CN115803527A - 真空管线和用于控制真空管线的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空管线(4)和用于控制真空管线(4)的方法，其中，辅助泵送装置(13)和稀释气体喷射装置(15)根据其中排出管道(7)中的压力保持小于或等于20,000Pa的第一运行模式或根据其中排出管道(7)中的压力大于20,000Pa的第二运行模式来控制，并且在第二运行模式中借助于稀释气体喷射装置(15)来控制在粗泵送装置(10)的进口的下游将稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到排出管道(7)中和/或粗泵送装置(10)中和/或辅助泵送装置(13)中。

Description

真空管线和用于控制真空管线的方法
技术领域
本发明涉及一种真空管线和一种用于控制真空管线的方法。
背景技术
在半导体、平板显示器和光伏制造行业中，制造方法使用的气体经过粗真空泵后通常通过气体处理装置进行处理。
据说其中一些方法是有风险的，因为在真空管线中输送的气体是易燃和/或易爆的。举例而言，可以提及氢、硅烷、TEOS和氢化物。
除了这些危险的气态物质外，真空管线中还可能沉积有还原的固体物质，即未氧化的物质，例如硅粉或聚硅烷聚合物。这些沉积物会随着时间的推移而积聚，并促使其它危险状况的出现。一些非氧化沉积物是高度易燃的。它们可能会被点燃，例如尤其是由于突然泵送强气流或单纯由于操作人员在维修期间对管道或真空泵进行排气。
由于释放的能量非常大，一些爆炸可能特别具有破坏性。连环爆炸尤其如此。第一次爆炸首先由易燃气体引发。这种爆炸会搅动管道中可能存在的还原固体物质的沉积物。这些被爆炸的冲击波搅动的易燃的固体沉积物继而发生“超级爆炸”。
因此，人身伤害和装置损坏的风险非常高。
目前用于解决此问题的方法是用中性气体(通常是氮气)不断稀释泵送的气体。确定中性气体流量，使其能对最不利的泵送情形加上安全裕度作出响应。
然而，此解决方案具有许多缺点。
首先，真空管线中大量的氮气供应涉及与气体消耗相关的额外成本，而且涉及用于处理大量稀释气体流的真空泵、加热装置和气体处理装置的能量消耗。另外，由气体稀释引起的真空管线冷却会导致其它缺点，尤其是由于加热元件的成本和故障风险。这种大量的中性气体供应还要求气体处理装置和粗泵送装置的过高的额定功率。
稀释氮还导致气体处理装置中形成氮氧化物或“NOX”，例如NO2。氮氧化物有毒并构成大气污染物，继而必须进行处理。
最后，已经观察到这种解决方案已达到其极限，因为对于最近的一些工艺，稀释气体的增加日益变得不充分，要么是因为真空泵的泵送能力不足，要么是因为气体处理装置的处理能力不足。在这些极端工况下，可能会出现与真空泵或气体处理装置的可靠性有关的问题。
另一种解决方案可能是降低管道和真空泵的温度，特别是为了防止前体的热分解并最大限度地减少化学反应。然而，保持高温以防止因冷凝而沉积的风险也很重要。
另一个问题是一些制造工艺，尤其是半导体行业中的制造工艺，倾向于使用越来越不稳定的前体。基板图案越来越薄并且基板越来越厚，亦即，它们具有在许多工艺步骤中生产的许多层。为了降低有损坏基板芯片风险的热平衡，使用了在较低温度下分解的新一代分子。缺点是它们也更容易沉积在真空管线中，从而可能会产生大量沉积物。
另外，一些使用过的可冷凝气态物质会凝固成固体副产物，并且尤其是以层的形式沉积在真空泵或管道的运动或静止部件上，从而可能会导致管线的堵塞。
发明内容
