CN112893361A - 钢瓶清洗系统和钢瓶清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢瓶清洗技术领域，具体涉及一种钢瓶清洗系统和钢瓶清洗方法。所述钢瓶清洗系统包括残液回收单元、清洗单元和洁净组装单元，残液回收单元包括第一气源、第一真空泵和储液容器，第一真空泵具有第一真空泵进口和第一真空泵出口，第一气源和第一真空泵进口能够可切换地与钢瓶连通。清洗单元包括第二气源、清洗枪和清洗液泵，清洗枪具有清洗枪进口和清洗枪出口，第二气源和清洗液出口能够可切换地与清洗枪进口连通。洁净组装单元包括第三气源、第二真空泵和洁净间，第二真空泵具有第二真空泵进口和第二真空泵出口，第三气源和第二真空泵进口能够可切换地与钢瓶连通。根据本发明实施例的钢瓶清洗系统具有清洗操作简单和清洗速度快等优点。

Description

钢瓶清洗系统和钢瓶清洗方法

技术领域

本发明涉及钢瓶清洗技术领域，具体涉及一种钢瓶清洗系统和钢瓶清洗方法。

背景技术

在半导体、生物医药、精细化工制造中，高纯气体是重要的制造过程原料之一，对气体的质量，例如纯度和颗粒物含量有很高的要求。例如，随着集成电路制造线宽逐步减小至纳米级，高纯气体应用于薄膜沉积等工艺，气体中的微颗粒会产生针孔短路，造成半导体的结构改变，从而使电路性能遭到破坏。

高纯气体的质量主要在于三个环节的质量控制：气体纯化制造端、储存运输端和应用端。其中，储存运输端是高纯物料的载体，连接着气体纯化制造端和应用端，承接着质量转移的属性，是关键核心环节。钢瓶的质量对所储存高纯物料的质量有直接的影响，若钢瓶的质量不能有效保证，则无法保证高纯物料质量属性的转移。

钢瓶由于操作不当或充装不纯物料时会受到污染，需要对钢瓶进行洁净清洗，此外，在进行钢瓶的检修时，也需要对钢瓶进行洁净清洗，钢瓶的清洗效果是否达标，直接影响钢瓶所储存的高纯物料的质量和钢瓶的使用寿命。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种钢瓶清洗效果好的钢瓶清洗系统；

本发明的实施例还提出一种钢瓶清洗方法。

根据本发明实施例的钢瓶清洗系统包括：

残液回收单元，所述残液回收单元包括第一气源、第一真空泵和用于盛装残余物料的储液容器，所述第一真空泵具有第一真空泵进口和第一真空泵出口，所述第一气源和所述第一真空泵进口能够可切换地与钢瓶连通；

清洗单元，所述清洗单元包括第二气源、清洗枪和用于泵送清洗液的清洗液泵，所述清洗枪具有清洗枪进口和清洗枪出口，所述清洗液泵具有清洗液进口和清洗液出口，所述第二气源和所述清洗液出口能够可切换地与所述清洗枪进口连通，所述清洗枪出口能够伸入所述钢瓶的内部；以及

洁净组装单元，所述洁净组装单元包括第三气源、第二真空泵和用于容纳所述钢瓶的洁净间，所述第二真空泵具有第二真空泵进口和第二真空泵出口，所述第三气源和所述第二真空泵进口能够可切换地与所述钢瓶连通。

根据本发明实施例的钢瓶清洗系统具有清洗后的钢瓶洁净度高、清洗后的钢瓶寿命长、清洗操作简单和清洗速度快等优点。

在一些实施例中，所述残液回收单元进一步包括用于称量所述钢瓶的重量的称重设备。

在一些实施例中，进一步包括：用于将所述钢瓶翻转设定角度的钢瓶翻转机。

在一些实施例中，所述清洗液泵包括用于泵送水的水泵和用于泵送酸洗液的酸洗泵，所述水泵和所述酸洗泵中的每一者上设有所述清洗液进口和所述清洗液出口，所述水泵的清洗液出口和所述酸洗泵的清洗液出口能够可切换地与所述清洗枪进口连通。

在一些实施例中，所述清洗单元进一步包括加热器，所述加热器具有加热器进口和加热器出口，所述加热器出口与所述水泵的清洗液进口连通。

在一些实施例中，所述洁净组装单元进一步包括用于加热所述钢瓶的烘箱，所述烘箱位于所述洁净间内。

在一些实施例中，所述洁净组装单元进一步包括水分检测仪，所述水分检测仪具有检测仪进口，所述检测仪进口能够与所述第二真空泵出口连通。

在一些实施例中，进一步包括：尾气处理单元，所述尾气处理单元包括燃烧室、沉降池和淋洗室，所述燃烧室具有燃烧室进口和燃烧室出口，所述沉降池具有沉降池进口和沉降池出口，所述淋洗室具有淋洗室进口和淋洗室出口，所述第一真空泵出口和所述第二真空泵出口中的每一者与所述燃烧室进口连通，所述燃烧室出口和所述淋洗室出口中的每一者与所述沉降池进口连通。

