umweltfreundliches Gas oder ein Gasgemisch zu entwickeln und zu verwenden, um SF6zu ersetzen

[0004] Die Stromübertragung über Leitungen ist ein wichtiger Weg, um Engpässe bei der Stromübertragung in besonderen geografischen Umgebungen zu überwinden. Weltweit wurden gasisolierte SF6-Übertragungsleitungen (GIL) mit einer Gesamtlänge von Hunderten von Kilometern verlegt, wobei die Spannungsebenen 72 kV~1200 kV umfassen. GIL verbrauchen eine grosse Menge Gas, und es besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung umweltfreundlicher Übertragungsleitungen, die kein SF6-Gas enthalten. Das Unternehmen 3M hat ein umweltfreundliches Isoliergas C4F7N entwickelt, das kein SF6enthält, und die Unternehmen GE und ABB haben es in 420-kV-GIL-Schaltanlagen eingesetzt. Die Isolierleistung von C4F7N ist mehr als 2,2-mal so hoch wie die von SF6-Gas, und der Treibhauseffekt-Koeffizient beträgt nur ein Zehntel desjenigen von SF6-Gas. Obwohl es als das vielversprechendste neue Isoliermedium gilt, ist die Verflüssigungstemperatur von C4F7N relativ hoch (etwa -4,7 °C unter einer Atmosphäre), und es muss bei der Verwendung mit einem bestimmten Anteil an Puffergas (wie CO2) gemischt werden.

[0005] Das Gasmischungsverhältnis ist ein sehr wichtiger Parameter für Isoliergasmischanlagen. Ist das Verhältnis grösser als der Nennwert, kann sich das Mischgas unter bestimmten Bedingungen verflüssigen; ist das Verhältnis kleiner als der Nennwert, ist die Isolierfestigkeit des Mischgases nicht ausreichend. Gegenwärtig wird der nationale Sonderplan für Forschung und Entwicklung „Schlüsseltechnologie für den Umweltschutz bei der Pipeline-Übertragung“ von mehr als einem Dutzend inländischer wissenschaftlicher Spitzenforschungsinstitute gemeinsam in Angriff genommen, um die wissenschaftlichen und technologischen Fragen bei der Anwendung des neuen Isoliergasgemischs C4F7N/CO2in UHV GIL zu untersuchen. Die genaue Aufbereitung von C4F7N/CO2-Mischgas ist ein technisches Problem, das vor der wissenschaftlichen Forschung und der technischen Anwendung von C4F7N/CO2-Mischgas gelöst werden muss. Einerseits müssen wissenschaftliche Forschungseinrichtungen eine winzige Menge an C4F7N/CO2-Mischgas für die Laborforschung genau vorbereiten, andererseits entwickeln Anlagenhersteller 1000-kV-GIL, die ein grosses Gasraumvolumen haben und eine grosse Menge an C4F7N/CO2-Mischgas verwenden müssen.

[0006] Es gibt im Wesentlichen zwei Verfahren zur Aufbereitung von Mischgas. Die eine ist die dynamische Gasaufbereitungs- und Aufblasmethode, d. h. die beiden Gase werden zuerst gemischt und dann wird die Anlage aufgeblasen. Die chinesische Patentanmeldung Nr. 2017109526872 offenbart zum Beispiel ein dynamisches Acht-Kanal-Gasaufbereitungsverfahren und -system für Schwefelhexafluorid. Das Verfahren verwendet Massendurchflussmesser zur Steuerung der Durchflüsse von zwei Gasen und zeichnet sich durch hohe Aufbereitungsgenauigkeit und einfache Bedienung aus. Allerdings ist die C4F7N-Verdampfungsgeschwindigkeit zu langsam, was die Geschwindigkeit der C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitung einschränkt, und eine grosse Menge an Mischgas kann nicht schnell aufbereitet werden. Eine andere Methode ist die PartialdruckGasaufbereitung unter Anwendung des Daltonschen Partialdruckgesetzes. Dabei wird die Anlage zunächst mit C4F7N-Gas eines bestimmten Partialdrucks und dann mit CO2-Gas eines bestimmten Partialdrucks befüllt. In der Praxis ist der Automatisierungsgrad gering und die Genauigkeit der Gasaufbereitung schlecht, und es dauert mindestens 24 Stunden, bis die beiden Gase in der Anlage gleichmässig vermischt sind, was die Bauzeit vor Ort erheblich beeinträchtigt.

ZUSAMMENFASSUNG

[0007] Die Erfindung zielt darauf ab, das technische Problem zu lösen, dass die C4F7N-Verdampfungsgeschwindigkeit zu langsam ist, wodurch die Aufbereitungsgeschwindigkeit des C4F7N/CO2-Mischgases begrenzt wird und eine grosse Menge an Mischgas nicht schnell aufbereitet werden kann.

[0008] Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten technischen Probleme durch die folgenden technischen Mittel

[0009] Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem das einen C4F7N-Eingangsanschluss, einen CO2-Eingangsanschluss, einen C4F7N-Wärmetauscher, einen CO2-Warmetauscher, eine C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur eine C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur und eine Vakuum-Rohrleitungsstruktur umfasst;

[0010] der C4F7N-Wärmetauscher zum Erhitzen und Verdampfen des C4F7N-Eingangs durch den C4F7N-Eingangsanschluss verwendet wird; der CO2-Warmetauscher zum Erhitzen und Verdampfen des CO2-Eingangs durch den CO2-Eingangsanschluss verwendet wird; die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur zum Mischen des erhitztem C4F7N und CO2verwendet wird, und die C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur zum Ausgeben des C4F7N/CO2-Mischgases verwendet wird;

[0011] die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur umfasst eine dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur und eine C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur; [12] die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur und die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur parallel angeordnet sind; die dynamische C4F7N/CO2- Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur verwendet wird, um das erwarmte CO2und C4F7N quantitativ zu mischen; und die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur verwendet wird, um das erwarmte CO2und C4F7N bei bestimmten Drücken zu mischen;

[0012] die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischpipelinestruktur Partialdruckmischbehälter zum Mischen des CO2und des C4F7N mit bestimmten Drücken umfasst; und eine Vielzahl von Partialdruckmischbehälter parallel angeordnet ist.

[0013] Die vorliegende Erfindung fuhrt zunächst eine Vakuumbehandlung des Mischgasherstellungssystem durch; C4F7N, das durch den C4F7N -Eingangsanschluss eingegeben wird, wird erhitzt und durch den C4F7N/CO2-Wärmetauscher verdampft; CO2, das durch den CO2- Eingangsanschluss eingegeben wird, wird erhitzt und durch den CO2-Wärmetauscher verdampft; das verdampfte C4F7N und CO2werden in der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur gemischt; das verdampfte C4F7N und CO2werden in der dynamischen C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur quantitativ gemischt; das verdampfte C4F7N und CO2werden bei bestimmten Drücken durch die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur gemischt; eine Vielzahl der Partialdruckmischbehälter sind parallel angeordnet und führen abwechselnd Gasaufbereitung und -ausgabe durch; und das C4F7N/CO2-Mischgas wird durch die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur ausgegeben.

[0014] In der vorliegenden Erfindung wird ein C4F7N-Wärmetauscher am C4F7N-Eingang und ein CO2-Warmetauscher am CO2-Eingang installiert, so dass C4F7N und das CO2erwärmt bzw. verdampft werden, um sicherzustellen, dass das C4F7N und das CO2, die in die nachfolgenden Rohrleitungen eingespeist werden, immer in einem stabilen gasförmigen Zustand sind. Auf diese Weise werden die technischen Probleme, dass die C4F7N-Verdampfungsgeschwindigkeit zu langsam ist und die Geschwindigkeit der C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitung begrenzt, und dass eine grosse Menge an Mischgas nicht schnell aufbereitet werden kann, effektiv gelöst. Durch die Durchführung des Warmeaustauschs und der Verdampfung von C4F7N und CO2an der Eingangsquelle wird die Stabilität des Zustands der Gasquelle, die dem System zugefuhrt wird, erheblich gewährleistet und die Gasaufbereitungsrate verbessert

[0015] Da die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur der vorliegenden Erfindung die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur und die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur umfasst, kann sie zwei Gasaufbereitungsmodi realisieren: quantitative Strömungsgasaufbereitung und Partialdruckgasaufbereitung, wodurch die Vielseitigkeit der Gasaufbereitung der vorliegenden Erfindung realisiert wird. Entsprechend den verschiedenen Gasaufbereitungszwecken können verschiedene Gasaufbereitungsrohrleitungstrukturen umgeschaltet werden: Es kann nicht nur die Art der quantitativen Strömungsgasaufbereitung angenommen werden, um die Anforderungen einer winzigen Menge von C4F7N/CO2-Mischgas im Labor zu erfüllen, sondern es kann auch die Art der Partialdruckaufbereitung angenommen werden, um schnell eine grosse Menge von C4F7N/CO2-Mischgas mit verschiedenen Drücken aufzubereiten. Da der C4F7N-Wärmetauscher an der C4F7N-Einsangsanschluss und der CO2-Wärmetauscher an der CO2-Eingangsanschluss in der vorliegenden Erfindung installiert ist, werden das CO2und das C4F7N, die in das System eingespeist werden, vorverdampft, so dass die quantitative Gasaufbereitung der vorliegenden Erfindung auch für eine grosse Menge an C4F7N/CO2-Mischgas anwendbar ist.

[0016] In der vorliegenden Erfindung sind die beiden Gasaufbereitungsrohrleitungstrukturen der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 in eine Gesamtpipelinestruktur integriert, so dass das Gasaufbereitungssystem der vorliegenden Erfindung eine hohe Ausrüstungsintegrationsrate hat und die Kosten des Systems effektiv reduzieren, die Komplexität der Steuerung vereinfachen und die Flexibilität der Aufbereitung verbessern kann

[0017] Vorzugsweise umfasst die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur ein erstes Magnetventil, ein zweites Magnetventil, einen ersten thermischen Massendurchflussmesser, einen zweiten thermischen Massendurchflussmesser, einen Puffermischbehalter, ein erstes Rohr und ein zweites Rohr;

[0018] der Puffermischbehalter ist mit einem ersten Gaseinlass, einem zweiten Gaseinlass und einem ersten Mischgasauslass versehen; und

[0019] der Gasauslass des CO2-Wärmetauschers mit dem ersten Gaseinlass durch das erste Rohr verbunden ist und das erste Magnetventil und der erste thermische Massendurchflussmesser beide an dem ersten Rohr angeordnet sind; der Gasauslass des C4F7N-Wärmetauschers mit dem zweiten Gaseinlass durch das zweite Rohr verbunden ist und das zweite Magnetventil und der zweite thermische Massendurchflussmesser beide an dem zweiten Rohr angeordnet sind; und der erste Mischgasauslass mit dem Einlassende der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur verbunden ist.

[0020] Vorzugsweise umfasst die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischpipelinestruktur ferner ein drittes Rohr, ein viertes Rohr, ein fünftes Rohr, ein drittes Magnetventil, ein viertes Magnetventil und ein erstes Proportionalventil; der Gaseinlass des dritten Rohrs ist mit dem CO2-Eingangsanschluss verbunden, der Gaseinlass des vierten Rohrs ist mit dem C4F7N-Eingangsanschluss verbunden, und der Gasauslass des dritten Rohrs und der Gasauslass des vierten Rohrs sind beide mit dem Gaseinlass des fünften Rohrs verbunden; der Gasauslass der fünften Leitung mit den Gaseinlassen der Partialdruckmischbehälter verbunden ist; das dritte Magnetventil an der dritten Leitung angeordnet ist, das vierte Magnetventil an der vierten Leitung angeordnet ist und das erste Proportionalventil an der fünften Leitung angeordnet ist.

[0021] Vorzugsweise ist der Partialdruckmischbehalter ausserdem mit einer Rohrleitungsstruktur für die Umwalzmischung ausgestattet. Die Rohrleitungsstruktur für die Zirkulationsmischung umfasst ein fünftes Magnetventil, eine erste Luftpumpe, ein erstes Einwegventil, ein sechstes Magnetventil und ein Zirkulationsrohr; die beiden Enden des Partialdruckmischbehälters sind jeweils mit einem Zirkulationsgaseinlass und einem Zirkulationsgasauslass versehen; die beiden Enden der Zirkulationsleitung jeweils mit dem Zirkulationsgaseinlass und dem Zirkulationsgasauslass verbunden sind; und das fünfte Magnetventil, die erste Luftpumpe, das erste Einwegventil und das sechste Magnetventil nacheinander auf der Zirkulationsleitung in der Reihenfolge angeordnet sind, in der das Gas vom Zirkulationsgasauslass zum Zirkulationsgaseinlass fliesst.