本发明的一个目的是提高输送易燃和/或易爆气体的泵送装置和真空管线的安全性。另一个目的是减少可冷凝物质的沉积物的存在或延迟/最大限度地减少排放管道和泵送装置中在较低温度下分解的前体的分解。
为此，本发明涉及一种真空管线，该真空管线包括：
-泵送装置，其包括至少一个粗泵送装置，该粗泵送装置构造成能够在大气压力下排出泵送的气体，
-气体处理装置，其包括
ο处理室，该处理室构造成能在大气压力下处理由粗泵送装置泵送的气体，和
ο将粗泵送装置的排出口连接到处理室入口的排出管道，
其特征在于，该气体处理装置包括：
-构造成能降低排出管道中的压力的至少一个辅助泵送装置，
-稀释气体喷射装置，其构造成在粗泵送装置的入口的下游将稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到排出管道和/或粗泵送装置和/或辅助泵送装置中，该真空管线还包括：
ο构造成能测量排出管道中的压力的压力传感器，和
ο控制单元，该控制单元配置成能根据其中排出管道中的压力保持小于或等于20,000Pa(200毫巴)的第一运行模式或根据其中排出管道中的压力大于20,000Pa(200毫巴)的第二运行模式来控制辅助泵送装置和稀释气体喷射装置，该控制单元配置成能在第二运行模式中借助于稀释气体喷射装置来控制稀释气体的喷射。
稀释气体喷射装置例如构造成能将稀释气体喷射到排出管道和/或粗泵送装置和/或辅助泵送装置中。
在作为最佳运行模式的第一运行模式中，默认情况下，压力因此保持低于排出管道中输送的易燃气体的点燃条件。在第二运行模式中，可通过稀释来管理易燃风险。因此，降低排出管道中的压力可以将稀释气体的喷射限制在最临界的情形。因此可以具有安全运行工况的同时减少稀释气体消耗。还必须注意，在第二运行模式中，稀释气体的用量比根据现有技术的喷射量低。
在确保真空管线安全的同时，降低压力可以防止可冷凝物质沉积在排出管道和粗泵送装置中，从而可以降低管线的加热需求。降低管线的加热可以防止热分解，从而降低粗泵送装置中前体的转化率和化学活性的动力学性能，从而可以减少不希望有的反应。降低加热还可以保持润滑剂的质量并提高粗泵送装置的机械零件、尤其是轴承的可靠性。因此可以增加维修操作之间的间隔。
另外，稀释气体的消耗是有限的，这也使得可以降低粗泵送装置和气体处理装置的能耗，并最大限度地减少甚至消除气体处理装置中氮氧化物的形成。
降低真空管线中的压力还降低了粗泵送装置中的压力，这使得可以减小其尺寸并使用强度较低且因此较便宜的材料。
该真空管线可进一步包括单独或组合的下文中描述的特征中的一个或多个。
该控制单元可以配置成使得能根据通过压力传感器测得的压力和与待泵送的易燃气体有关的信息来确定在第二运行模式中在粗泵送装置的进口的下游引入到泵送气体流中，例如引入到排出管道和/或粗泵送装置和/或辅助泵送装置中的稀释气体的流速，以使点燃产生的压力保持在160,000Pa(1,600毫巴)以下，特别是在发生爆炸的最恶劣条件下，例如在化学计量条件下。
该稀释气体可包括燃料和/或中性气体。
该控制单元可配置成能根据与引入到处理室中的易燃气体有关的信息来确定燃料和中性气体的数量和比例。
该控制单元可配置成当测得的压力超过50,000Pa(500毫巴)时控制在粗泵送装置的进口的下游将高流速的稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到排出管道和/或粗泵送装置和/或辅助泵送装置中。
可预先确定高稀释气体流速，使得易燃气体浓度低于爆炸下限(LEL)的25％。最不利的泵送情形因此变得安全，另加安全裕量。这是一种紧急运行模式，偶尔在极端情况下使用，类似于现有技术中导致现有技术中的氮消耗过多的固定做法。因此，最大稀释是偶尔的。