根据本发明实施例的钢瓶清洗方法包括以下步骤：

利用所述第一气源向所述钢瓶内通高纯气体，以便所述钢瓶内的残余物料在自身重力和高纯气体的压力作用下排入所述储液容器的内部；

利用所述第一气源向所述钢瓶内通高纯气体作为置换气体；

利用所述第一真空泵对所述钢瓶进行抽真空，以便所述钢瓶内残余的液体物料彻底排出；

拆除所述钢瓶的阀门；

清洗枪出口伸入所述钢瓶的内部，利用所述清洗液泵向所述清洗枪泵送清洗液，以便清洗所述钢瓶的内部；

利用所述第二气源向所述清洗枪通高纯气体，以便吹干所述钢瓶的内部；

在所述洁净间内将阀门安装在所述钢瓶上；

利用第二真空泵对所述钢瓶进行抽真空，以便所述钢瓶内残余水分排出；

在所述洁净间内利用第三气源向所述钢瓶内通高纯气体作为置换气体；

利用第二真空泵对所述钢瓶进行抽真空，以便所述钢瓶内残余水分彻底排出。

根据本发明实施例的钢瓶清洗方法清洗后的钢瓶洁净度高、清洗后的钢瓶寿命长、清洗操作简单和清洗速度快等优点。

在一些实施例中，对于包括气相管和液相沉底管的所述钢瓶，所述第一气源与所述气相管的管口连通以便利用所述第一气源向所述钢瓶内通高纯气体，所述钢瓶内的残余物料通过所述液相沉底管的管口排入所述储液容器的内部；

对于仅有一个管口的所述钢瓶，首先，所述第一气源与所述钢瓶的管口连通以便利用第一气源向所述钢瓶内通高纯气体，然后，关闭所述管口处的阀门并将所述钢瓶倒置，之后，开启所述管口处的阀门以便所述钢瓶内的残余物料通过所述管口排入所述储液容器的内部。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的钢瓶清洗方法的流程图。

图2是根据本发明一个实施例的钢瓶清洗系统的残液回收单元的结构示意图。

图3是图2中钢瓶夹具的结构示意图。

图4是根据本发明一个实施例的钢瓶清洗系统的清洗单元的结构示意图。

图5是根据本发明一个实施例的钢瓶清洗系统的尾气处理单元的结构示意图。

附图标记：钢瓶清洗系统100；

残液回收单元1；第一连接管101；第二连接管102；第三连接管103；

清洗单元2；第四连接管201；第五连接管202；第三气源连接管203；第六连接管204；第七连接管205；第八连接管206；第九连接管207；

洁净组装单元3；

尾气处理单元4；燃烧室401；燃烧室进口4011；燃烧室出口4012；第十连接管4013；第十一连接管4014；点火源4015；沉降池402；沉降池进口4021；沉降池出口4022；淋洗室403；淋洗室进口4031；淋洗室出口4032；淋洗头4033；淋洗填料4034；淋洗室气体口4035；循环水泵404；第十二连接管4041；第十三连接管4042；第十四连接管40421；第十五连接管40422；吸附器405；第十六连接管4051；第十七连接管4052；

高纯气体单元5；

抽真空单元6；

钢瓶翻转机7；控制柜700；钢瓶夹具701；翻转轴702；翻转架703；第一驱动器704；支架705；清洗枪8；清洗枪进口801；清洗枪出口802；

清洗枪夹具9；

钢瓶10；钢瓶口1001；管口1002；

第一控制器11；第二控制器12；第三控制器13。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的钢瓶清洗系统100包括残液回收单元1、清洗单元2和洁净组装单元3。

残液回收单元1包括第一气源、第一真空泵和用于盛装残余物料的储液容器，第一真空泵具有第一真空泵进口和第一真空泵出口，第一气源和第一真空泵进口能够可切换地与钢瓶10连通。

清洗单元2包括第二气源、清洗枪8和用于泵送清洗液的清洗液泵，清洗枪8具有清洗枪进口801和清洗枪出口802，清洗液泵具有清洗液进口和清洗液出口，第二气源和清洗液出口能够可切换地与清洗枪进口801连通，清洗枪出口802能够伸入钢瓶10的内部。

洁净组装单元3包括第三气源、第二真空泵和用于容纳钢瓶的洁净间，第二真空泵具有第二真空泵进口和第二真空泵出口，第三气源和第二真空泵进口能够可切换地与钢瓶10连通。

第一气源和第一真空泵进口能够可切换地与钢瓶10连通是指：钢瓶10可以从与第一真空泵连通的状态切换到与第一气源连通的状态，钢瓶10也可以从与第一气源连通的状态切换到与第一真空泵连通的状态。

第二气源和清洗液出口能够可切换地与清洗枪进口801连通是指：清洗枪进口801可以从与清洗液出口连通的状态切换到与第二气源连通的状态，清洗枪进口801也可以从与第二气源连通的状态切换到与清洗液出口连通的状态。

第三气源和第二真空泵进口能够可切换地与钢瓶10连通是指：钢瓶10可以从与第三气源连通的状态切换到与第二真空泵连通的状态，钢瓶10也可以从与第二真空泵连通的状态切换到与第三气源连通的状态。

第一气源、第二气源和第三气源均为高纯气体气源，该高纯气体可以是氮气、氩气以及氮气和氩气的混合气等。

下面参考图1-图5简要描述根据本发明实施例的钢瓶清洗系统100的工作过程。

首先，利用残液回收单元1对钢瓶10内的残余物料进行回收。具体地，第一气源与钢瓶10的管口连通，利用第一气源向钢瓶10内通高纯气体而对钢瓶10增压，以便钢瓶10内的残余物料在自身重力和高纯气体的压力作用下从钢瓶10的管口排入储液容器内，实现钢瓶10内残余物料的回收。待钢瓶10内的残余物料基本排净后(钢瓶10内的残余物料无法通过管口流出时)，第一气源与钢瓶10的管口连通，利用第一气源向钢瓶10内通高纯气体，以便对钢瓶10内的气体进行置换。接着，第一真空泵与钢瓶10的管口连通，利用第一真空泵对钢瓶10进行抽真空，以便钢瓶10内残余的液体物料彻底排出。具体操作时，利用第一气源向钢瓶10内通高纯气体以及对钢瓶10进行抽真空的操作，可以循环进行多次，使钢瓶10内残余物料达到设定等级，例如ppm等级。

