CN102878423A - 一种液化气体的电磁感应加热装置 - Google Patents

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李东升
周庆美
缪南山
曾庆腾
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HEFEI ZHENGFAN ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
SHANGHAI ZHENGFAN SEMICONDUCTOR EQUIPMENT CO Ltd
SHANGHAI ZHENGFAN TECHNOLOGY Co Ltd
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HEFEI ZHENGFAN ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
SHANGHAI ZHENGFAN SEMICONDUCTOR EQUIPMENT CO Ltd
SHANGHAI ZHENGFAN TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种液化气体的电磁感应加热装置，其特征在于：包括设于储存容器底部的电磁感应加热带，温度传感器设于电磁感应加热带表面，电磁感应发生器通过可根据储存容器大小分配不同支路数的线缆分配箱与电磁感应加热带连接，线缆分配箱连接主机系统；储存容器下方设有与电磁感应发生器连接的称量器，电磁感应发生器与设于储存容器出口的压力传感器连接，气体使用设备与储存容器出口连接。本发明提供的一种液化气体的电磁感应加热装置，通过在储存容器底部进行电磁感应加热的方式，使容器内部的液化气体汽化，对温度、压力和重量进行多重安全保护，有效保证了系统的安全、稳定，且具有控制精确、操作简便、加热效率高的优点。

Description

一种液化气体的电磁感应加热装置
技术领域
本发明涉及一种液化气体的电磁感应加热装置，属于液化气体加热技术领域。
背景技术
当前，太阳能电池、半导体照明、平板显示器、集成电路等半导体行业中广泛应用NH3、Cl2、HCl、HBr、BCl3、WF6等原料气，且目前的需求量越来越大。这些气体处于环境温度时，在存储容器内主要以液态形式存在。当从储存容器中抽取部分出来使用时，剩余的部分液体会再转化为相应比例的气体，以保持气液平衡。而这一液态到气态的过程需要从外界获得能量，如果可获得的能量不足以使液体气化，则会导致温度、气相压力下降，无法满足大流量输出的生产需求。
通过加热从外部提供能量避免这种影响，是目前的主要解决方案。迄今为止常用的加热技术包括使用电阻型加热的加热存储容器，或者将液相部分导入特殊的恒温水浴，甚至有直接采用空气浴在装置内加热。这些加热方式的缺点在于能量从加热元件到存储罐体的传递过程中的热传阻大，存在较大的热传导损失，通常传热效率低于40％，能效较低；而且响应缓慢，无法满足大流量气体输送的要求。
目前市场上也有使用感应加热原理输送这些液化气体的产品，电磁感应加热可以提供较高的功率密度，确保气相在较短的时间内到达所需的稳定压力，却不会显著的增加储存容器底部外壳的温度，避免吸附在容器内壁的杂质如CO、CO2、CH4、油等发生解吸导致输送的气体中包含这些杂质，保证了输送气体的纯度。但考虑到半导体行业中使用的这些液化气体大多为有毒、有害气体，通过加热来提供外部能量的方式，普遍存在一个安全隐患，即一旦温度传感器元件或控温部件发生故障，会使加热温度不准确或失控。为了避免储存容器内压力升高超过其极限值发生爆炸，通常设计时会增设安全装置(通常是易熔栓)，加热温度过高时储存容器的易熔栓会熔化，并使大量气体释放泄压。因此，只通过监控温度的加热方式，无法保障加热过程中的安全性。
本发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种安全、稳定的液化气体电磁感应加热装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种液化气体的电磁感应加热装置，其特征在于：包括设于储存容器底部的电磁感应加热带，温度传感器设于电磁感应加热带表面，电磁感应发生器通过可根据储存容器大小分配不同支路数的线缆分配箱与电磁感应加热带连接，线缆分配箱连接主机系统；储存容器下方设有与电磁感应发生器连接的称量器，电磁感应发生器与设于储存容器出口的压力传感器连接，气体使用设备与储存容器出口连接。
优选地，所述电磁感应加热带为8条，每条所述电磁感应加热带表面设有4个所述温度传感器，具有32个测温点断线保护，一旦出现16个以上温度点断线，主机系统将提示并关闭所述电磁感应发生器电源。
优选地，所述储存容器出口还设有压力报警表，只要压力报警表与所述压力传感器中的一个检测到所述储存容器压力偏高，主机系统都将关闭所述电磁感应发生器。
优选地，所述主机系统采用PID控制，所述储存容器表面温度控制在0.1℃。
优选地，所述线缆分配箱底部设有滑轮。
本发明提供的一种液化气体的电磁感应加热装置，采用电磁感应加热原理，电磁感应发生器通过温度传感器、压力传感器和称量器反馈的数据，调节输出功率到电磁感应加热带，实现温度、压力和重量的监控、自动化控制以及多重安全保护功能。当温度、压力和重量的任何一项超过或低于设定值时可实现自动报警，停止功率输出且停机保护，保障了系统的安全性与稳定性。
本发明提供的一种液化气体的电磁感应加热装置具有如下优点：
(1)多重保护保证系统安全稳定：压力、温度、重量，任一参数超出设定范围，系统将报警并及时关闭感应发生器电源，有效保证系统安全；
(2)安全性高：同时进行32点温度控制，可确保不会产生局部过温，并可避免某一根电磁感应加热带未安装到位造成测温不准；且具有测温点断线保护功能，一旦出现16个以上温度点断线报警，说明可能出现内部控制问题，将会立即关闭电磁感应发生器电源。
(3)稳定可靠：采用温度精确控制，可确保罐体温度稳定，不会出现储罐的温度突然过高使罐内介质出现沸腾带来过多杂质。
(4)控制精确：通过PID控制，罐体表面温度可精确控在0.1℃。
(5)操作简便：通过线缆分配箱大大简化了感应加热发生器的电源及信号线，避免现场线路混乱交错，同时分配箱底部装有滑轮，可以在使用现场灵活移动。
(6)加热效率高：通过电磁感应的原理，直接对罐体加热，减少热传阻引起的能量损失，比传统的间接式加热效率更高，可满足大用气量的需求。
本发明提供的一种液化气体的电磁感应加热装置，通过在储存容器底部进行电磁感应加热的方式，使容器内部的液化气体汽化，对温度、压力和重量进行多重安全保护，有效保证了系统的安全、稳定，且具有控制精确、操作简便、加热效率高的优点。
附图说明
图1为本发明提供的一种液化气体的电磁感应加热装置示意图；
附图标记说明
1-储存容器；2-温度传感器；3-电磁感应加热带；4-连接线路；5-线缆分配箱；6-气体管路；7-称量器；8-气体使用设备；9-液相溶质；10-气象溶质；11-捆扎带；12-电磁感应发生器；13-压力传感器。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1为本发明提供的一种液化气体的电磁感应加热装置示意图，所述的一种液化气体的电磁感应加热装置包括通过捆扎带11固定在储存容器1底部的电磁感应加热带3，电磁感应加热带3表面装有温度传感器2，通过连接线路4将感应加热带3、线缆分配箱5和电磁感应发生器12依次连接。线缆分配箱5底部装有滑轮，，可以在使用现场灵活移动。将储存容器1置于称量器7上，并将储存容器1的出口通过气体管路6与气体使用设备8连接，气体管路6上装有压力传感器13，压力传感器13与电磁感应发生器12连接。
开启电磁感应发生器12，使用电磁感应加热储存容器1的外壳，可将储存容器1的液相溶质9汽化为气相溶质10，气相溶质10通过气体管路6输送至气体使用设备8，实现大流量液化气体的输送需求，当储存容器1为铁磁性的钢材料容器时，可以达到80％～90％的效率。由于电磁感应加热可以提供较高的功率密度，确保气相溶质10在较短的时间内到达所需的稳定压力，却不会显著的增加储存容器1底部外壳的温度，避免吸附在储存容器1内壁的杂质如CO、CO2、CH4、油等发生解吸导致输送的气体中包含这些杂质，保证了输送气体的纯度。
电磁感应发生器12通过温度传感器2、压力传感器14和称量器7反馈的数据，调节输出功率到电磁感应加热带3，实现温度、压力和重量的监控、自动化控制以及多重安全保护功能。
每条电磁感应加热带3有4个温度传感器2，同时进行多点温度控制，共32个测温点，且具有测温点断线保护功能，一旦出现16个以上温度点断线报警，说明可能出现内部控制问题，将会立即关闭电磁感应发生器12电源。
电磁感应发生器12与容器出口的压力传感器13连接。压力传感器13与压力报警表同时监测储存容器1的压力，双重压力保护，一旦出现压力偏高将及时关闭电磁感应发生器12。采用PID精确控制，储存容器1表面温度可精确控在0.1℃。
线缆分配箱5大大简化了电磁感应发生器12的电源及信号线，避免现场线路混乱交错，只需从主机系统引出一根电缆至线缆分配箱5；线缆分配箱5根据被加热储存容器1的大小，分配不同的支路数，并通过储存容器1底部的电磁感应加热带3进行加热。
储存容器1置于称量器7上，当储存容器1重量超出或小于设定范围，装置将报警并及时关闭电磁感应发生器12的电源。
综上，当温度、压力和重量的任何一项超过或低于设定值时，本发明提供的装置可实现自动报警，停止功率输出且停机保护，保障了系统的安全性与稳定性。