该控制单元可以配置成在第一运行模式中切断吹扫气体向粗泵送装置中的喷射。
该辅助泵送装置可包括水喷射泵和/或文丘里气体喷射泵和/或液环泵和/或干式真空泵和/或叶片泵。
该处理室可包括燃烧器和/或电系统和/或等离子体和/或洗涤器和/或化学吸附筒和/或物理吸附筒。
该辅助泵送装置可包括文丘里气体喷射泵，其驱动气体包括燃料和/或助燃剂和/或中性气体。
该辅助泵送装置可构造成根据来自处理室的信息来确定驱动气体的燃料、助燃气体和中性气体的量和比例。
该文丘里气体喷射泵可包括构造成能加热驱动气体的加热元件。
该辅助泵送装置可位于距气体处理室入口小于1米处，例如小于50cm处。
该辅助泵送装置可包括水喷射泵和液压泵，该液压泵的入口布置成与气体处理装置的洗涤器的浴槽的液体连通，并且其出口构造成能由控制单元控制以便为水喷射泵提供驱动液。
该真空管线可包括配置成在过压情况下绕过辅助泵送装置的旁通管。
本发明还涉及一种用于控制如上所述的真空管线的方法，其中辅助泵送装置和稀释气体喷射装置根据其中排出管道中的压力保持小于或等于20,000Pa(200毫巴)的第一运行模式或根据其中排出管道中的压力大于20,000Pa(200毫巴)的第二运行模式来控制，并在第二运行模式中借助于稀释气体喷射装置来控制在粗泵送装置的进口的下游将稀释气体喷射到泵送气体流，例如喷射到排出管道和/或粗泵送装置和/或辅助泵送装置中。
附图说明
本发明进一步的特征和优点将从以下参考附图通过非限制性示例给出的描述中变得明显，在附图中：
[图1]图1示出了设施的示例的示意图，其中仅示出了理解本发明所需的那些元件。
[图2A]图2A示出了真空管线的一个变型的示例的示意图。
[图2B]图2B示出了真空管线的另一个变型的示意图。
[图2C]图2C示出了真空管线的另一个变型的示意图。
[图2D]图2D示出了真空管线的另一个示例的示意图。
[图3]图3针对爆炸前不同的初始压力值根据氢浓度C(空气中的摩尔分数)示出了爆炸压力P(以毫巴为单位)的曲线图(符号表示测定值，实线表示理论值)：100毫巴(10,000Pa)(空心三角形)、150毫巴(15,000Pa)(实心正方形)、200毫巴(20,000Pa)(空心菱形)、300毫巴(30,000Pa)(圆形)、500毫巴(50,000Pa)(实心三角形)、750毫巴(75,000Pa)(实心正方形)、1,000毫巴(100,000Pa)(实心菱形)。
在这些图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
以下实施方案均为示例。尽管该描述涉及一个或多个实施例，但这并不一定意味着每次谈及都涉及同一实施例或这些特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单独的特征也可组合或互换以提供其它实施例。
粗真空泵是指一种容积式真空泵，其构造成能在大气压力下吸入、输送然后排出待泵送的气体。粗真空泵的转子可以是罗茨式、爪式、螺杆式、叶片式或涡旋式。粗真空泵还构造成能够在大气压力下起动。
构造成使用两个罗茨转子吸入、输送然后排出待泵送的气体的容积式真空泵被定义为罗茨式真空泵或罗茨鼓风机真空泵。罗茨式真空泵安装在粗真空泵的上游并与粗真空泵串联。转子由利用罗茨式真空泵的电机旋转的两个轴保持。
罗茨式真空泵与粗真空泵的主要区别在于，由于泵送能力较高，其泵送级尺寸较大，公差也较大，并且罗茨式真空泵不能在大气压力下排气，而是必须串联安装在真空泵上游进行使用。