然后，利用清洗单元2对钢瓶10的内部进行清洗。具体地，先拆除钢瓶10的阀门使钢瓶10处于对空状态。接着，将清洗枪8的清洗枪出口802从钢瓶10的钢瓶口1001伸入钢瓶10的内部，此时，如图4所示。随后，利用清洗液泵向清洗枪8泵送清洗液，以便利用清洗液清洗钢瓶10的内部。待清洗液排出钢瓶10之后，利用第二气源向清洗枪8通高纯气体，以便利用高纯气体将钢瓶10的内部吹干。具体操作时，上述利用清洗液泵向清洗枪8泵送清洗液以及利用第二气源向清洗枪8通高纯气体的操作，可以根据钢瓶10内壁的情况循环进行多次，以保证清洗后的钢瓶10的洁净度。

之后，利用洁净组装单元3进行钢瓶10的组装。具体地，将钢瓶10移动到洁净间内，先将阀门安装在钢瓶10的钢瓶口1001处。接着，第二真空泵与钢瓶10的管口连通，利用第二真空泵对钢瓶10进行抽真空，以便钢瓶10内残余水分排出；然后，第三气源与钢瓶10的管口连通，利用第三气源向钢瓶10内通高纯气体，以便对钢瓶10内的气体进行置换；之后，第二真空泵与钢瓶10的管口连通，利用第二真空泵对钢瓶10进行抽真空，以便钢瓶10内残余水分彻底排出。具体操作时，上述利用第三气源向钢瓶10通高纯气体以及利用第二真空泵对钢瓶10进行抽真空的操作，可以循环进行多次，使钢瓶10内水分含量达到设定级别。至此，完成钢瓶10的清洗。

相关技术中，由于未对钢瓶内的残余物料进行彻底回收，导致在利用清洗液对钢瓶的内部进行清洗时，钢瓶内的残余物料与清洗液反应，导致反应物在钢瓶的内部沉积或者由于残余物料与清洗液反应导致钢瓶腐蚀，最终对钢瓶造成不可逆的损坏，甚至直接导致钢瓶报废。

根据本发明实施例的钢瓶清洗系统100利用残液回收单元1对钢瓶10内的残余物料进行了彻底回收，因此，在利用清洗单元2对钢瓶10进行清洗时，避免了钢瓶10内的残余物料与清洗液反应，从而可以提高钢瓶10的清洗效果和使用寿命。并且，利用清洗单元2对钢瓶10的内部进行清洗时，有效保证了钢瓶10的内部的洁净度，利用洁净组装单元3，进一步保证了组装后钢瓶10的洁净度，从而在清洗后的钢瓶10再次充装物料时，能够有效保证充装的物料的质量。由此，利用根据本发明实施例的钢瓶清洗系统100能够提高清洗后的钢瓶10的洁净度、延长清洗后的钢瓶10的使用寿命。

此外，在残液回收单元1、清洗单元2和洁净组装单元3中只需要进行充高纯气体、抽真空和泵送液体等简单的操作，使得整个清洗过程操作简单。利用残液回收单元1使钢瓶10内的残余物料得到回收利用，有利于提高资源利用率。利用第一气源向钢瓶10内通高纯气体以对钢瓶10内的气体进行置换，并利用第一真空泵对钢瓶10进行抽真空操作，能够使钢瓶10内残余物料快速、彻底排出；利用第三气源向钢瓶10内通高纯气体以对钢瓶10内的气体进行置换，并利用第二真空泵对钢瓶10进行抽真空操作，能够使钢瓶10内的残余水分快速、彻底排出，不仅有利于提高钢瓶10的清洗速度，而且有利于提高清洗后的钢瓶10的清洁度。

因此，根据本发明实施例的钢瓶清洗系统100具有清洗后的钢瓶洁净度高、清洗后的钢瓶寿命长、清洗操作简单和清洗速度快等优点。

下面以图1-图5为例详细描述根据本发明实施例的钢瓶清洗系统100。

根据本发明实施例的钢瓶清洗系统100包括残液回收单元1、清洗单元2和洁净组装单元3。

残液回收单元1包括第一气源、第一真空泵和用于盛装残余物料的储液容器，第一真空泵具有第一真空泵进口和第一真空泵出口，第一气源和第一真空泵进口能够可切换地与钢瓶10连通。

利用本发明实施例的钢瓶清洗系统100，不仅可以对具有气相管和液相沉底管两个管口的钢瓶10进行清洗，而且可以对仅具有一个管口的钢瓶10进行清洗。从而使得钢瓶清洗系统100具有较好的通用性。

例如，如图2所示，对于仅有一个管口1002的钢瓶10可以采用以下方式进行残余物料回收：

残液回收单元1进一步包括第一连接管101、第二连接管102和第三连接管103，第一连接管101和第二连接管102中的每一者与第三连接管103相连，第三连接管103与钢瓶10的管口1002相连，第一连接管101能够将钢瓶10内的残余物料排至储液容器内，第一连接管101和第二连接管102中的每一者上设置阀门，第二连接管102能够可切换地与第一真空泵进口和第一气源连通。