[0022] Vorzugsweise ist die Anzahl der Partialdruckmischbehälter zwei, nämlich der erste Partialdruckmischbehälter und der zweite Partialdruckmischbehälter;

[0023] das Zirkulationsrohr einen Zirkulationsgaseinlassabschnitt, einen Zirkulationsabschnitt und einen Zirkulationsgasauslassabschnitt umfasst, die nacheinander Ende an Ende miteinander verbunden sind; der Gaseinlass des Zirkulationsgaseinlassabschnitts mit dem Zirkulationsgasauslass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters verbunden ist; das fünfte Magnetventil an dem entsprechenden Zirkulationsgaseinlassabschnitt angeordnet ist und die Gasauslässe der beiden Zirkulationsgaseinlassabschnitte beide mit dem Gaseinlass des einen Zirkulationsabschnitts verbunden sind; und

[0024] die erste Luftpumpe und das erste Einwegventil sind alle auf dem Umwalzabschnitt vorgesehen; der Gasauslass des Umwälzabschnitts ist mit den Gaseinlassen der beiden Zirkulationsgasauslassabschnitt verbunden; das sechste Magnetventil ist auf dem entsprechenden Zirkulationsgasauslassabschnitt vorgesehen, und der Gasauslass des Zirkulationsgasauslassabschnitt ist mit dem Umwalzgaseinlass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters verbunden.

[0025] Vorzugsweise umfasst die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischpipelinestruktur der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Partialdruckmischbehalter , und die Partialdruckmischbehalter sind in zwei Gruppen unterteilt, so dass, wenn sich eine Gruppe in der Gasaufbereitung befindet, die andere Gruppe im Zustand der Ausgabe von Mischgas ist. Somit befindet sich das System immer in einem Zustand, in dem die Gasaufbereitung und die Ausgabe von Mischgas gleichzeitig durchgeführt werden, was die Gasaufbereitungszeit spart und die Effizienz der Gasaufbereitung weiter verbessert.

[0026] Vorzugsweise umfasst die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur ferner eine Ausgangsrohrleitungsstruktur zur Entnahme des C4F7N/CO2-Mischgases im Partialdruckmischbehälter ; die Ausgangsrohrleitungsstruktur ein siebtes Magnetventil, eine ölfreie Fujiwara-Vakuumpumpe oder eine Unterdruckpumpe, ein zweites Einwegventil, ein drittes Proportionalventil, ein achtes Magnetventil, eine erste Ausgangsleitung und eine zweite Ausgangsleitung umfasst; das erste Ausgangsrohr und das zweite Ausgangsrohr parallel angeordnet sind, der Gaseinlass des ersten Ausgangsrohrs und der Gaseinlass des zweiten Ausgangsrohrs beide mit dem Gasauslass des Partialdruckmischbehalters in Verbindung stehen und der Gasauslass des ersten Ausgangsrohrs und der Gasauslass des zweiten Ausgangsrohrs beide mit der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur in Verbindung stehen; das siebte Magnetventil, die ölfreie Fujiwara-Vakuumpumpe oder die Unterdruckpumpe und das zweite Einwegventil nacheinander an dem ersten Ausgangsrohr entlang der Gasförderrichtung angeordnet sind; und das dritte Proportionalventil und das achte Magnetventil sind nacheinander an der zweiten Ausgangsleitung entlang der Gasflussrichtung angeordnet.

[0027] Um das C4F7N/CO2-Mischgas aus dem Partialdruckmischbehalter vollständig auszugeben, ist vorzugsweise die vorliegende Erfindung in der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur mit der Ausgangsrohrleitungsstruktur zur Entnahme des C4F7N/CO2-Mischgases in dem Partialdruckmischbehalter ausgestattet.

[0028] Vorzugsweise umfasst das multifunktionale C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystem ausserdem eine Druckrohrleitungsstruktur, die zur Druckbeaufschlagung des C4F7N/CO2-Gasgemischs aus der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur verwendet wird

[0029] Vorzugsweise umfasst die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur ein zehntes Magnetventil, einen zweiten Puffertank und ein Mischgas-Auslassrohr; der Gaseinlass des Mischgas-Auslassrohrs steht mit dem Auslassende der Druckrohrleitungsstruktur in Verbindung; und das zehnte Magnetventil und der zweite Puffertank sind nacheinander an dem Mischgas-Auslassrohr entlang des Gasstroms angeordnet.

[0030] Ein Verfahren zur Herstellung von C4F7N/CO2-Gemischgas unter Verwendung des oben genannten multifunktionalen C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystem zur Durchführung der C4F7N/CO2-Gemischgas-Herstellung wird weiterhin offenbart. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

[0031] S1, die eine Vakuumbehandlung des Gasaufbereitungssystems durchführt;

[0032] S2, Erhitzen und Verdampfen des C4F7N-Eingangs über die C4F7N-Eingangsanschluss durch den C4F7N-Wärmetauscher; und Erhitzen und Verdampfen des CO2-Eingangs über die CO2-Eingangsanschluss durch den CO2-Wärmetauscher;

[0033] S3, Mischen des verdampften C4F7N und CO2in der C4F7N/CO2-Mischrohrstruktur;

[0034] das verdampfte C4F7N und CO2in der dynamischen C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur quantitativ gemischt werden; das verdampfte C4F7N und CO2bei bestimmten Drücken durch die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur gemischt werden; mehrere der Partialdruckmischbehälter parallel angeordnet sind und abwechselnd eine Gasaufbereitung und -ausgabe durchführen; und

[0035] S4, Ausgabe des C4F7N/CO2-Mischgases durch die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur.

Vorteile der vorliegenden Erfindung

[0036] (1) In der vorliegenden Erfindung wird ein C4F7N-Wärmetauscher am C4F7N-Eingang und ein CO2-Wärmetauscher am CO2-Eingang installiert, so dass das C4F7N und das CO2erwärmt bzw. verdampft werden, um sicherzustellen, dass das C4F7N und das CO2, die in die nachfolgenden Rohrleitungen eingespeist werden, immer in einem stabilen gasförmigen Zustand sind Auf diese Weise werden die technischen Probleme, dass die C4F7N - Verdampfungsgeschwindigkeit zu langsam ist und die C4F7N/CO2- Mischgasaufbereitungsgeschwindigkeit begrenzt, und dass eine grosse Menge an Mischgas nicht schnell aufbereitet werden kann, effektiv gelöst. Durch die Durchführung des Warmeaustauschs und der Verdampfungsbehandlung von C4F7N und CO2an der Eingangsquelle wird die Stabilität des Zustands der Gasquelle, die dem System zugeführt wird, erheblich gewahrleistet und die Gasaufbereitungsrate verbessert. (2) Da die C4F7N/CO2-Mischpipelinestruktur der vorliegenden Erfindung die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur und die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischpipelinestruktur umfasst, kann sie zwei Gasaufbereitungsmodi realisieren: quantitative Strömungsgasaufbereitung und Partialdruckgasaufbereitung, wodurch die Vielseitigkeit der Gasaufbereitung der vorliegenden Erfindung realisiert wird. Entsprechend den verschiedenen Gasaufbereitungszwecken können verschiedene Gasaufbereitungsrohrleitungstrukturen umgeschaltet werden: Es kann nicht nur die Art der quantitativen Strömungsgasaufbereitung angenommen werden, um die Anforderungen einer winzigen Menge von C4F7N/CO2-Mischgas im Labor zu erfüllen, sondern es kann auch die Art der Partialdruckaufbereitung angenommen werden, um schnell eine grosse Menge von C4F7N/CO2-Mischgas mit verschiedenen Drücken aufzubereiten. Da der C4F7N-Warmetauscher an der C4F7N-Eingangsanschluss und der CO2-Wärmetauscher an der CO2-Eingangsanschluss in der vorliegenden Erfindung installiert ist, werden das CO2und das C4F7N, die in das System eingespeist werden, vorverdampft, so dass die quantitative Gasaufbereitung der vorliegenden Erfindung auch für eine grosse Menge an C4F7N/CO2- Mischgas anwendbar ist. (3) In der vorliegenden Erfindung sind die beiden Gasaufbereitungsrohrleitungstrukturen der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur und der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischungspipelinestruktur in eine Gesamtpipelinestruktur integriert, so dass das Gasaufbereitungssystem der vorliegenden Erfindung eine hohe Ausrüstungsintegrationsrate hat und die Kosten des Systems effektiv reduzieren, die Komplexität der Steuerung vereinfachen und die Flexibilität der Aufbereitung verbessern kann (4) Darüber hinaus kann die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur der vorliegenden Erfindung auch die Bedürfnisse der Gasergänzung, des Ergänzungsgases für undichte Anlagen und der genauen Korrektur des Mischgasverhältnisses in der Anlage erfüllen

[0037] Durch die Installation des ersten thermischen Massendurchflussmessers an der ersten Leitung und des zweiten thermischen Massendurchflussmessers an der zweiten Leitung werden der CO2-Durchfluss in die erste Leitung und der C4F7N-Durchfluss in die zweite Leitung in Echtzeit gesteuert; in Kombination mit der Einstellung der Öffnung des ersten Magnetventils bzw. der Öffnung des zweiten Magnetventils wird sichergestellt, dass der C4F7N-Durchfluss und der CO2-Durchfluss in den Puffermischbehälter innerhalb des eingestellten Wertebereichs liegen, so dass weiterhin gewährleistet ist, dass das C4F7N/CO2-Verhältnis stets innerhalb eines konstanten Bereichs liegt und eine genaue Gasaufbereitung sichergestellt ist

[0038] Darüber hinaus umfasst die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischpipelinestruktur der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Vielzahl von Partialdruckmischbehälter, und die Partialdruckmischbehälter sind in zwei Gruppen unterteilt, so dass, wenn sich eine Gruppe in der Gasaufbereitung befindet, die andere Gruppe im Zustand der Ausgabe von Mischgas ist. Somit befindet sich das System immer in einem Zustand, in dem die Gasaufbereitung und die Ausgabe von Mischgas gleichzeitig durchgeführt werden, was die Gasaufbereitungszeit spart und die Effizienz der Gasaufbereitung weiter verbessert.

[0039] Verglichen mit dem Stand der Technik, der sich nur auf die freie Bewegung von Gasmolekülen stützt, um eine Gasmischung zu erreichen, bietet die vorliegende Erfindung eine zirkulierende Mischpipelinestruktur, die es ermöglicht, C4F7N und CO2in einem fliessenden Zustand zu mischen, was die Mischeffizienz von C4F7N und CO2weiter verbessern kann und letztlich die Effizienz der Gasaufbereitung verbessert

[0040] Darüber hinaus wird in der vorliegenden Erfindung nur ein Zirkulationsabschnitt verwendet, durch den die Vermischung des Gases in den beiden Partialdruckmischbehältern realisiert werden kann, wodurch die Rohrleitungskonstruktion vereinfacht und die Integrationswirkung der Rohrleitungen verbessert wird

[0041] Durch die Bereitstellung des zweiten Proportionalventils können die Durchflusse von C4F7N und CO2, die in die Zirkulationsleitung eingespeist werden, eingestellt werden. Dadurch kann die Menge an C4F7N und CO2, die pro Zeiteinheit gemischt wird, entsprechend den spezifischen Gasaufbereitungsanforderungen und der Gasaufbereitungsumgebung gesteuert werden, und die Flexibilität der Mischung wird verbessert.

[0042] Darüber hinaus kann durch die Bereitstellung von Gewichtssensoren am Boden der Partialdruckmischbehälter zur Online-Überwachung des Gewichts des Gases z im Partialdruckmischbehalter in Kombination mit der Online-Überwachung des Differenzdrucksensors zur Erzielung einer gegenseitigen Rückkopplung von Qualitätswert und Druckwert die Genauigkeit der C4F7N- und CO2-Gasaufbereitung genauer überwacht werden.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0043] FIG. 1 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines multifunktionalen C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystems in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.

[0044] Fig. 2 ist ein schematisches Strukturdiagramm der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur in Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.

[0045] FIG. 3 ist ein schematisches Strukturdiagramm der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischpipelinestruktur in Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung.

[0046] FIG. 4 ist ein schematisches Strukturdiagramm der zirkulierenden Mischrohrleitungsstruktur in Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung.

[0047] FIG. 5 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines Partialdruckmischbehalter in Beispiel 6 der vorliegenden Erfindung.

[0048] FIG. 6 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Ausgangsrohrleitungsstruktur in Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung.

[0049] FIG. 7 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer unter Druck stehenden Rohrleitungsstruktur in Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung.

[0050] Fig. 8 ist ein schematisches Strukturdiagramm einer Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur in Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung.

[0051] FIG 9 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Vakuum-Rohrleitungsstruktur in Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.