Claims (5)

1.一种液化气体的电磁感应加热装置，其特征在于：包括设于储存容器(1)底部的电磁感应加热带(3)，温度传感器(2)设于电磁感应加热带(3)表面，电磁感应发生器(12)通过可根据储存容器(1)大小分配不同支路数的线缆分配箱(5)与电磁感应加热带(3)连接，线缆分配箱(5)连接主机系统；储存容器(1)下方设有与电磁感应发生器(12)连接的称量器(7)，电磁感应发生器(12)与设于储存容器(1)出口的压力传感器(13)连接，气体使用设备(8)与储存容器(1)出口连接。
2.如权利要求1所述的一种液化气体的电磁感应加热装置，其特征在于：所述电磁感应加热带(3)为8条，每条所述电磁感应加热带(3)表面设有4个所述温度传感器(2)，具有32个测温点断线保护，一旦出现16个以上温度点断线，主机系统将提示并关闭所述电磁感应发生器(12)电源。
3.如权利要求1所述的一种液化气体的电磁感应加热装置，其特征在于：所述储存容器(1)出口还设有压力报警表，只要压力报警表与所述压力传感器(13)中的一个检测到所述储存容器(1)压力偏高，主机系统都将关闭所述电磁感应发生器(12)。
4.如权利要求1所述的一种液化气体的电磁感应加热装置，其特征在于：所述主机系统采用PID控制，所述储存容器(1)表面温度控制在0.1℃。
5.如权利要求1所述的一种液化气体的电磁感应加热装置，其特征在于：所述线缆分配箱(5)底部设有滑轮。
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