具体地，残液回收单元进一步包括第一气源连接管和第一真空泵连接管，第一气源连接管与第一气源相连，第一真空泵连接管与第一真空泵进口相连，第一气源连接管和第一真空泵连接管中的每一者与第二连接管102相连，第一气源连接管和第一真空泵连接管中的每一者上设置阀门，通过控制设置在第一气源连接管上的阀门控制第二连接管102与第一气源的通断，通过控制设置在第一真空泵连接管上的阀门控制第二连接管102与第一真空泵进口的通断。

由此，在对钢瓶10内的残余物料进行回收时，首先，关闭设置在第一连接管101上的阀门，开启设置在第二连接管102上的阀门以及设置在第一气源连接管上的阀门，此时第一气源与钢瓶10的管口1002连通，以便向钢瓶10的内部通高纯气体。当钢瓶10内的压力达到设定值后，如钢瓶10内的压力达到0.2Mpa-0.6Mpa后，关闭设置在第一气源连接管上的阀门以及设置在第二连接管102上的阀门，并将钢瓶10倒置使管口1002朝下。然后，开启设置在第一连接管101上的阀门，使钢瓶10内的残余物料在高纯气体的压力和自身重力作用下经第一连接管101排至储液容器内。

当钢瓶10内的残余物料基本排净后、钢瓶10内仅存在残余的液滴时，关闭设置在第一连接管101上的阀门，开启设置在第一气源连接管上的阀门以及设置在第二连接管102上的阀门，此时，第一气源与钢瓶10的管口1002连通，以便向钢瓶10的内部通高纯气体作为置换气体；之后，关闭设置在第一气源连接管上的阀门以及设置在第二连接管102上的阀门，开启设置在第一真空泵连接管上的阀门，此时，第一真空泵进口与管口1002连通，以便利用第一真空泵进行抽真空而将钢瓶10内的残余物料彻底排出。

又如，对于有气相管和液相沉底管两个管口的钢瓶10，残液回收单元进一步包括第一气源连接管、第一真空泵连接管、主连接管和排液管，第一气源连接管与第一气源相连，第一真空泵连接管与第一真空泵进口相连，第一气源连接管、第一真空泵连接管和排液管中的每一者上设有阀门。对于有两个管口的钢瓶10可以采用以下两种方式进行残余物料回收：

第一种方式是：第一气源连接管与气相管相连，主连接管与液相沉底管相连，第一真空泵连接管和排液管中的每一者与主连接管相连。第二种方式是：主连接管与气相管相连，第一真空泵连接管和第一气源连接管中的每一者与主连接管相连，排液管与液相沉底管相连。

由此，在对钢瓶10内的残余物料进行回收时，先关闭设置在第一真空泵连接管上的阀门以及设置在排液管上的阀门，开启设置在第一气源连接管上的阀门，此时第一气源与气相管的管口连通，以便向钢瓶10的内部通高纯气体；当钢瓶10内的压力达到设定值后，关闭设置在第一气源连接管上的阀门、开启设置在排液管上的阀门，此时，采用第一种方式的钢瓶10内的残余物料依次经液相沉底管、主连接管和排液管排至储液容器内，采用第二种方式的钢瓶10内的残余物料依次经液相沉底管和排液管排至储液容器内。当然，也可以仅关闭设置在第一真空泵连接管上的阀门，而同时开启设置在排液管上的阀门以及设置在第一气源连接管上的阀门，此时，在利用第一气源向钢瓶10的内部通高纯气体的同时，采用第一种方式的钢瓶10内的残余物料依次经液相沉底管、主连接管和排液管排至储液容器内，采用第二种方式的钢瓶10内的残余物料依次经液相沉底管和排液管排至储液容器内。

当钢瓶10内的残余物料基本排净后，关闭设置在第一真空泵连接管上的阀门，开启设置在第一气源连接管上的阀门，此时，第一气源与气相管的管口连通，以便向钢瓶10的内部通高纯气体作为置换气体；之后，关闭设置在第一气源连接管上的阀门，开启设置在第一真空泵连接管上的阀门，以便利用第一真空泵进行抽真空而将钢瓶10内的残余物料彻底排出。

在一些实施例中，钢瓶清洗系统100进一步包括用于将钢瓶10翻转设定角度的钢瓶翻转机7。由此，在对仅有一个管口的钢瓶10进行清洗时，可以利用钢瓶翻转机7将钢瓶10倒置使管口1002朝下。

例如，如图2、图3和图4所示，钢瓶翻转机7包括控制柜700、钢瓶夹具701、翻转轴702、翻转架703、第一驱动器704、第二驱动器和支架705。其中，翻转轴702可转动地安装在支架705上，翻转架703固定安装在翻转轴702上，钢瓶夹具701固定安装在翻转架703上，第一驱动器704为钢瓶夹具701的抱紧和松开提供驱动力，第二驱动器为翻转轴702的转动提供驱动力，控制柜700用于控制钢瓶夹具701和翻转轴702动作。具体地，钢瓶翻转机7为已知的技术，此处不再详细赘述。需要说明的是，在进行钢瓶10的清洗时，钢瓶翻转机7也可以仅作为钢瓶10的夹具使用，即仅利用钢瓶翻转机7的钢瓶夹具701夹紧钢瓶10，以对钢瓶10进行固定。