[0052] Fig. 10 ist ein schematisches Strukturdiagramm eines multifunktionalen C4F7N/CO2-Mischgas-Aufbereitungssystems in Ausführungsform 13 der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

[0053] Um die Ziele, technischen Lösungen und Vorteile der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung deutlicher zu machen, werden die technischen Lösungen in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung klar und vollständig in Verbindung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Selbstverständlich sind die beschriebenen Ausführungsformen Teil der Ausfuhrungsformen der vorliegenden Erfindung. Ausgehend von den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung fallen alle anderen Ausfuhrungsformen, die von Fachleuten ohne schöpferische Tätigkeit erzielt werden können, in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

[0054] Wenn ein Element als „fest mit einem anderen Element verbunden“ bezeichnet wird, kann es direkt mit dem anderen Element verbunden sein oder es kann auch ein Zwischenelement vorhanden sein. Wenn ein Element als „verbunden“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, kann es direkt mit dem anderen Element verbunden sein oder es kann gleichzeitig ein Zwischenelement vorhanden sein.

Ausführungsform 1

[0055] Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystem durch die Ausführungsform offenbart. Das System umfasst einen C4F7N-Eingangsanschluss 1, einen CO2-Eingangsanschluss 2, einen C4F7N-Wärmetauscher 3, einen CO2-Wärmetauscher 4, eine C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 und eine C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur7

[0056] Der C4F7N-Wärmetauscher 3 dient zur Erwärmung und Verdampfung des über den C4F7N-Eingangsanschluss 1 zugeführten C4F7N. Der CO2-Wärmetauscher 4 dient zum Erhitzen und Verdampfen des über den CO2-Eingangsanschluss 2 zugeführten CO2. Die C4F7N/CO2-MischRohrleitungsstruktur 5 dient zum Mischen des verdampften C4F7N und CO2. und die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 dient zur Ausgabe des C4F7N/CO2- Mischgases.

[0057] Die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 umfasst eine dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und eine C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungs struktur 52

[0058] Die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 sind parallel angeordnet. Die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 wird verwendet, um das verdampfte CO2und C4F7N quantitativ zu mischen. Die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 wird verwendet, um das verdampfte CO2und C4F7N bei bestimmten Drücken zu mischen.

[0059] Die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 umfasst einen Partialdruckmischbehalter 521 zum Mischen von CO2und C4F7N mit bestimmten Drücken. Mehrere Partialdruckmischbehälter 521 sind parallel angeordnet und führen abwechselnd die Gasaufbereitung und den Gastransport durch.

[0060] Wenn die dynamische Gasaufbereitung mit quantitativem Durchfluss für C4F7N/CO2erforderlich ist, werden die verschiedenen Rohre in der C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 geschlossen und die Rohre in der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und die Rohre in der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 werden geöffnet, so dass Durchgänge zwischen der C4F7N-Eingangsanschluss 1, der CO2-Eingangsanschluss 2, den Rohren in der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und den Rohren in der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 gebildet werden und die Rohrleitungen unter Vakuum gesetzt werden. Nach dem Wärmeaustausch von C4F7N durch den C4F7N-Wärmetauscher73 steigt die Temperatur an, um sicherzustellen, dass das C4F7N in gasförmigem Zustand stabil ist. In gleicher Weise steigt die Temperatur nach dem Wärmeaustausch von CO2durch den Wärmetauscher 4 an. Das C4F7N und das CO2werden nach dem Wärmeaustausch in die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 eingeleitet, und durch Einstellen des Flusses von C4F7N und CO2wird die quantitative Mischung von C4F7N und CO2realisiert. Schliesslich werden das quantitativ gemischte C4F7N und CO2durch die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 ausgegeben, um die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitung mit quantitativem Fluss abzuschliessen.

[0061] Wenn die Partialdruckaufbereitung für C4F7N/CO2erforderlich ist, werden die Rohre in der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 geschlossen und die verschiedenen Rohre in der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 und die Rohre in der C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 geöffnet, so dass Durchgänge zwischen der C4F7N-Eingangsanschluss 1, der CO2-Eingangsanschluss 2, den Rohren in der C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 und den Rohren in der C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 gebildet werden, und die Rohrleitungen werden unter Vakuum gesetzt. Nach dem Wärmeaustausch von C4F7N durch den C4F7N-Wärmetauscher 3 steigt die Temperatur an, um sicherzustellen, dass das C4F7N in gasförmigem Zustand stabil ist. In gleicher Weise steigt die Temperatur nach dem Wärmeaustausch von CO2durch den Wärmetauscher 4 an. Das C4F7N und das CO2werden nach dem Wärmeaustausch in die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 eingegeben, und durch Einstellen des Partialdrucks von C4F7N und des Partialdrucks von CO2werden das druckeingestellte C4F7N und CO2in jeden Partialdruckmischbehälter 521 eingegeben und in dem Partialdruckmischbehälter 521 gemischt. Während sichergestellt wird, dass sich einige der Partialdruckmischbehälter 521 im Mischzustand befinden, befinden sich die anderen Partialdruckmischbehälter 521 in dem Zustand, in dem sie das C4F7N/CO2-Gemischgas in die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 einspeisen. Schliesslich werden das C4F7N und CO2mit quantitativen Drücken durch die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 ausgegeben, um die C4F7N/CO2-Partialdruckaufbereitung7abzuschliessen.

[0062] Die Vorteile der vorliegenden Offenlegung sind die folgenden. (1) In der vorliegenden Offenbarung ist ein C4F7N-Wärmetauscher 3 an der C4F7N-Eingangsanschluss 1 und ein CO2-Wärmetauscher 4 an der CO2-Eingangsanschluss 2 installiert, so dass das C4F7N und das CO2erwärmt bzw. verdampft werden, um sicherzustellen, dass das C4F7N und das CO2, die in die nachfolgenden Rohrleitungen eingespeist werden, immer in einem stabilen gasförmigen Zustand sind. Auf diese Weise werden die technischen Probleme, dass die C4F7N-Verdampfungsgeschwindigkeit zu langsam ist und die C4F7N/CO2- Mischgas aufbereitungsgeschwindigkeit begrenzt, und dass eine grosse Menge an Mischgas nicht schnell aufbereitet werden kann, effektiv gelöst. Durch den Wärmeaustausch von C4F7N und CO2an der Eingangsquelle wird die Stabilität des Zustands der in das System eingegebenen Gasquelle erheblich gewährleistet und die Gasaufbereitungsrate verbessert. (2) Da die C4F7N/CO2- Mischrohrleitungsstruktur 5 der vorliegenden Offenbarung die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 umfasst, kann sie zwei Gasaufbereitungsmodi realisieren: Gasaufbereitung mit quantitativem Fluss und Gasaufbereitung mit Partialdruck, wodurch die Vielseitigkeit der Gasaufbereitung der vorliegenden Offenbarung realisiert wird. Je nach den verschiedenen Gasaufbereitungszwecken können verschiedene Gasaufbereitungs-Rohrleitungsstrukturen umgeschaltet werden. Die vorliegende Offenbarung kann nicht nur die Methode der quantitativen Strömungsgasaufbereitung übernehmen, um die Anforderungen einer winzigen Menge von C4F7N/CO2-Mischgas im Labor zu erfüllen, sondern auch die Methode der Partialdruckaufbereitung übernehmen, um schnell eine grosse Menge von C4F7N/CO2-Mischgas mit unterschiedlichen Drücken und unterschiedlichen Anteilen aufzubereiten. Da der C4F7N-Wärmetauscher 3 an der C4F7N-Eingangsanschluss 1 und der CO2-Wärmetauscher 4 an der CO2-Eingangsanschluss 2 in der vorliegenden Offenbarung installiert ist, werden das CO2und das C4F7N, die in das System eingegeben werden, vorgewärmt und verdampft, so dass die quantitative Strömungsgasaufbereitung der vorliegenden Offenbarung auch für eine grosse Menge an C4F7N/CO2-Mischgas anwendbar ist. (3) In der vorliegenden Offenbarung sind die beiden Gasaufbereitungsrohrleitungstrukturen der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 in eine Gesamtrohrleitungsstruktur integriert, so dass das Gasaufbereitungssystem der vorliegenden Offenbarung eine hohe Ausrüstungsintegrationsrate hat und die Kosten des Systems effektiv reduzieren, die Komplexität der Steuerung vereinfachen und die Flexibilität der Aufbereitung verbessern kann. (4) Darüber hinaus kann die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 der vorliegenden Offenlegung auch die Bedürfnisse der Gasergänzung, des Ergänzungsgases für undichte Anlagen und der genauen Korrektur des Mischgasverhältnisses in der Anlage erfüllen.

Beispiel 2

[0063] Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführung darin, dass eine spezielle dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 vorgesehen ist.

[0064] Die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 umfasst ein erstes Magnetventil 511, ein zweites Magnetventil 512, einen ersten thermischen Massendurchflussmesser 513, einen zweiten thermischen Massendurchflussmesser 514, einen Puffermischbehälter 515, ein erstes Rohr 516 und ein zweites Rohr 517.

[0065] Der Puffermischbehälter 515 ist mit einem ersten Gaseinlass, einem zweiten Gaseinlass und einem ersten Mischgasauslass ausgestattet.

[0066] Der Gasauslass des CO2-Wärmetauschers 4 ist über die erste Leitung 516 mit dem ersten Gaseinlass verbunden, und das erste Magnetventil 511 und der erste thermische Massendurchflussmesser 513 sind beide an der ersten Leitung 516 angeordnet. Der Gasauslass des C4F7N-Wärmetauschers 3 ist über das zweite Rohr 517 mit dem zweiten Gaseinlass verbunden, und das zweite Magnetventil 512 und der zweite thermische Massendurchflussmesser 514 sind beide am zweiten Rohr 517 angeordnet. Der erste Mischgasauslass steht in Verbindung mit dem Gaseinlassende der C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7.

[0067] Wenn eine dynamische quantitative Durchflussaufbereitung für C4F7N/CO2erforderlich ist, werden das erste Magnetventil 511 und das zweite Magnetventil 512 geöffnet, um den Durchfluss des erhitzten CO2, der pro Zeiteinheit durch das erste Rohr 516 fliesst, und den Durchfluss des erhitzten C4F7N, der pro Zeiteinheit durch das zweite Rohr 517 fliesst, zu steuern, und die Durchflüsse von CO2und C4F7N werden durch den ersten thermischen Massendurchflussmesser 513 und den zweiten thermischen Massendurchflussmesser 514 effektiv überwacht. Wenn der Durchfluss abnormal ist, d.h. der Durchfluss nicht innerhalb des eingestellten Wertebereichs liegt, sendet der entsprechende thermische Massendurchflussmesser ein abnormales Signal an die Steuerzentrale. Nach der Analyse des Signals sendet das Kontrollzentrum Anweisungen, um das entsprechende Magnetventil in Betrieb zu nehmen, und führt eine Online-Durchflusseinstellung durch, indem es die Grösse der Öffnung des Magnetventils anpasst. Das CO2und das C4F7N, die von dem ersten thermischen Massendurchflussmesser 513 und dem zweiten thermischen Massendurchflussmesser 514 überwacht werden, werden in dem Puffermischbehälter 515 gemischt und nach dem Mischen durch die C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 ausgegeben.

[0068] In der vorliegenden Offenlegung werden durch die Installation des ersten thermischen Massendurchflussmessers 513 an der ersten Leitung 516 und des zweiten thermischen Massendurchflussmessers 514 an der zweiten Leitung 517 der CO2-Strom in die erste Leitung 516 und der C4F7N-Strom in die zweite Leitung in Echtzeit gesteuert; in Kombination mit der Einstellung der Öffnung des ersten Magnetventils 511 und der Öffnung des zweiten Magnetventils 512 wird sichergestellt, dass der Durchfluss von C4F7N und der Durchfluss von CO2in den Puffermischbehälter 515 innerhalb des eingestellten Wertebereichs liegen, um weiterhin sicherzustellen, dass das Massenverhältnis des gemischten C4F7N/CO2immer innerhalb eines konstanten Bereichs liegt und um eine genaue Gasaufbereitung zu gewährleisten.

Beispiel 3

[0069] Wie in FIG. 2 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführungsform darin, dass ein erster Differenzdrucksensor 518 am Puffermischbehälter 515 vorgesehen ist. Durch die Anordnung des ersten Differenzdrucksensors 518 auf dem Puffermischbehälter 515 wird der Druck des C4F7N/CO2-Mischgases geprüft und die Genauigkeit der Mischgasaufbereitung weiter überwacht. Wenn der Druckwert des C4F7N/CO2-Mischgases vom eingestellten Bereich abweicht, sendet der erste Differenzdrucksensor 518 natürlich auch ein Signal an die Steuerzentrale, und die Steuerzentrale steuert das erste Magnetventil 511 und das zweite Magnetventil 512 an, um die entsprechende Öffnung einzustellen.

Beispiel 4

[0070] Wie in FIG. 3 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführungsform darin, dass diese Ausführungsform eine spezielle C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 offenbart. Die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 umfasst Partialdruckmischbehälter 521, ein drittes Rohr 522, ein viertes Rohr 523, ein fünftes Rohr 524, ein drittes Magnetventil 525, ein viertes Magnetventil 526, ein erstes Proportionalventil 527 und ein Gaseinlass-Magnetventil 528.

[0071] In dieser Ausführungsform wird die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 mit einer Anzahl von zwei Partialdruckmischbehältern 521 offenbart, nämlich dem ersten Partialdruckmischbehälter 5211 bzw. dem zweiten Partialdruckmischbehälter 5212. Natürlich sollten auch andere Anzahlen von Partialdruckmischbehältern 521 in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.

[0072] Der Gaseinlass des dritten Rohrs 522 ist mit dem CO2-Eingangsanschluss 2 verbunden, der Gaseinlass des vierten Rohrs 523 ist mit dem C4F7N-Eingangsanschluss 1 verbunden, und der Gasauslass des dritten Rohrs 522 und der Gasauslass des vierten Rohrs 523 sind beide mit dem Gaseinlass des fünften Rohrs 524 verbunden. Der Gasauslass des fünften Rohrs 524 ist mit dem Gaseinlass des ersten Partialdruckmischbehälters 5211 bzw. dem Gaseinlass des zweiten Partialdruckmischbehälters 5212 verbunden. Das dritte Magnetventil 525 ist an der dritten Leitung 522, das vierte Magnetventil 526 an der vierten Leitung 523, das erste Proportionalventil 527 an der fünften Leitung 524 und das Gaseinlass-Magnetventil 528 an dem entsprechenden Partialdruckmischbehälter 521 am Gaseinlass vorgesehen. Der Gaseinlass des ersten Partialdruckmischbehälters 5211 ist mit einem ersten Gaseinlass-Magnetventil 5281 ausgestattet, und der Gaseinlass des zweiten Partialdruckmischbehälters 5212 ist mit einem zweiten Gaseinlass-Magnetventil 5282 ausgestattet.

[0073] Wenn eine Partialdruckaufbereitung für C4F7N/CO2erforderlich ist, werden in der vorliegenden Offenlegung das dritte Magnetventil 525 und das vierte Magnetventil 526 geöffnet, um den CO2-Durchfluss durch das erste Rohr 516 pro Zeiteinheit und den C4F7N- Durchfluss durch das zweite Rohr 517 zu steuern.

[0074] Im tatsächlichen Betrieb werden das dritte Magnetventil 525 und das vierte Magnetventil 526 nicht gleichzeitig geöffnet, d.h. das C4F7N und CO2mit bestimmten Drücken werden nacheinander in den entsprechenden Partialdruckmischbehälter 521 eingegeben. Die Einführung hier wird in der Weise durchgeführt, dass zuerst C4F7N in den Partialdruckmischbehälter 521 und dann CO2in den Partialdruckmischbehälter 521 geleitet wird, und die Weise, dass zuerst CO2in den Partialdruckmischbehälter 521 und dann C4F7N in den Partialdruckmischbehälter 521 geleitet wird, sollte auch innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung liegen.

[0075] Die spezifischen Schritte der Partialdruckvorbereitung sind wie folgt.

[0076] S1, öffnen Sie das dritte Magnetventil 525, das vierte Magnetventil 526, das erste Proportionalventil 527 und das erste Gaseinlass-Magnetventil 5281, schliessen Sie das zweite Gaseinlass-Magnetventil 5282 und stellen Sie die Öffnung des ersten Proportionalventils 527 ein; das erhitzte und verdampfte C4F7N strömt nacheinander durch das vierte Rohr 523 und das fünfte Rohr 524, und nach der Durchflusseinstellung erreicht der C4F7N-Ausgang des ersten Proportionalventils 527 den eingestellten Druck und wird in den ersten Partialdruckmischbehälter 5211 eingegeben; das erwärmte CO2durchläuft nacheinander das dritte Rohr 522 und das fünfte Rohr 524, und nach der Durchflusseinstellung erreicht der CO2-Ausgang des ersten Proportionalventils 527 den eingestellten Druck und wird in den ersten Partialdruckmischbehälter 5211 eingegeben; das C4F7N und das CO2werden in dem ersten Partialdruckmischbehälter 5211 gemischt.

[0077] S2, nach Beendigung des Mischens im ersten Partialdruckmischbehälter 5211 das erste Gaseinlass-Magnetventil 5281 schliessen und das zweite Gaseinlass-Magnetventil 5282 öffnen; das erhitzte und verdampfte C4F7N strömt nacheinander durch das vierte Rohr 523 und das fünfte Rohr 524, und nach der Durchflusseinstellung erreicht der C4F7N-Ausgang des ersten Proportionalventils 527 den eingestellten Druck und wird in den zweiten Partialdruckmischbehälter 5212 eingegeben; das erwärmte CO2durchläuft nacheinander das dritte Rohr 522 und das fünfte Rohr 524, und nach der Durchflusseinstellung erreicht der CO2-Ausgang des ersten Proportionalventils 527 den eingestellten Druck und wird in den zweiten Partialdruckmischbehälter 5212 eingegeben; das C4F7N und das CO2werden im zweiten Partialdruckmischbehälter 5212 gemischt.

[0078] S3 wird das im ersten Partialdruckmischbehälter 5211 gemischte C4F7N/CO2-Mischgas durch die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 ausgegeben; das im zweiten Partialdruckmischbehälter 5212 gemischte C4F7N/CO2-Mischgas wird durch4 die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 ausgegeben.

[0079] S4 werden die obigen Schritte S1 und S2 abwechselnd durchgeführt, und die Gasaufbereitung und -förderung erfolgt abwechselnd für den ersten Partialdruckmischbehälter 5211 und den zweiten Partialdruckmischbehälter 5212.

[0080] Die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Vielzahl von Partialdruckmischbehältern 521, und die Vielzahl von Partialdruckmischbehälter 521 sind in zwei Gruppen unterteilt, so dass, wenn eine Gruppe in der Gasaufbereitung ist, die andere Gruppe im Zustand der Ausgabe von Mischgas ist. Somit befindet sich das System immer in einem Zustand, in dem die Gasaufbereitung und die Ausgabe von Mischgas gleichzeitig durchgeführt werden, was die Gasaufbereitungszeit spart und die Effizienz der Gasaufbereitung weiter verbessert.

[0081] In einigen Ausführungsformen ist ausserdem ein zweiter Differenzdrucksensor 5210 an der fünften Leitung 524 vorgesehen, und der zweite Differenzdrucksensor 5210 befindet sich in der Nähe des Gasauslasses des ersten Proportionalventils 527. Durch die Bereitstellung des zweiten Differenzdrucksensors 5210 am Gasauslass des ersten Proportionalventils 527 kann der Druckwert von C4F7N oder CO2, der in den Partialdruckmischbehälter 521 eingegeben wird, effektiv online erfasst werden. Wenn der Druckwert von C4F7N oder CO2vom eingestellten Bereich abweicht , sendet der zweite Differenzdrucksensor 5210 natürlich ein Signal an das Kontrollzentrum, und das Kontrollzentrum steuert das erste Proportionalventil 527, um die entsprechende Öffnung einzustellen.

Beispiel 5

[0082] Wie in FIG. 4 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführung darin, dass der Partialdruckmischbehälter 521 ausserdem mit einer zirkulierenden Mischrohrstruktur 529 versehen ist. Die Rohrleitungsstruktur für die Zirkulationsmischung 529 umfasst ein fünftes Magnetventil 5291, eine erste Luftpumpe 5292, ein erstes Einwegventil 5293, ein sechstes Magnetventil 5294 und ein Zirkulationsrohr 5295.

[0083] Die beiden Enden des Partialdruckmischbehälters 521 sind jeweils mit einem Zirkulationsgaseinlass und einem Zirkulationsgasauslass versehen. Die beiden Enden der Umwälzleitung 5295 sind jeweils mit dem Umwälzgaseinlass und dem Umwälzgasauslass verbunden. Das fünfte Magnetventil 5291, die erste Luftpumpe 5292, das erste Einwegventil 5293 und das sechste Magnetventil 5294 sind nacheinander an der Umlaufleitung 5295 in der Reihenfolge angeordnet, in der das Gas vom Umlaufgasauslass zum Umlaufgaseinlass fliesst.

[0084] In dieser Ausführungsform wird die Umwälzmischung des ersten Partialdruckmischbehälters 5211 als Beispiel zur Veranschaulichung des Funktionsprinzips herangezogen. Das Prinzip der Umwälzmischung des zweiten Partialdruckmischbehälters 5212 bezieht sich auf den ersten Partialdruckmischbehälter 5211.

[0085] Im Betrieb werden das fünfte Magnetventil 5291, die erste Luftpumpe 5292, das erste Einwegventil 5293, das sechste Magnetventil 5294 und das erste Gaseinlass-Magnetventil 5281 geöffnet; das zweite Gaseinlass-Magnetventil 5282 geschlossen wird und das C4F7N und CO2in dem Partialdruckmischbehälter 521 aus dem Zirkulationsgaseinlass des Partialdruckmischbehälter 521 ausgegeben werden und nach dem Passieren der Zirkulationsleitung 5295 dann aus dem Zirkulationsgasauslass des Partialdruckmischbehälters 521 in den Partialdruckmischbehälter 521 eingegeben werden, und so weiter.

[0086] Im Vergleich zum Stand der Technik, der sich nur auf die freie Bewegung der Gasmoleküle stützt, um eine Gasmischung zu erreichen, bietet die vorliegende Offenlegung eine zirkulierende Mischrohrleitungsstruktur 529, die es ermöglicht, C4F7N und CO2in einem fliessenden Zustand zu mischen, was die Mischeffizienz von C4F7N und CO2weiter verbessern kann und letztlich die Effizienz der Gasaufbereitung verbessert.

Beispiel 6

[0087] Wie in Figur 4 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführungsform darin, dass, wenn zwei Partialdruckmischbehälter 521 (der erste Partialdruckmischbehälter 5211, der zweite Partialdruckmischbehälter 5212) für die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 verwendet werden, die vorliegende Offenbarung die folgende spezifische zirkulierende Mischrohleitungsstruktur 529 annimmt, um die Rohrleitungsstruktur zu vereinfachen.

[0088] Die Zirkulationsleitung 5295 umfasst einen Zirkulationsgaseinlassabschnitt 52951, einen Zirkulationsabschnitt 52952 und einen Zirkulationsgasauslassabschnitt 52593, die nacheinander Ende an Ende miteinander verbunden sind. Der Gaseinlass des Zirkulationsgaseinlassabschnitts 52951 ist mit dem Umwälzgasauslass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters 521 verbunden. Das fünfte Magnetventil 5291 ist an dem entsprechenden Zirkulationsgaseinlassabschnitt 52951 angeordnet. Die Gasauslässe der beiden Zirkulationsgaseinlassabschnitte 52951 sind beide mit dem Gaseinlass eines Umwälzabschnitts 52952 verbunden.

[0089] Die erste Luftpumpe 5292 und das erste Einwegventil 5293 sind alle im Umwälzabschnitt 52952 angeordnet. Der Gasauslass des Umwälzabschnitts 52952 ist mit den Gaseinlässen der beiden Zirkulationsgasauslassabschnitt 52591 verbunden. Das sechste Magnetventil 5294 ist an dem entsprechenden Zirkulationsgasauslassabschnitt 52593 vorgesehen, und der Gasauslass des Zirkulationsgasauslassabschnitts 52593 ist mit dem Umlaufgaseinlass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters 521 verbunden.

[0090] Wenn die Gase C4F7N und CO2im ersten Partialdruckmischbehälter 5211 gemischt werden, werden das erste Gaseinlass-Magnetventil 5281, die erste Luftpumpe 5292, das erste Einwegventil 5293 sowie das sechste Magnetventil 5294 und das fünfte Magnetventil 5291 in der Nähe des ersten Partialdruckmischbehälters 5211 geöffnet, und das zweite Gaseinlass-Magnetventil 5282, das sechste Magnetventil 5294 und das fünfte Magnetventil 5291 in der Nähe des zweiten Partialdruckmischbehälters 5212 werden geschlossen; dann können das C4F7N und das CO2des ersten Teildruckmischbehälters 5211 in der zirkulierenden Mischrohrleitungsstruktur 529 gemischt werden. Wenn die C4F7N- und CO2-Gase im zweiten Partialdruckmischbehälter 5212 gemischt werden, werden das zweite Gaseinlass-Magnetventil 5282, die erste Luftpumpe 5292, das erste Einwegventil 5293, das sechste Magnetventil 5294 und das fünfte Magnetventil 5291 in der Nähe des zweiten Partialdruckmischbehälter 5212 geöffnet, und das erste Gaseinlass-Magnetventil 5281, das sechste Magnetventil und5294 das fünfte Magnetventil 5291 in der Nähe des ersten Partialdruckmischbehälter 5211 werden geschlossen; dann können das C4F7N und das CO2in dem ersten Partialdruckmischbehälter 5212 in der zirkulierenden Mischrohrleitungsstruktur 529 gemischt werden.

[0091] Da die vorliegende Offenlegung nur einen Umlaufabschnitt 52952 vorsieht, kann die Vermischung des Gases in den beiden Partialdruckmischbehältern 5211 realisiert werden, wodurch die Konstruktion der Rohrleitungen vereinfacht und die Integrationswirkung der Rohrleitungen verbessert wird.