在一些实施例中，残液回收单元1进一步包括用于称量钢瓶10的重量的称重设备。在钢瓶10内的残余物料排至储液容器的过程中，通过将钢瓶10放置在称重设备上进行称量，若称重设备显示的重量持续减小，则说明钢瓶10内的残余物料未排净；若称重设备显示的重量维持不变时，则认为钢瓶10内的残余物料基本排净。由此，利用称重设备可以方便的判断出钢瓶10内的残余物料是否排净，有利于在提高钢瓶10的清洗质量的同时提高钢瓶10的清洗速度。

可以理解的是，称重设备可以为电子秤等。

清洗单元2包括第二气源、清洗枪8和用于泵送清洗液的清洗液泵，清洗枪8具有清洗枪进口801和清洗枪出口802，清洗液泵具有清洗液进口和清洗液出口，第二气源和清洗液出口能够可切换地与清洗枪进口801连通，清洗枪出口802能够伸入钢瓶10的内部。

在一些实施例中，清洗液泵包括用于泵送水的水泵和用于泵送酸洗液的酸洗泵，水泵和酸洗泵中的每一者上设有清洗液进口和清洗液出口，水泵的清洗液出口和酸洗泵的清洗液出口能够可切换地与清洗枪进口连通。

在利用清洗单元2对钢瓶10进行清洗时，首先，进行水洗，即利用水泵向清洗枪8泵送高纯水，利用清洗枪8喷射的高速水流和水雾对钢瓶10的内壁进行冲刷清洗，将钢瓶10内的固体附着物和不纯物清洗排出。在利用高纯水清洗钢瓶10的内壁时，可以持续进行清洗，也可以间断进行清洗。待高纯水从钢瓶10排出之后，进行吹干，即利用第二气源向清洗枪8通高纯气体以便利用高纯气体将钢瓶10的内壁附着的水进行吹干。

然后，进行酸洗，即利用酸洗泵向清洗枪内泵送酸洗液，利用清洗枪8喷射的高速酸和酸雾对钢瓶10的内壁进一步进行冲刷清洗。待酸洗液排出钢瓶10之后，再次进行吹干，即利用第二气源向清洗枪8通高纯气体以便利用高纯气体将钢瓶10的内壁附着的酸洗液吹干。该酸洗液可以是高纯酸。

之后，再次进行水洗，即再次利用水泵向清洗枪8泵送高纯水，利用高纯水清洗钢瓶10的内部。待高纯水排出钢瓶10之后，再次进行吹干，即利用第二气源向清洗枪8通高纯气体以便利用高纯气体将钢瓶10的内壁附着的水吹干。上述水洗、酸洗和水洗操作可以根据钢瓶10内部的具体情况循环进行多次。

由此，在利用清洗单元2对钢瓶10进行清洗时，先利用高纯水对钢瓶10的内部进行清洗，有利于进一步减少钢瓶10内的残余物料量，从而在利用酸洗液对钢瓶10的内部进行清洗时，进一步减少甚至避免钢瓶10内残余的液滴与酸洗液发生反应；最后利用高纯水对钢瓶10的内部进行清洗，可以避免钢瓶10清洗完后残余有酸洗液，从避免清洗后的钢瓶充装物料时残余的酸洗液与该物料发生反应，进而有利于进一步提高钢瓶10的洁净度和延长钢瓶10的使用寿命。

可以理解的是，水泵、酸洗泵和第二气源可以与三个不同的清洗枪8相连，此时，通过更换清洗枪8而对钢瓶10进行水洗、酸洗或吹干操作。当然，水泵、酸洗泵和第二气源也可以与同一清洗枪8相连，例如，如图4所示，清洗单元2进一步包括第四连接管201、第五连接管202、第三气源连接管203、第六连接管204、第七连接管205、第八连接管206、第九连接管207、第一控制器11、第二控制器12和第三控制器13。

其中，第四连接管201与高纯水和第一控制器11相连，第五连接管202与高纯酸和第二控制器12相连，第三气源连接管203与第一气源和第三控制器13相连。第六连接管204与第一控制器11相连，第七连接管205与第二控制器12相连，第八连接管206与第三控制器13相连，第六连接管204、第七连接管205和第八连接管206中的每一者上设置阀门，第六连接管204、第七连接管205和第八连接管206中的每一者与第九连接管207相连，第九连接管与清洗枪8的清洗枪进口801相连。

由此，利用第一控制器11控制高纯水的开启和关闭，利用第二控制器12控制高纯酸的开启和关闭，利用第三控制器13控制第一气源的开启和关闭；利用设置在第六连接管204上的阀门控制高纯水与清洗枪8的连通和断开，利用设置在第七连接管205上的阀门控制高纯酸与清洗枪8的连通和断开，利用设置在第八连接管206上的阀门控制高纯气体与清洗枪8的连通和断开。从而通过第一控制器11、第二控制器12、第三控制器13以及设置在第六连接管204、第七连接管205和第八连接管206上的阀门控制高纯水、高纯酸和高纯气体交替与清洗枪8连通。

可以理解的是，如图4所示，清洗枪8可以利用清洗枪夹具9夹持固定在钢瓶10的钢瓶口1001处，以便将清洗枪8稳定的固定在钢瓶10上。

此外，在利用清洗单元2对钢瓶10进行清洗时，可以利用钢瓶翻转机7的钢瓶夹具701夹紧钢瓶10，以便将钢瓶10固定在设定位置。还可以利用钢瓶翻转机7将钢瓶10翻转一定角度，以便高纯水和高纯酸排出钢瓶10。