[0092] In einigen Ausführungsformen ist auch ein zweites Proportionalventil 5296 am Anfang des Zirkulationsabschnitts 52952 vorgesehen, und das zweite Proportionalventil 5296 befindet sich in der Nähe des Gaseinlasses der ersten Luftpumpe 5292.

[0093] Durch die Bereitstellung des zweiten Proportionalventils 5296 können die Durchflüsse von C4F7N und CO2, die in die Zirkulationsleitung 5295 eingeleitet werden, eingestellt werden. Dadurch kann die Menge an C4F7N und CO2, die pro Zeiteinheit gemischt wird, entsprechend den spezifischen Anforderungen an die Gasaufbereitung und die Gasaufbereitungsumgebung gesteuert werden, und die Flexibilität der Mischung wird verbessert.

[0094] Wie in FIG. 5 dargestellt, ist in einigen Ausführungsformen ein erster Massensensor 52011 am Gaseinlass des Partialdruckmischbehälter 521 und ein zweiter Massensensor 52012 am Gasauslass des Partialdruckmischbehälter 521 vorgesehen.

[0095] In einigen Ausführungsformen ist ausserdem ein vierter Differenzdrucksensor 52013 am Partialdruckmischbehälter 521 vorgesehen.

[0096] Durch die Bereitstellung von Qualitätssensoren am Einlass bzw. Auslass des Partialdruckmischbehälter 521 zur Online-Überwachung der Gasqualität im Partialdruckmischbehälter 521 in Kombination mit der Online-Überwachung des Differenzdrucksensors, um eine gegenseitige Rückkopplung von Qualitätswert und Druckwert zu erreichen, ist es möglich, die Genauigkeit der C4F7N- und CO2-Gasaufbereitung genauer zu überwachen.

Beispiel 7

[0097] Wie in Fig. 6 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführungsform darin, dass die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 ausserdem eine Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 zur Entnahme des C4F7N/CO2-Mischgases im Partialdruckmischbehälter umfasst.

[0098] Die Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 umfasst ein siebtes Magnetventil 531, eine ölfreie Fujiwara-Vakuumpumpe 532 oder eine Unterdruckpumpe, ein zweites Einwegventil 533, ein drittes Proportionalventil 534, ein achtes Magnetventil 535, eine erste Ausgangsleitung 536 und eine zweite Ausgangsleitung 537.

[0099] Das erste Ausgangsrohr 536 und das zweite Ausgangsrohr 537 sind parallel angeordnet, der Gaseinlass des ersten Ausgangsrohrs 536 und der Gaseinlass des zweiten Ausgangsrohrs 537 sind beide mit dem Gasauslass des Partialdruckmischbehälters verbunden, und der Gasauslass des ersten Ausgangsrohrs 536 und der Gasauslass des zweiten Ausgangsrohrs 537 sind beide mit der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur verbunden.

[0100] Das siebte Magnetventil 531, die ölfreie Fujiwara-Vakuumpumpe 532 oder die Unterdruckpumpe und das zweite Einwegventil 533 sind nacheinander an der ersten Ausgangsleitung 536 entlang der Gasförderrichtung angeordnet.

[0101] Das dritte Proportionalventil 534 und das achte Magnetventil 535 sind nacheinander an der zweiten Ausgangsleitung 537 entlang der Gasflussrichtung angeordnet.

[0102] Um das C4F7N/CO2-Mischgas aus dem Partialdruckmischbehälter 521 vollständig auszugeben, ist die vorliegende Offenbarung in der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 mit der Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 zur Entnahme des C4F7N/CO2-Mischgases in dem Partialdruckmischbehälter 521 ausgestattet.

[0103] Die Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 realisiert die Ausgabe von C4F7N/CO2-Mischgas durch die folgenden Schritte. Das durch den Partialdruckmischbehälter hergestellte C4F7N/CO2- Gasgemisch hat zu Beginn seiner Ausgabe einen relativ hohen Druck. Zu diesem Zeitpunkt wird das C4F7N/CO2-Mischgas durch Schliessen des siebten Magnetventils 531 und Öffnen des dritten Proportionalventils 534 und des achten Magnetventils 535 durch das zweite Ausgangsrohr 537 in die nachfolgenden Rohre eingespeist und dann aus der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur ausgegeben. Wenn der Druck des C4F7N/CO2-Mischgases in dem Partialdruckmischbehälter 521 niedriger als der eingestellte Wert (130 kPa) ist, ist es zu diesem Zeitpunkt schwierig, das verbleibende C4F7N/CO2-Mischgas in dem Partialdruckmischbehälter nur durch die C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur in Kombination mit der zweiten Ausgangsrohrleitung 537 auszugeben. Zu diesem Zeitpunkt wird durch Schliessen des dritten Proportionalventils 534 und des achten Magnetventils 535 und Öffnen des siebten Magnetventils 531, der ölfreien Fujiwara-Vakuumpumpe 532 oder der Unterdruckpumpe das C4F7N/CO2- Mischgas in die nachfolgenden Rohre von der ersten Ausgangsleitung 536 unter dem Saugeffekt der ölfreien Fujiwara-Vakuumpumpe 532 oder der Unterdruckpumpe eingespeist, bis der Druck des C4F7N/CO2-Mischgases im Partialdruckmischbehälter 521 auf 5 kPa reduziert ist.

[0104] Die Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 der vorliegenden Offenbarung bietet zwei Sätze von Gasübertragungszweigrohrleitungen. Wenn der Druck des Mischgases hoch ist, kann die Öffnung der zweiten Ausgangsleitung 537 verwendet werden, um die Ausgabe des C4F7N/CO2-Mischgases abzuschliessen. Die Einstellung des dritten Proportionalventils 534 in der vorliegenden Offenbarung ist es, den Ausgangsdruck des Mischgases zu steuern und entsprechend mit dem Ausgang des C4F7N/CO2-Mischgases anzupassen, um die Stabilität des Gasausgangs zu gewährleisten. Wenn der Druck des Mischgases relativ gering ist, kann durch die erste Ausgangsleitung 536 und mit der Wirkung der ölfreien Fujiwara-Vakuumpumpe 532 oder der Unterdruckpumpe sichergestellt werden, dass das Mischgas im Partialdruckmischbehälter 521 so weit wie möglich ausgegeben wird, und eine Kreuzkontamination verhindert werden, wenn beim nächsten Mal Mischgas mit unterschiedlichen Anteilen und unterschiedlichen Drücken hergestellt wird. Der Unterschied zwischen der ölfreien Vakuumpumpe von Fujiwara und der normalen Rohrleitung besteht darin, dass die normale Vakuumpumpe mit Schmieröl betrieben wird. Wird bei der Herstellung des Mischgases eine herkömmliche Vakuumpumpe verwendet, kann das Gas verunreinigt werden.

[0105] In einigen Ausführungsformen ist der Gasauslass jedes Partialdruckmischbehälters 521 über ein Übergangsrohr 54 mit dem Einlassende einer Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 verbunden, und ein neuntes Magnetventil 541 ist am Übergangsrohr 54 angeordnet.

[0106] Durch Öffnen und Schliessen des entsprechenden neunten Magnetventils 541 kann das Mischgas aus verschiedenen Partialdruckmischbehälter 521 j e nach Bedarf selektiv in die AusgangsRohrleitungsstruktur 53 eingespeist werden.

Beispiel 8

[0107] Wie in Fig. 7 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführungsform darin, dass das multifunktionale C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystem ferner eine Druckrohrleitungsstruktur 6 umfasst, die verwendet wird, um das C4F7N/CO2-Mischgas aus der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 unter Druck zu setzen.

[0108] Die Druckrohrleitungsstruktur 6 umfasst einen ersten Puffertank 61, eine dritte Luftpumpe 62, ein drittes Einwegventil 63, eine erste Druckleitung 64, eine zweite Druckleitung 65, ein viertes Proportionalventil 66 und eine dritte Druckleitung 67.

[0109] Beide Enden der ersten Druckleitung 64 sind mit dem Auslassende der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 bzw. dem ersten Gaseinlass des ersten Puffertanks 61 verbunden.

[0110] Beide Enden der zweiten Druckleitung 65 sind mit dem Auslassende der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 bzw. dem zweiten Einlass des ersten Puffertanks 61 verbunden.

[0111] Beide Enden des dritten Druckrohrs 67 sind mit dem Gasauslass des ersten Pufferspeichers 61 bzw. dem Einlassende der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 verbunden.

[0112] Das vierte Proportionalventil 66 ist an der ersten Druckleitung 64 angeordnet, und die dritte Luftpumpe 62 und das dritte Einwegventil 63 sind nacheinander an der dritten Druckleitung 67 entlang der Gasflussrichtung angeordnet. Die dritte Luftpumpe 62 der vorliegenden Offenbarung ist vorzugsweise ein Kompressor, und andere Luftpumpen im Stand der Technik sollten auch unter den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.

[0113] Aufgrund der Tatsache, dass in der tatsächlichen Betrieb, vor allem für die Hersteller von Geräten zu entwickeln 1000 kV GIL und die Ausrüstung Gaskammer gross ist, ist es schwierig für die C4F7N/CO2-Mischgas durch C4F7N/CO2- Mischrohrleitungsstruktur 5 vorbereitet, um direkt in die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 eingegeben werden. Daher ist die vorliegende Offenbarung mit einer Druckrohrleitungsstruktur 6 zur Verfügung gestellt.

[0114] Bei der Ausgabe des quantitativen C4F7N/CO2-Gemischgases, das durch die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 hergestellt wurde, ist es in der vorliegenden Offenbarung möglich, durch Öffnen der dritten Gaspumpe 62 und des dritten Einwegventils 63, Einstellen der Öffnung des vierten Proportionalventils 66 und Schliessen der Ausgabe-Rohrleitungsstruktur 53 zu ermöglichen, dass quantitatives C4F7N/CO2-Gemischgas durch das erste Druckrohr 64 in den ersten Puffertank 61 zum Puffern eingegeben und dann durch das dritte Druckrohr 67 in die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 ausgegeben wird.

[0115] Bei der Ausgabe des C4F7N/CO2-Mischgases mit einem bestimmten Druck, das durch die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 vorbereitet wurde, durch Öffnen der dritten Luftpumpe 62, des dritten Einwegventils 63 und der Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 und Schliessen des vierten Proportionalventils 66 ist es möglich, dass das C4F7N/CO2-Mischgas mit einem bestimmten Druck durch die zweite Druckleitung 65 in den ersten Puffertank 61 zum Puffern eingegeben wird und durch die dritte Druckleitung 67 an die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 ausgegeben wird.

[0116] In einigen Ausführungsformen ist ausserdem ein sechster Differenzdrucksensor 68 an der dritten Vorspannleitung 67 angeordnet, und der sechste Differenzdrucksensor 68 befindet sich in der Nähe des Gasauslasses der dritten Luftpumpe 62. Der Druck des in die dritte Druckleitung 67 eingeleiteten Mischgases wird von dem sechsten Differenzdrucksensor 68 online überwacht.

Beispiel 9

[0117] Wie in FIG. 8 dargestellt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführung darin, dass eine spezielle C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 vorgesehen ist.

[0118] Die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 umfasst ein zehntes Magnetventil 71, einen zweiten Puffertank 72 und ein Mischgas-Auslassrohr 73. Der Gaseinlass des Mischgasauslassrohrs 73 ist mit dem Auslassende der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 verbunden. Das zehnte Magnetventil 71 und der zweite Puffertank 72 sind nacheinander an der Mischgasauslassleitung 73 entlang des Gasstroms angeordnet.

[0119] Im Betrieb wird durch Öffnen des zehnten Magnetventils 71 das C4F7N/CO2-Gemischgas durch die Mischgasauslassleitung 73 in den zweiten Puffertank 72 zur Pufferung eingeleitet und durch den zweiten Puffertank 72 an externe Geräte ausgegeben.

[0120] In einigen Ausführungsformen ist ein dritter Differenzdrucksensor 721 am zweiten Pufferspeicher 72 angeordnet. Der Druck des Mischgases im zweiten Pufferspeicher 72 wird durch den dritten Differenzdrucksensor 721 online überwacht.

Beispiel 10

[0121] Wie in Fig. 8 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführungsform darin, dass die C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 ausserdem eine Probenahme-Zweigstruktur 74 umfasst. Die Probenahmeabzweigstruktur 74 umfasst ein Probenahmeabzweigrohr 741, ein Druckminderungs- und Stabilisierungsventil 742 und ein fünftes Proportionalventil 743. Der Gaseinlass des Probenahmezweigrohrs 741 ist mit dem Gasauslass des zweiten Puffertanks 72 verbunden. Das Druckminderungs- und Stabilisierungsventil 742 und das fünfte Proportionalventil 743 sind entlang des Gasstroms nacheinander an der Probenahmeabzweigleitung 741 angeordnet.

[0122] Um die Genauigkeit und Reinheit der gemischten Zubereitung des C4F7N/CO2- Gemischgases, das an die Anlage abgegeben wird, weiter zu gewährleisten, ist in der C4F7N/CO2-GeMischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 eine Probenahme abzweigstruktur 74 angeordnet. Durch Öffnen des Druckreduzier- und Stabilisierungsventils 742 und Einstellen des fünften Proportionalventils 743 wird eine kleine Menge C4F7N/CO2-Gemischgas aus der Probenahmeabzweigleitung 741 ausgegeben, und am Ende der Probenahmeabzweigleitung 741 wird eine Probenahme durchgeführt. Die Probe wird analysiert, um die Reinheit und Genauigkeit des C4F7N/CO2-Gemischgases sicherzustellen.

Beispiel 11

[0123] Wie in Fig. 9 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dieser und der vorhergehenden Ausführungsform darin, dass das multifunktionale C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystem ausserdem eine Vakuumrohrleitungsstruktur 8 umfasst. Diese Ausführungsform sieht eine spezielle Vakuumrohrleitungsstruktur 8 vor, die eine vierte Luftpumpe 81, ein sechstes Proportionalventil 82, einen dritten Puffertank 83, ein elftes Magnetventil 84, ein zwölftes Magnetventil 85, ein dreizehntes Magnetventil 86, eine Hauptvakuumleitung 87, eine erste Vakuumzweigleitung 88 und eine zweite Vakuumzweigleitung 89 umfasst.

[0124] Das erste Vakuumzweigrohr 88 und das zweite Vakuumzweigrohr 89 sind parallel zueinander angeordnet. Der Gasauslass des ersten Vakuumzweigrohrs 88 und der Gasauslass des zweiten Vakuumzweigrohrs sind beide mit dem Gaseinlass des Hauptvakuumrohrs 87 verbunden, der Gaseinlass des ersten Vakuumzweigrohrs 88 ist mit dem Auslassende der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 verbunden, und der Gaseinlass des zweiten Vakuumzweigrohrs 89 ist mit dem Gasauslass des ersten Proportionalventils 527 verbunden.

[0125] Die vierte Luftpumpe 81, das sechste Proportionalventil 82, der dritte Pufferspeicher 83 und das elfte Magnetventil 84 sind nacheinander an der Hauptvakuumleitung 87 entlang der Gasflussrichtung angeordnet.

[0126] Das zwölfte Magnetventil 85 ist an der ersten Unterdruck-Zweigleitung 88 angeordnet.

[0127] Das dreizehnte Magnetventil 86 ist an der zweiten Unterdruck-Zweigleitung 89 angeordnet.

[0128] Um andere Verunreinigungen wie z. B. Luft in der Rohrleitung zu beseitigen und zu verhindern, dass das Vorhandensein von Verunreinigungen die Genauigkeit des zubereiteten Mischgases beeinträchtigt, ist es ausserdem erforderlich, das derzeitige Gasaufbereitungssystem vor der Gasaufbereitung unter Verwendung der Vakuumrohrleitungsstruktur 8 der vorliegenden Offenlegung zu vakuumieren.

[0129] Durch Öffnen der vierten Luftpumpe (81), des sechsten Proportionalventils (82), des elften Magnetventils (84), des zwölften Magnetventils (85), des ersten Magnetventils (511) und des zweiten Magnetventils (512) wird die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur (51) unter Vakuum gesetzt.

[0130] Durch Öffnen der vierten Luftpumpe (81), des sechsten Proportionalventils (82), des zwölften Magnetventils (85), des elften Magnetventils (84), der dritten Gaspumpe (62) und des zehnten Magnetventils (71) erfolgt die Unterdruckbehandlung der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur.

[0131] Durch Öffnen der vierten Luftpumpe 81, des sechsten Proportionalventils 82, des dreizehnten Magnetventils 86, des dritten Magnetventils 525, des vierten Magnetventils 526, des ersten Proportionalventils 527, des ersten Gaseinlass-Magnetventils 5281, des zweiten Gaseinlass-Magnetventils 5282, dem neunten Magnetventil 541, dem dritten Proportionalventil 534, dem achten Magnetventil 535, dem zwölften Magnetventil 85, der dritten Luftpumpe 62 und dem zehnten Magnetventil 71 wird die Vakuumbehandlung der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrstruktur durchgeführt.

[0132] In einigen Ausführungsformen ist ausserdem ein fünfter Differenzdrucksensor 831 am dritten Pufferspeicher 83 angeordnet. Der fünfte Differenzdrucksensor 831 dient dazu, den Druck des Gases im dritten Pufferspeicher 83 online zu überwachen, um den Grad des Unterdrucks zu bestimmen.

[0133] In einigen Ausführungsformen ist ein Drucksteuerungsschalter 810 an der Hauptvakuumleitung 87 angeordnet, und der Drucksteuerungsschalter 810 befindet sich in der Nähe des Gasauslasses des elften Magnetventils 84. Der Grad des Vakuums wird durch den Druckkontrollschalter 810 gesteuert, und das Vakuum der vorliegenden Offenbarung wird auf 0,08 MPa gesteuert.

Beispiel 12

[0134] Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der vorhergehenden besteht darin, dass C4F7N über den C4F7N-Gastank in den C4F7N-Eingangsanschluss 1 und CO2über den CO2-Gastank in den CO2-Eingangsanschluss 2 eingeleitet wird. Eine Heiz- und Verdampfungsvorrichtung des Standes der Technik ist am Umfang des C4F7N-Gastanks und am Umfang des CO2-Gastanks installiert. Beispielsweise kann ein Heizungsrohr um den Gastank gewickelt werden, und in das Heizungsrohr kann heisses Wasser oder ein anderes Hochtemperaturmedium eingefüllt werden.

Beispiel 13

[0135] Wie in Fig. 10 gezeigt, wird in dieser Ausführungsform ein multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystem offenbart, das einen C4F7N-Eingangsanschluss 1, einen CO2-Eingangsanschluss 2, einen C4F7N-Wärmetauscher 3, einen CO2-Wärmetauscher 4, eine C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 und eine C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 umfasst.

[0136] Der C4F7N-Wärmetauscher 3 dient zur Erwärmung und Verdampfung des über den C4F7N-Eingangsanschluss 1 zugeführten C4F7N. Der CO2-Wärmetauscher 4 dient zum Erhitzen und Verdampfen des über den CO-Eingangsanschluss 2 zugeführten CO2. Die C4F7N/CO2-Mischrohrstruktur 5 wird zum Mischen des erhitzten C4F7N und CO2verwendet, und die C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 wird zur Ausgabe des C4F7N/CO2-Mi schgases verwendet.

[0137] Die C4F7N/CO2-Misch-Rohrleitungsstruktur 5 umfasst eine dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und eine C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52.

[0138] Die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 und die C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 sind parallel angeordnet. Die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 wird verwendet, um das erhitzte CO2und C4F7N quantitativ zu mischen. Die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 wird verwendet, um das erhitzte CO2und C4F7N bei bestimmten Drücken zu mischen.

[0139] Die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 umfasst einen Partialdruckmischbehälter 521, und der Partialdruckmischbehälter 521 wird zum Mischen von CO2und C4F7N mit bestimmten Drücken verwendet. Mehrere Partialdruckmischbehälter 521 sind parallel angeordnet und führen abwechselnd die Gasaufbereitung und den Gastransport durch.

[0140] Die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 umfasst ein erstes Magnetventil 511, ein zweites Magnetventil 512, einen ersten thermischen Massendurchflussmesser 513, einen zweiten thermischen Massendurchflussmesser 514, einen Puffermischbehälter 515, ein erstes Rohr 516 und ein zweites Rohr 517.

[0141] Der Puffermischbehälter 515 ist mit einem ersten Gaseinlass, einem zweiten Gaseinlass und einem ersten Mischgasauslass ausgestattet.

[0142] Der Gasauslass des CO2-Wärmetauschers 4 ist über die erste Leitung 516 mit dem ersten Gaseinlass verbunden, und das erste Magnetventil 511 und der erste thermische Massendurchflussmesser 513 sind beide an der ersten Leitung 516 angeordnet. Der Gasauslass des C4F7N-Wärmetauschers 3 ist über das zweite Rohr 517 mit dem zweiten Gaseinlass verbunden, und das zweite Magnetventil 512 und der zweite thermische Massendurchflussmesser 514 sind beide am zweiten Rohr 517 angeordnet. Der erste Mischgasauslass ist mit dem Einlassende der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 verbunden.

[0143] Ein erster Differenzdrucksensor 518 ist auf dem Puffermischbehälter 515 angeordnet. Durch die Anordnung des ersten Differenzdrucksensors 518 am Puffermischbehälter 515 wird der Druck des C4F7N/CO2-Mischgases geprüft und die Genauigkeit der Mischgasaufbereitung weiter überwacht. Wenn der Druckwert des C4F7N/CO2-Mischgases vom eingestellten Bereich abweicht, sendet der erste Differenzdrucksensor 518 natürlich auch ein Signal an das Kontrollzentrum, und das Kontrollzentrum steuert das erste Magnetventil 511 und das zweite Magnetventil 512 an, um die entsprechende Öffnung einzustellen.

[0144] Die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 umfasst einen Partialdruckmischbehälter 521, ein drittes Rohr 522, ein viertes Rohr 523, ein fünftes Rohr 524, ein drittes Magnetventil 525, ein viertes Magnetventil 526, ein erstes Proportionalventil 527 und ein Gaseinlass-Magnetventil 528.

[0145] In dieser Ausführungsform wird die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 mit einer Anzahl von zwei Partialdruckmischbehältern 521 offenbart, nämlich dem ersten Partialdruckmischbehälter 5211 bzw. dem zweiten Partialdruckmischbehälter 5212. Natürlich sollten auch andere Anzahlen von Partialdruckmischbehältern 521 in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.

[0146] Der Gaseinlass des dritten Rohrs 522 ist mit dem CO2-Eingangsanschluss 2 verbunden, der Gaseinlass des vierten Rohrs 523 ist mit dem C4F7N-Eingangsanschluss 1 verbunden, und der Gasauslass des dritten Rohrs 522 und der Gasauslass des vierten Rohrs 523 sind beide mit dem Gaseinlass des fünften Rohrs 524 verbunden. Der Gasauslass des fünften Rohrs 524 ist mit dem Gaseinlass des ersten Partialdruckmischbehälters 5211 bzw. dem Gaseinlass des zweiten Partialdruckmischbehälters 5212 verbunden. Das dritte Magnetventil 525 ist an der dritten Leitung 522, das vierte Magnetventil 526 an der vierten Leitung 523, das erste Proportionalventil 527 an der fünften Leitung 524 und das Gaseinlass-Magnetventil 528 am Gaseinlass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters 521 angeordnet. Der Gaseinlass des ersten Partialdruckmischbehälter 5211 ist mit einem ersten Gaseinlass-Magnetventil 5281 und der Gaseinlass des zweiten Partialdruckmischbehälters 5212 ist mit einem zweiten Gaseinlass-Magnetventil 5282 ausgestattet.

[0147] An der fünften Leitung 524 ist ausserdem ein zweiter Differenzdrucksensor 5210 angeordnet, der sich in der Nähe des Gasauslasses des ersten Proportionalventils 527 befindet. Durch die Bereitstellung des zweiten Differenzdrucksensors 5210 am Gasausgang des ersten Proportionalventils 527 wird der Druck des ausgegebenen Mischgases überwacht.

[0148] Der Partialdruckmischbehälter 521 ist ausserdem mit einer Mischumlaufleitung 529 ausgestattet. Die Rohrleitungsstruktur für die Zirkulationsmischung 529 umfasst ein fünftes Magnetventil 5291, eine erste Luftpumpe 5292, ein erstes Einwegventil 5293, ein sechstes Magnetventil 5294 und ein Zirkulationsrohr 5295.

[0149] Die beiden Enden des Partialdruckmischbehälters 521 sind jeweils mit einem Zirkulationsgaseinlass und einem Zirkulationsgasauslass versehen. Die beiden Enden der Umwälzleitung 5295 sind jeweils mit dem Umwälzgaseinlass und dem Umwälzgasauslass verbunden. Das fünfte Magnetventil 5291, die erste Luftpumpe 5292, das erste Einwegventil 5293 und das sechste Magnetventil 5294 sind nacheinander an der Umlaufleitung 5295 in der Reihenfolge angeordnet, in der das Gas vom Umlaufgasauslass zum Umlaufgaseinlass fliesst.

[0150] Die Zirkulationsleitung 5295 umfasst einen Zirkulationsgaseinlassabschnitt 52951, einen Zirkulationsabschnitt 52952 und einen Zirkulationsgasauslassabschnitt 52593, die nacheinander Ende an Ende miteinander verbunden sind. Der Gaseinlass des Zirkulationsgaseinlassabschnitts 52951 ist mit dem Umwälzgasauslass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters 521 verbunden. Das fünfte Magnetventil 5291 ist an dem entsprechenden Zirkulationsgaseinlassabschnitt 52951 angeordnet. Die Gasauslässe der beiden Zirkulationsgaseinlassabschnitte 52951 sind beide mit dem Gaseinlass eines Umwälzabschnitts 52952 verbunden.