在一些实施例中，清洗单元2进一步包括加热器，加热器具有加热器进口和加热器出口，加热器出口与水泵的清洗液进口连通。由此，在利用高纯水对钢瓶10进行清洗时，先使用加热器对高纯水进行加热，如利用加热器将高纯水加热到温度25-80℃，再利用水泵将加热后的高纯水泵送至清洗枪8，以便对钢瓶10的内部进行清洗。高纯水具有较高的温度有利于提高钢瓶10内的清洗效果。具体操作时，高纯水的水温可自行设置，不受环境温度影响。

洁净组装单元3包括第三气源、第二真空泵和用于容纳钢瓶的洁净间，第二真空泵具有第二真空泵进口和第二真空泵出口，第三气源和第二真空泵进口能够可切换地与钢瓶10连通。

洁净间的洁净等级为1000级及以上级别，以防止环境中的固体微颗粒重新进入钢瓶10的内部，影响钢瓶10的清洗质量。从清洗效果和经济性方面考虑，优选1000级洁净间。钢瓶10进入洁净间之后，先将钢瓶10固定在设定位置，使用内窥镜对钢瓶10的内部进行检查，确认无可见的颗粒物。然后，使用扭力扳手将钢瓶10的阀门安装在钢瓶10的钢瓶口处，设定固定扭矩，防止阀门安装过紧造成损坏。之后，再利用第三气源和第二真空泵进行相应操作。

可以理解的是，第一气源、第二气源和第三气源可以是同一气源，也可以是分别不同的三个气源。第一真空泵和第二真空泵可以是同一真空泵，也可以是分别不同的两个真空泵。例如，钢瓶清洗系统100进一步包括高纯气体单元5和抽真空单元6，高纯气体单元5用作第一气源、第二气源和第三气源。抽真空单元6包括真空泵，抽真空单元6的真空泵用作第一真空泵和第二真空泵。优选地，真空泵出口处真空度小于100pa，进一步优选地为10pa，由此，真空泵出口处的真空度较低，有利于提高抽真空效果和效率。

优选地，钢瓶清洗系统100进一步包括管路控制面板，与第一气源、第二气源、第三气源、第一真空泵、第二真空泵、酸洗泵等相关的气体管路和液体管路均与管路控制面板相连，利用管路控制面板控制自动控制或手动控制各管路的通断。

在一些实施例中，洁净组装单元3进一步包括用于加热钢瓶10的烘箱。由此，在洁净间内将阀门安装在钢瓶10的钢瓶口1001上之后，将钢瓶10放入洁净间的烘箱内，使用连接软管将钢瓶10的管口与第三气源和第二真空泵相连。具体的，烘箱上设有开口，连接软管从开口穿出而与第三气源和第二真空泵相连。

在利用第三气源向钢瓶10内通高纯气体以及利用第二真空泵对钢瓶10进行抽真空操作的过程中，利用烘箱对钢瓶10进行加热，例如，控制烘箱的温度为40℃-80℃，从而可以提高钢瓶10的温度，有利于钢瓶10内的水滴快速排出，有利于进一步提高钢瓶10的清洗速度。

在一些实施例中，洁净组装单元3进一步包括水分检测仪，水分检测仪具有检测仪进口，检测仪进口能够与第二真空泵出口连通。由此，在利用第二真空泵对钢瓶10进行抽真空操作过程中，可以利用水分检测仪检测第二真空泵抽出的气体中的水分含量，以此判断钢瓶10内的水分含量是否满足要求，例如，要求钢瓶10内的水分含量小于1ppm，若水分检测仪检测的水分含量不满足要求，继续进行通高纯气体和抽真空操作；若水分检测仪检测的水分含量满足要求则停止抽真空操作，完成钢瓶10的清洗。

在一些实施例中，钢瓶清洗系统100进一步包括尾气处理单元4，尾气处理单元4包括燃烧室401、沉降池402和淋洗室403。燃烧室401具有燃烧室进口4011和燃烧室出口4012，沉降池402具有沉降池进口4021和沉降池出口4022，淋洗室403具有淋洗室进口4031和淋洗室出口4032，第一真空泵出口和第二真空泵出口中的每一者与燃烧室进口4011连通，燃烧室出口4012和淋洗室出口4032中的每一者与沉降池进口4021连通。

例如，尾气处理单元4进一步包括第十连接管4013和第十一连接管4014，第十连接管4013和第十一连接管4014中的每一者与燃烧室进口4011相连，第十连接管4013与天然气或氢气等可燃气体的气源相连，第一真空泵出口和第二真空泵出口中的每一者与第十一连接管4014相连，燃烧室进口4011处还设有点火源4015。

由此，可燃气体从第十连接管4013进入燃烧室后在点火源4015作用下点火燃烧，从而，第一真空泵出口和第二真空泵出口排出的尾气由燃烧室进口4011进入燃烧室401后在燃烧室内燃烧。燃烧产生的固体在重力作用下进入沉降池402；燃烧产生的废气及携带的固体颗粒随气流进入淋洗室403，被淋洗室403的淋洗头4033喷出的淋洗液喷淋，淋洗头4033的下方设有淋洗填料4034，淋洗填料4034采用高效抗堵填料和液体雾化的组合方式，强化液固接触和液体分布，进行固体粉尘和氯化氢分子的捕集。当尾气燃烧产生酸性气体时，淋洗液可以为碱性溶液，以便对酸性尾气进行中和，提升系统适应性。之后，喷出的淋洗液进入沉降池402进行沉降，淋洗后的废气从设置在淋洗室403上的淋洗室气体口4035排出。