[0151] Die erste Luftpumpe 5292 und das erste Einwegventil 5293 sind alle auf dem Umwälzabschnitt 52952 angeordnet, und der Gasauslass des Umwälzabschnitts 52952 ist mit den Gaseinlässen der beiden Zirkulationsgasauslassabschnitt 52591 verbunden. Das sechste Magnetventil 5294 ist am entsprechenden Zirkulationsgasauslassabschnitt 52593 angeordnet, und der Gasauslass des Zirkulationsgasauslassabschnitt 52593 ist mit dem Zirkulationsgaseinlass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters 521 verbunden.

[0152] Ein zweites Proportionalventil 5296 ist ebenfalls am Anfang der Umwälzstrecke 52952 angeordnet, und das zweite Proportionalventil 5296 befindet sich in der Nähe des Gaseinlasses der ersten Luftpumpe 5292.

[0153] Ein erster Massensensor 52011 ist am Gaseinlass des Partialdruckmischbehälters 521 und ein zweiter Massensensor 52012 ist am Gasauslass des Partialdruckmischbehälters 521 vorgesehen.

[0154] Ein vierter Differenzdrucksensor 52013 ist ebenfalls am Partialdruckmischbehälter 521 vorgesehen.

[0155] Die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 umfasst ferner eine Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 zur Entnahme des C4F7N/CO2-Mischgases im Partialdruckmischbehälter 521.

[0156] Die Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 umfasst ein siebtes Magnetventil 531, eine ölfreie Fujiwara-Vakuumpumpe 532 oder eine Unterdruckpumpe, ein zweites Einwegventil 533, ein drittes Proportionalventil 534, ein achtes Magnetventil 535, eine erste Ausgangsleitung 536 und eine zweite Ausgangsleitung 537.

[0157] Das erste Ausgangsrohr 536 und das zweite Ausgangsrohr 537 sind parallel angeordnet, der Gaseinlass des ersten Ausgangsrohrs 536 und der Gaseinlass des zweiten Ausgangsrohrs 537 sind beide mit dem Gasauslass des Partialdruckmischbehälters 521 verbunden, und der Gasauslass des ersten Ausgangsrohrs 536 und der Gasauslass des zweiten Ausgangsrohrs 537 sind beide mit der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 verbunden.

[0158] Das siebte Magnetventil 531, die ölfreie Fujiwara-Vakuumpumpe 532 oder die Unterdruckpumpe und das zweite Einwegventil 533 sind nacheinander an der ersten Ausgangsleitung 536 entlang der Gasförderrichtung angeordnet.

[0159] Das dritte Proportionalventil 534 und das achte Magnetventil 535 sind nacheinander an der zweiten Ausgangsleitung 537 entlang der Gasflussrichtung angeordnet.

[0160] Der Gasauslass jedes Partialdruckmischbehälters 521 ist jeweils über ein Übergangsrohr 54 mit dem Einlassende einer Ausgangsrohrleitungsstruktur 53 verbunden, und ein neuntes Magnetventil 541 ist am Übergangsrohr 54 angeordnet.

[0161] Das multifunktionale C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystem umfasst ferner eine Druckrohrleitungsstruktur 6, die verwendet wird, um das C4F7N/CO2-Gasgemisch aus der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 unter Druck zu setzen.

[0162] Die Druckrohrleitungsstruktur 6 umfasst einen ersten Puffertank 61, eine dritte Luftpumpe 62, ein drittes Einwegventil 63, eine erste Druckleitung 64, eine zweite Druckleitung 65, ein viertes Proportionalventil 66 und eine dritte Druckleitung 67.

[0163] Beide Enden der ersten Druckleitung 64 sind mit dem Auslassende der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 bzw. dem ersten Gaseinlass des ersten Puffertanks 61 verbunden.

[0164] Beide Enden der zweiten Druckleitung 65 sind mit dem Auslassende der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur 52 bzw. dem zweiten Einlass des ersten Puffertanks 61 verbunden.

[0165] Beide Enden des dritten Druckrohrs 67 sind mit dem Gasauslass des ersten Pufferspeichers 61 bzw. dem Einlassende der C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 verbunden.

[0166] Das vierte Proportionalventil 66 ist an der ersten Druckleitung 64 vorgesehen, und die dritte Luftpumpe 62 und das dritte Einwegventil 63 sind nacheinander an der dritten Druckleitung 67 entlang der Gasflussrichtung angeordnet.

[0167] Ein sechster Differenzdrucksensor 68 ist ausserdem an der dritten Druckleitung 67 vorgesehen, und der sechste Differenzdrucksensor 68 befindet sich in der Nähe des Gasauslasses der dritten Luftpumpe 62.

[0168] Die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 umfasst ein zehntes Magnetventil 71, einen zweiten Puffertank 72 und ein Mischgas-Auslassrohr 73. Der Gaseinlass des Mischgasauslassrohrs 73 ist mit dem Auslassende der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur 5 verbunden. Das zehnte Magnetventil 71 und der zweite Puffertank 72 sind nacheinander an der Mischgasauslassleitung 73 entlang des Gasstroms angeordnet.

[0169] Am zweiten Pufferspeicher 72 befindet sich ein dritter Differenzdrucksensor 721.

[0170] Die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur 7 umfasst ferner eine Probenahmeabzweigstruktur 74. Die Probenahmeabzweigstruktur 74 umfasst ein Probenahmeabzweigrohr 741, ein Druckminderungs- und Stabilisierungsventil 742 und ein fünftes Proportionalventil 743. Der Gaseinlass des Entnahmezweigrohrs 741 ist mit dem Gasauslass des zweiten Puffertanks 72 verbunden. Das Druckminderungs- und Stabilisierungsventil 742 und das fünfte Proportionalventil 743 sind entlang des Gasstroms nacheinander an der Probenahmeabzweigleitung 741 angeordnet.

[0171] Das multifunktionale C4F7N/CO2-Mischgasaufbereitungssystem umfasst ausserdem eine Vakuumrohrleitungsstruktur 8. Diese Ausführungsform sieht eine spezielle Vakuumrohrleitungsstruktur 8 vor, die eine vierte Luftpumpe 81, ein sechstes Proportionalventil 82, einen dritten Puffertank 83, ein elftes Magnetventil 84, ein zwölftes Magnetventil 85, ein dreizehntes Magnetventil 86, eine Hauptvakuumleitung 87, eine erste Vakuumzweigleitung 88 und eine zweite Vakuumzweigleitung 89 umfasst.

[0172] Das erste Vakuumzweigrohr 88 und das zweite Vakuumzweigrohr 89 sind parallel zueinander angeordnet. Der Auslass des ersten Vakuumzweigrohrs 88 und der Auslass des zweiten Vakuumzweigrohrs sind beide mit dem Gaseinlass des Hauptvakuumrohrs 87 verbunden, der Gaseinlass des ersten Vakuumzweigrohrs 88 ist mit dem Auslassende der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur 51 verbunden, und der Gaseinlass des zweiten Vakuumzweigrohrs 89 ist mit dem Gasauslass des ersten Proportionalventils 527 verbunden.

[0173] Die vierte Luftpumpe 81, das sechste Proportionalventil 82, der dritte Pufferspeicher 83 und das elfte Magnetventil 84 sind nacheinander an der Hauptvakuumleitung 87 entlang der Gasflussrichtung angeordnet.

[0174] Das zwölfte Magnetventil 85 ist an der ersten Unterdruck-Zweigleitung 88 angeordnet.

[0175] Das dreizehnte Magnetventil 86 ist an der zweiten Unterdruck-Zweigleitung 89 angeordnet.

[0176] Am dritten Pufferspeicher 83 ist ausserdem ein fünfter Differenzdrucksensor 831 angeordnet.

[0177] An der Hauptvakuumleitung 87 ist ausserdem ein Druckkontrollschalter 810 vorgesehen, der sich in der Nähe des Gasauslasses des elften Magnetventils 84 befindet.

Beispiel 14

[0178] Für eine GIL-Gaskammer mit einer Länge von 18 m und einem Innendurchmesser von 1 m muss ein C4F7N/CO2-Gasgemisch von 10 % bei 0,5 MPa hergestellt werden (das Volumenverhältnis von C4F7N zu CO2beträgt 1:9). Die verschiedenen Gasaufbereitungsmethoden und ihre Auswirkungen sind wie folgt.

[0179] Die erforderlichen Eigenschaften von C4F7N und CO2:

[0180] Volumen des GIL-Rohrs: V1 = π r<2>d = 3,14 × 0,25 × 18 = 14 m<3>

[0181] Erforderliches Mischgasvolumen: V2= 6V1= 84 m<3>

[0182] Erforderliches C4F7N-Volumen: V(C4F7N) = 84 × 10% = 8,4 m<3>

[0183] Erforderliche C4F7N-Qualität: mC4= ρ × VC4= 7,9 × 8,4 = 66kg

[0184] Erforderliches CO2-Volumen: V(CO2) = 84 × 90% = 75,6 m<3>

[0185] Erforderliche CO2-Qualitat: mCO2= ρ × VCO2= 7,9 × 75,6 = 598kg

[0186] Die erforderlichen Partialdrücke von C4F7N und CO2:

[0187] Partialdruck von C4F7N: P1 = 0,06 MPa

[0188] Partialdruck von CO2: P2 = 0,54 MPa

[0189] Traditionelle dynamische Gasaufbereitungsmethode

[0190] Bei der herkömmlichen dynamischen Gasaufbereitung wird der Durchfluss von C4F7N und CO2mit Massendurchflussmessern gesteuert. Die maximale Gasaufbereitungsgeschwindigkeit kann 6 m<3>/h erreichen. Für die Aufbereitung von 84 m<3>C4F7N/CO2-Gemischgas werden mindestens 14 Stunden benötigt.

Traditionelle Partialdruckmethode

[0191] Füllen Sie das Gerät zuerst mit C4F7N von MPa0,06 und dann mit CO2-Gas von MPa0.54. Aufgrund der geringen Genauigkeit des verwendeten Manometers gibt es einen relativ grossen Fehler. Im Allgemeinen beträgt der Anteilsfehler der Gase im Mischgas 2 % bis 3 %; es dauert relativ kurz, das Gerät aufzublasen, aber es dauert mindestens 24 Stunden, bis das Gas im Gerät gleichmässig vermischt ist.

Multifunktionales Gasaufbereitungsverfahren der vorliegenden Offenbarung

[0192] Da der Durchfluss durch das Magnetventil nicht durch die Gasart begrenzt ist, kann die Gasaufbereitungsgeschwindigkeit dieser Methode 60 m<3>/h erreichen, und die Gasaufbereitungsarbeit der GIL-Gaskammer kann in weniger als 2 Stunden abgeschlossen werden. Da die Masse/Druck-Doppelmessmethode angewandt wird, beträgt die Empfindlichkeit 1‰, was den Anforderungen einer genauen Überwachung der Partialdrücke der beiden Gase entspricht. Die Methode zeichnet sich daher durch eine schnelle Gasaufbereitung und hohe Präzision aus.

[0193] Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorliegende Offenbarung die Stabilität des Zustands der in das System eingegebenen Gasquelle in hohem Masse gewährleistet und die Geschwindigkeit der Gasaufbereitung verbessert. Das heisst, es kann die beiden Gasaufbereitungsmodi der quantitativen Strömung Gasaufbereitung und Partialdruck Gasaufbereitung zu realisieren, und realisieren die Vielseitigkeit der Gasaufbereitung der vorliegenden Offenbarung. Je nach den verschiedenen Gasaufbereitungszwecken können verschiedene Gasaufbereitungsrohrleitungstrukturen umgeschaltet werden. Es kann nicht nur die Methode der quantitativen Strömungsgasaufbereitung verwendet werden, um die Bedürfnisse einer winzigen Menge von C4F7N/CO2-Mischgas im Labor zu erfüllen, sondern auch die Methode der Partialdruckaufbereitung, um schnell eine grosse Menge von C4F7N/CO2-Mischgas bei verschiedenen Drücken aufzubereiten. Die vorliegende Offenbarung integriert zwei Gasaufbereitungsrohrleitungs in eine Gesamtrohrleitungsstruktur, so dass das Gasaufbereitungssystem der vorliegenden Offenbarung eine hohe Ausrüstungsintegrationsrate aufweist und die Kosten des Systems effektiv reduzieren, die Komplexität der Steuerung vereinfachen und die Flexibilität der Aufbereitung verbessern kann. Die vorliegende Offenbarung kann auch die Bedürfnisse der Gasergänzung erfüllen, wie z.B. das Ergänzen von Gas für undichte Anlagen und die genaue Korrektur des Anteils von Mischgas in der Anlage.