优选地，尾气回收单元4进一步包括循环水泵404、第十二连接管4041、第十三连接管4042、第十四连接管40421和第十五连接管40422，第十四连接管40421和第十五连接管40422中的每一者上设有阀门，循环水泵404具有循环水泵进口和循环水泵出口，沉降池出口4022和循环水泵进口中的每一者与第十二连接管4041相连，第十四连接管40421和第十五连接管40422中的每一者与第十三连接管4042相连。

由此，沉降池402内的水可以通过循环水泵401进入淋洗室403，使得沉降池402内的水得到循环利用，有利于节约能源，节省成本。

优选地，尾气回收单元4进一步包括吸附器405、第十六连接管4051和第十七连接管4052，吸附器405具有吸附器进口和吸附器出口，第十六连接管4051与淋洗室气体口4035和吸附器进口相连，第十七连接管4052与吸附器出口相连。由此，从淋洗室气体口4035排出的气体先经第十六连接管4051进入吸附器405内，利用吸附器405进行吸附净化，对未充分反应的有毒有害气体进行吸附净化，之后再经第十七连接管4052排出，实现安全环保排放。

该尾气处理单元4可以处理不同理化性质的介质，对储存不同介质的钢瓶在清洗时产生的尾气进行安全、环保处理，提升了钢瓶清洗系统100的通用性。

优选地，尾气回收单元4进一步包括抽风机，抽风机的出口与第十一连接管4014连通。由此，残液回收单元1、清洗单元2和洁净组装单元产生的废气还可以通过抽风机抽入尾气处理单元4进行处理。

下面参考图1-图5详细描述根据本发明实施例的钢瓶清洗系统100的工作过程：

1)残余物料回收：对于设置有气相管和液相沉底管的钢瓶10，首先，将待清洗钢瓶A放置在电子秤上，显示待清洗钢瓶A的重量，钢瓶10的气相管与第一气源连通，使用高纯气体对钢瓶10进行增压，使钢瓶10内的残余物料通过液相沉底管排出，此过程中，电子称显示的重量持续减小，当显示重量数值维持不变时，钢瓶10内的残余物料基本排净。残余物料排放干净后，使用高纯气体对钢瓶10进行增压置换，接着，开启第一真空泵，对钢瓶10进行抽真空以便钢瓶10内的残余物料彻底排出。利用第一气源向钢瓶10内通高纯气体和利用第一真空泵进行抽真空的操作循环重复操作2-20次，使钢瓶10内残余的液体物料达到ppm级别，第一真空泵出口排放的气体进入尾气处单元4进行处理。

对于只有一个管口的钢瓶10，首先，将钢瓶10固定在钢瓶翻转机7上，利用钢瓶夹具701将钢瓶10夹紧；然后，使用高纯气体对钢瓶10进行增压置换，待钢瓶10内的压力达到设定压力时关闭钢瓶10的阀门；之后，利用钢瓶翻转机7将钢瓶10翻转180°，使钢瓶10的管口1002向下，钢瓶10内的残余物料在高纯气体的压力和自身重力作用下排出。之后，按照上述操作进行充高纯气体和抽真空操作，将钢瓶10内残余物料彻底回收置换，达到ppm级别。

2)钢瓶清洗：将经残液回收单元1处理后的钢瓶10固定在钢瓶翻转机7上，拆除钢瓶10的阀或法兰，使钢瓶10对空，将清洗枪8放入钢瓶10的内部，并利用清洗枪夹具9进行固定。接着，依次进行水洗、吹干、酸洗、水洗和吹干操作。上述清洗步骤可以根据钢瓶10的内壁情况循环进行1-5次。

3)洁净组装：将经过清洗并吹干的钢瓶10移入洁净间，钢瓶10固定在钢瓶翻转机7上，然后，使用内窥镜对钢瓶10内环境进行检查，接着，使用扭力扳手进行阀门的安装。之后，将钢瓶10整体放入烘箱，使用烘箱进行升温，开启第二真空泵对钢瓶10进行抽真空，钢瓶10内的水分，空气等组分开始被第二真空泵抽走，再利用第三气源而向钢瓶10内通入高纯气体，达到压力设定值后切断第三气源，再次进行抽真空操作，上述利用第三气源充高纯气体和利用第二真空泵抽真空的操作循环进行1-10次，使用水分测试仪测定钢瓶10排出气体中水分含量，水分小于1ppm时，满足要求，钢瓶清洗完成，得到清洗完成钢瓶B。

钢瓶清洗过程中产生的尾气利用尾气处理单元4进行处理，保证安全环保排放。

本发明的实施例还提出一种钢瓶清洗方法，下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的钢瓶清洗方法。

根据本发明实施例的钢瓶清洗方法包括以下步骤：

利用第一气源向钢瓶内通高纯气体，以便钢瓶内的残余物料在自身重力和高纯气体的压力作用下排入储液容器的内部；

利用第一气源向钢瓶内通高纯气体作为置换气体；

利用第一真空泵对钢瓶进行抽真空，以便钢瓶内残余的液体物料彻底排出；

拆除钢瓶的阀门；

清洗枪出口伸入钢瓶的内部，利用清洗液泵向清洗枪泵送清洗液，以便清洗钢瓶的内部；

利用第二气源向清洗枪通高纯气体，以便吹干钢瓶的内部；

在洁净间内将阀门安装在钢瓶上；

利用第二真空泵对钢瓶进行抽真空，以便钢瓶内残余水分排出；

在洁净间内利用第三气源向钢瓶内通高纯气体作为置换气体；

利用第二真空泵对钢瓶进行抽真空，以便钢瓶内残余水分彻底排出。

根据本发明实施例的钢瓶清洗方法具有清洗后的钢瓶洁净度高、清洗后的钢瓶寿命长、清洗操作简单和清洗速度快等优点。

在一些实施例中，对于包括气相管和液相沉底管的钢瓶，第一气源与气相管的管口连通以便利用第一气源向钢瓶内通高纯气体，钢瓶内的残余物料通过液相沉底管的管口排入储液容器的内部；