[0194] Es ist zu beachten, dass Beziehungsbegriffe wie „erster“ und „zweiter“ usw. nur verwendet werden, um eine Einheit oder einen Vorgang von einer anderen zu unterscheiden, und dass sie nicht notwendigerweise voraussetzen oder implizieren, dass zwischen diesen Einheiten oder Vorgängen tatsächliche Beziehungen oder Reihenfolgen bestehen. Darüber hinaus sollen die Begriffe „einschliessen“, „umfassen“ oder andere Varianten davon die Bedeutung einer nicht ausschliesslichen Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren, eine Methode, ein Gegenstand oder eine Vorrichtung, die eine Reihe von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente einschliesst, sondern darüber hinaus auch andere Elemente, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind, oder Elemente, die diesem Verfahren, dieser Methode, diesem Gegenstand oder dieser Vorrichtung eigen sind. Wenn es keine weiteren Einschränkungen gibt, schliessen die durch den Satz „einschliesslich eines“ definierten Elemente die Existenz anderer identischer Elemente in dem Verfahren, der Methode, dem Gegenstand oder der Vorrichtung, die diese Elemente enthalten, nicht aus.

[0195] Die vorstehenden Ausführungsbeispiele dienen nur zur Veranschaulichung der technischen Lösung der vorliegenden Erfindung ohne sie jedoch einzuschränken. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die vorstehenden Ausfuhrungsformen detailliert beschrieben wurde, sollten Fachleute verstehen, dass sie die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen technischen Lösungen noch modifizieren oder einige der technischen Merkmale gleichwertig ersetzen können. Diese Anderungen oder Ersetzungen führen jedoch nicht dazu, dass das Wesen der entsprechenden technischen Lösungen vom Geist und Umfang der technischen Lösungen der Ausfuhrungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in den Patentansprüchen definiert, Erfindung abweicht.

Claims

1. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem, das einen C4F7N-Eingangsanschluss (1), einen CO2-Eingangsanschluss (2), einen C4F7N-Wärmetauscher (3), einen CO2- Wärmetauscher (4), eine C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur (5), eine C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur (7) und eine Vakuum-Rohrleitungsstruktur (8) umfasst; der C4F7N-Wärmetauscher (3) zum Erhitzen und Verdampfen des C4F7N-Eingangs durch den C4F7N-Eingangsanschluss (1) verwendet wird; der CO2-Wärmetauscher (4) zum Erhitzen und Verdampfen des CO2-Eingangs durch den CO2-Eingangsanschluss (2) verwendet wird; die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur (5) zum Mischen von erhitztem C4F7N und erhitztem CO2verwendet wird, und die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur zum Ausgeben von C4F7N/CO2-Mischgas verwendet wird; die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur (5) eine dynamische C4F7N/CO2Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur (51), eine C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur (52) umfasst; und die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur (51) und die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur (52) parallel angeordnet sind; wobei die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur (51) verwendet wird, um das erwärmte CO2und das erwärmte C4F7N quantitativ zu mischen; und die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur (52) verwendet wird, um das erwarmte CO2und das erwärmte C4F7N bei bestimmten Drücken zu mischen.

2. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem nach Anspruch 1, wobei die dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur (51) ein erstes Magnetventil (511), ein zweites Magnetventil (512), einen ersten thermischen Massendurchflussmesser (513), einen zweiten thermischen Massendurchflussmesser (514), einen Puffermischbehalter (515), ein erstes Rohr (516) und ein zweites Rohr (517) umfasst; der Puffermischbehalter (515) ist mit einem ersten Gaseinlass, einem zweiten Gaseinlass und einem ersten Mischgasauslass versehen; und ein Gasauslass des CO2-Warmetauschers (4) mit dem ersten Gaseinlass durch das erste Rohr (516) verbunden ist und das erste Magnetventil (511) und der erste thermische Massendurchflussmesser (513) beide an dem ersten Rohr (516) angeordnet sind; ein Gasauslass des C4F7N-Wärmetauschers (3) mit dem zweiten Gaseinlass durch das zweite Rohr (517) verbunden ist und das zweite Magnetventil (512)und der zweite thermische Massendurchflussmesser (514) beide an dem zweiten Rohr (517) angeordnet sind; und der erste Mischgasauslass mit einem Einlassende der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur (7) verbunden ist.

3. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem nach Anspruch 1, wobei die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur (52) mehrere Partialdruckmischbehälter (521) , ein drittes Rohr (522), ein viertes Rohr (523), ein fünftes Rohr (524), ein drittes Magnetventil (525), ein viertes Magnetventil (526) und ein erstes Proportionalventil (527) umfasst; die mehreren Partialdruckmischbehälter (521) parallel angeordnet sind; ein Gaseinlass des dritten Rohrs (522) mit dem CO2-Eingangsanschluss (2) verbunden ist, ein Gaseinlass des vierten Rohrs (523) mit dem C4F7N-Eingangsanschluss (1) verbunden ist und der Gasauslass des dritten Rohrs (522) und der Gasauslass des vierten Rohrs (523) beide mit einem Gaseinlass des fünften Rohrs (524) verbunden sind; ein Gasauslass des fünften Rohrs (524) mit den Gaseinlässen der Partialdruckmischbehalter (521) verbunden ist; das dritte Magnetventil (525) an des dritten Rohrs (522) angeordnet ist, das vierte Magnetventil (526) an dem vierten Rohs (523) angeordnet ist und das erste Proportionalventil (527) an dem fünften Rohr (524) angeordnet ist.

4. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem nach Anspruch 3, wobei die Partialdruckmischbehalter (521) ferner jeweils mit einer Zirkulations-Mischrohrleitungsstruktur (529) versehen sind; die Zirkulations-Mischrohrleitungsstruktur (529) ein fünftes Magnetventil (5291), eine erste Luftpumpe (5292), ein erstes Einwegventil (5293), ein sechstes Magnetventil (5294) und eine Zirkulationsleitung (5295) umfasst; die beiden Enden der Partialdruckmischbehalter (521) jeweils mit einem Zirkulationsgaseinlass und einem Zirkulationsgasauslass versehen sind; die beiden Enden der Zirkulationsleitung (5295) jeweils mit dem Zirkulationsgaseinlass und dem Zirkulationsgasauslass in Verbindung stehen; und das fünfte Magnetventil (5291), die erste Luftpumpe (5292), das erste Einwegventil (5293) und das sechste Magnetventil (5294) nacheinander auf der Zirkulationsleitung (5295) entlang einer Gasflussrichtung vom Zirkulationsgasauslass zum Zirkulationsgaseinlass angeordnet sind

5. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem nach Anspruch 4, wobei zwei Partialdruckmischbehälter (521) vorgesehen sind, und zwar ein erster Partialdruckmischbehälter (5211) und ein zweiter Partialdruckmischbehalter (5212); die Zirkulationsleitung (5295) einen Zirkulationsgaseinlassabschnitt (52951), einen Zirkulationsabschnitt (52952) und einen Zirkulationsgasauslassabschnitt (52953) umfasst, die nacheinander Ende an Ende miteinander verbunden sind; ein Gaseinlass des Zirkulationsgaseinlassabschnitts (52951) mit einem Zirkulationsgasauslass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters (521) verbunden ist; das fünfte Magnetventil (5291) an dem entsprechenden Zirkulationsgaseinlassabschnitt (52951) angeordnet ist und die Gasauslasse der beiden Zirkulationsgaseinlassabschnitte (52951) beide mit dem Gaseinlass eines Zirkulationsabschnitts (52952) verbunden sind; und die erste Luftpumpe (5292) und das erste Einwegventil (5293) alle an dem Zirkulationsabschnitt (52952) vorgesehen sind; ein Gasauslass des Zirkulationsabschnitts (52952) mit Gaseinlässen der beiden Zirkulationsgasauslassabschnitte (52953) in Verbindung steht; das sechste Magnetventil (5294) an dem entsprechenden Zirkulationsgasauslassabschnitt (52953) vorgesehen ist und ein Gasauslass des Zirkulationsgasauslassabschnitts (52953) mit einem Umwalzgaseinlass des entsprechenden Partialdruckmischbehälters (521) in Verbindung steht

6. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem nach Anspruch 3, wobei die C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur (5) ferner eine Ausgangsrohrleitungsstruktur (53) zur Entladung des C4F7N/CO2-Mischgases in den Partialdruckmischbehälter (521) umfasst; die Ausgangsrohrleitungsstruktur (53) umfasst ein siebtes Magnetventil (531), eine ölfreie Vakuumpumpe (532) oder eine Unterdruckpumpe, ein zweites Einwegventil (533), ein drittes Proportionalventil (534), ein achtes Magnetventil (535), eine erste Ausgangsleitung (536) und eine zweite Ausgangsleitung (537); das erste Ausgangsleitung (536) und das zweite Ausgangsleitung (537) parallel angeordnet sind, ein Gaseinlass des ersten Ausgangsleitung (536) und ein Gaseinlass des zweiten Ausgangsleitung (537) beide mit einem Gasauslass des Partialdruckmischbehalters (521) in Verbindung stehen und ein Gasauslass des ersten Ausgangsleitung (536) und ein Gasauslass des zweiten Ausgangsleitung (537) beide mit der C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur (7) in Verbindung stehen; das siebte Magnetventil (531), die ölfreie Vakuumpumpe (532) oder die Unterdruckpumpe und das zweite Einwegventil (533) aufeinanderfolgend an dem ersten Ausgangsrohr (536) entlang einer Gasförderrichtung angeordnet sind; und das dritte Proportionalventil (534) und das achte Magnetventil (535) nacheinander an der zweiten Ausgangsleitung (537) entlang einer Gasflussrichtung angeordnet sind.

7. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem nach Anspruch 1 umfasst ferner eine Druckrohrleitungsstruktur (6) zur Druckbeaufschlagung des C4F7N/CO2-Mischgases aus der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur (5).

8. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem nach Anspruch 7, wobei die Druckrohrleitungsstruktur (6) einen ersten Puffertank (61), eine dritte Luftpumpe (62), ein drittes Einwegventil (63), eine erste Druckleitung (64), eine zweite Druckleitung (65), ein viertes Proportionalventil (66) und eine dritte Druckleitung (67) umfasst; beide Enden der ersten Druckleitung (64) jeweils mit einem Auslassende der dynamische C4F7N/CO2-Gasaufbereitungsrohrleitungsstruktur (51) und einem ersten Gaseinlass des ersten Puffertanks (61) in Verbindung stehen; beide Enden der zweiten Druckleitung (65) jeweils mit einem Auslassende der C4F7N/CO2-Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur (52) und einem zweiten Gaseinlass des ersten Puffertanks (61) in Verbindung stehen; beide Enden der dritten Druckleitung (67) mit einem Gasauslass des ersten Puffertanks (61) bzw. dem Einlassende der C4F7N/CO2- Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur (7) verbunden sind; das vierte Proportionalventil (66) an der ersten Druckleitung (64) angeordnet ist, und die dritte Luftpumpe (62) und das dritte Einwegventil (63) an der dritten Druckleitung (67) nacheinander entlang der Gasflussrichtung angeordnet sind.

9. Multifunktionales C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystem nach Anspruch 1, wobei die Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur (7) ein zehntes Magnetventil (71), einen zweiten Puffertank (72) und ein Mischgasauslassrohr (73) umfasst; ein Gaseinlass des Mischgasauslassrohrs (73) mit einem Auslassende der Druckrohrleitungsstruktur (6) in Verbindung steht; und das zehnte Magnetventil (71) und der zweite Puffertank (72) aufeinanderfolgend an dem Mischgasauslassrohr (73) entlang einer Gasflussrichtung angeordnet sind.

10. Verfahren zur Herstellung von C4F7N/CO2-Mischgas unter Verwendung des multifunktionalen C4F7N/CO2-Mischgasherstellungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das die folgenden Schritte umfasst S1, die eine Vakuumbehandlung des Mischgasherstellungssystems durchführt; S2, Erhitzen und Verdampfen des C4F7N-Eingangs über die C4F7N-Eingangsanschluss (1) durch den C4F7N-Wärmetauscher (3); und Erhitzen und Verdampfen des CO2-Eingangs über die CO2-Eingangsanschluss (2) durch den CO2-Warmetauscher (4); S3, Mischen des erhitzten C4F7N und CO2in der C4F7N/CO2-Mischrohrleitungsstruktur (5); wobei das erwärmte C4F7N und CO2quantitativ durch die C4F7N/CO2-Rohrleitungsstruktur für dynamisches Mischen gemischt werden; das erwärmte C4F7N und CO2bei bestimmten Drücken durch die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur (52) gemischt werden; die C4F7N/CO2- Partialdruck-Mischrohrleitungsstruktur (52) Partialdruckmischbehälter (521) umfasst, und eine Vielzahl der Partialdruckmischbehälter (521) parallel angeordnet sind und abwechselnd Gasaufbereitung und -ausgabe durchführen; und S4, Ausgabe des C4F7N/CO2-Mischgases durch die C4F7N/CO2-Mischgasausgangsrohrleitungsstruktur (7).