对于仅有一个管口的钢瓶，首先，第一气源与钢瓶的管口连通以便利用第一气源向钢瓶内通高纯气体，然后，关闭管口处的阀门并将钢瓶倒置，之后，开启管口处的阀门以便钢瓶内的残余物料通过管口排入储液容器的内部。

由此，可以利用该钢瓶清洗方法对不同种类的钢瓶10进行清洗操作，例如可以对具有气相管、液相沉底管的钢瓶以及仅具有一个管口的钢瓶进行清洗操作。从而该钢瓶清洗方法具有一定的通用性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种钢瓶清洗系统，其特征在于，包括：

残液回收单元，所述残液回收单元包括第一气源、第一真空泵和用于盛装残余物料的储液容器，所述第一真空泵具有第一真空泵进口和第一真空泵出口，所述第一气源和所述第一真空泵进口能够可切换地与钢瓶连通；

清洗单元，所述清洗单元包括第二气源、清洗枪和用于泵送清洗液的清洗液泵，所述清洗枪具有清洗枪进口和清洗枪出口，所述清洗液泵具有清洗液进口和清洗液出口，所述第二气源和所述清洗液出口能够可切换地与所述清洗枪进口连通，所述清洗枪出口能够伸入所述钢瓶的内部；以及

洁净组装单元，所述洁净组装单元包括第三气源、第二真空泵和用于容纳所述钢瓶的洁净间，所述第二真空泵具有第二真空泵进口和第二真空泵出口，所述第三气源和所述第二真空泵进口能够可切换地与所述钢瓶连通。

2.根据权利要求1所述的钢瓶清洗系统，其特征在于，所述残液回收单元进一步包括用于称量所述钢瓶的重量的称重设备。

3.根据权利要求1所述的钢瓶清洗系统，其特征在于，进一步包括：

用于将所述钢瓶翻转设定角度的钢瓶翻转机。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的钢瓶清洗系统，其特征在于，所述清洗液泵包括用于泵送水的水泵和用于泵送酸洗液的酸洗泵，所述水泵和所述酸洗泵中的每一者上设有所述清洗液进口和所述清洗液出口，所述水泵的清洗液出口和所述酸洗泵的清洗液出口能够可切换地与所述清洗枪进口连通。

5.根据权利要求4所述的钢瓶清洗系统，其特征在于，所述清洗单元进一步包括加热器，所述加热器具有加热器进口和加热器出口，所述加热器出口与所述水泵的清洗液进口连通。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的钢瓶清洗系统，其特征在于，所述洁净组装单元进一步包括用于加热所述钢瓶的烘箱，所述烘箱位于所述洁净间内。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的钢瓶清洗系统，其特征在于，所述洁净组装单元进一步包括水分检测仪，所述水分检测仪具有检测仪进口，所述检测仪进口能够与所述第二真空泵出口连通。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的钢瓶清洗系统，其特征在于，进一步包括：

尾气处理单元，所述尾气处理单元包括燃烧室、沉降池和淋洗室，所述燃烧室具有燃烧室进口和燃烧室出口，所述沉降池具有沉降池进口和沉降池出口，所述淋洗室具有淋洗室进口和淋洗室出口，所述第一真空泵出口和所述第二真空泵出口中的每一者与所述燃烧室进口连通，所述燃烧室出口和所述淋洗室出口中的每一者与所述沉降池进口连通。

9.一种利用根据权利要求1-8中任一项所述的钢瓶清洗系统进行钢瓶清洗的钢瓶清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用所述第一气源向所述钢瓶内通高纯气体，以便所述钢瓶内的残余物料在自身重力和高纯气体的压力作用下排入所述储液容器的内部；

利用所述第一气源向所述钢瓶内通高纯气体作为置换气体；

利用所述第一真空泵对所述钢瓶进行抽真空，以便所述钢瓶内残余的液体物料彻底排出；

拆除所述钢瓶的阀门；

清洗枪出口伸入所述钢瓶的内部，利用所述清洗液泵向所述清洗枪泵送清洗液，以便清洗所述钢瓶的内部；

利用所述第二气源向所述清洗枪通高纯气体，以便吹干所述钢瓶的内部；

在所述洁净间内将阀门安装在所述钢瓶上；

利用第二真空泵对所述钢瓶进行抽真空，以便所述钢瓶内残余水分排出；

在所述洁净间内利用第三气源向所述钢瓶内通高纯气体作为置换气体；

利用第二真空泵对所述钢瓶进行抽真空，以便所述钢瓶内残余水分彻底排出。

10.根据权利要求9所述的钢瓶清洗方法，其特征在于，对于包括气相管和液相沉底管的所述钢瓶，所述第一气源与所述气相管的管口连通以便利用所述第一气源向所述钢瓶内通高纯气体，所述钢瓶内的残余物料通过所述液相沉底管的管口排入所述储液容器的内部；

对于仅有一个管口的所述钢瓶，首先，所述第一气源与所述钢瓶的管口连通以便利用第一气源向所述钢瓶内通高纯气体，然后，关闭所述管口处的阀门并将所述钢瓶倒置，之后，开启所述管口处的阀门以便所述钢瓶内的残余物料通过所述管口排入所述储液容器的内部。

Images