“上游”元件是指相对于泵送气体的流动方向位于另一个元件之前的元件。相比之下，“下游”元件是指相对于泵送气体的流动方向定位在另一个元件之后的元件。泵送气体流表示通过泵送动作在真空管线的管道中传送的气体。
设施1包括设备2，该设备2包括连接到一条或多条真空管线4的一个或多个处理室3。处理室3适于接收一个或多个基板/基片，例如半导体晶片或平板显示器或光伏板。
真空管线4包括连接到至少一个处理室3的一个或多个泵送装置5，以及一个或多个气体处理装置6，所述气体处理装置包括将至少一个粗泵送装置10的排出口8连接到气体处理装置6的处理室26的入口9的一个或多个排出管道7。通过示例的方式，在图1中示出了半导体设备2，其处理室3连接到真空管线4。排出管道7可以具有不同的长度。在粗泵送装置10的输出端与处理室26的输入端9之间，排出管道可以具有一米到四米之间的长度。
泵送装置5包括至少一个粗泵送装置10，其构造成能够在排出口8处在大气压力下或在大于大气压力的压力、尤其是高达1,200毫巴(120,000Pa)的压力下排出泵送气体，粗泵送装置10还能够在低于大气压力的压力下排出泵送气体。
泵送装置5还可包括高真空泵送装置，其在泵送气体的流动方向上布置在粗泵送装置10的上游并与粗泵送装置10串联，设置在处理室3与粗泵送装置10之间。高真空泵装置可以包括罗茨压缩机11和/或涡轮分子真空泵12。
处理室26构造成能在大气压下处理由粗泵送装置10泵送的气体。
以本身已知的方式，处理室26包括例如构造成能通过碳氢化合物的燃烧在高温下产生热反应的燃烧器23和/或构造成能借助于加热电阻器和/或等离子体和/或洗涤器和/或化学吸附筒和/或物理吸附筒在高温下产生热反应的电气系统。
根据图1所示的示例性实施例，处理室26包括燃烧器23和洗涤器24，洗涤器24在气体流动方向上与燃烧器23串联并布置在其下游。燃烧器23可以是燃烧式、用电式或等离子体式燃烧器。将诸如氧或空气的反应气体添加到泵送气体中，燃烧器23使其达到非常高的温度，这激活了新的化学反应性可溶物质的形成，该物质随后可被洗涤器24捕获。可以借助于注水喷嘴(也通称为冷却喷嘴)在燃烧器23中产生雾气，以便迅速冷却气体并阻止化学平衡，而不是让离解的热气体相互重新结合或朝向反向平衡反应。洗涤器24包括例如填充柱，其中泵送气体与水流逆流地上升。在气体处理装置6的出口31处，气体可以排出到大气中或排出到制造厂的中央洗涤器。
气体处理装置6还包括构造成能降低至少一个排出管道7中的压力的至少一个辅助泵送装置13。
辅助泵送装置13可以是任何类型的。该辅助泵送装置13包括例如如图1所示的水喷射泵(或喷水泵)和/或文丘里气体喷射泵和/或液环泵和/或干式真空泵，例如罗茨式、爪式和/或螺杆式真空泵和/或叶片式和/或涡旋式和/或膜式或隔膜泵。
如果辅助泵送装置13包括文丘里气体喷射泵，则为了引起压力降低而喷射的驱动气体可包括中性气体，例如氮气。驱动气体随后有助于进一步稀释来自排出管道7的泵送气体。驱动气体还可包括诸如甲烷的燃料和/或助燃剂。然后，驱动气体还有助于进一步稀释来自排出管道7的泵送气体，但不会降低气体处理装置6的燃烧器23的效率并且不会产生氮氧化物。
文丘里气体喷射泵可包括构造成能加热驱动气体的加热元件。驱动气体可以被加热到例如高于50℃、例如高于500℃的温度。加热驱动气体可以提高气体处理装置6的燃烧器23的效率并且可以防止粉末沉积在喷射泵出口处。驱动气体可例如借助于与处理室26或泵送装置5的热部件接触的热交换器进行加热，这使得可以减少电力消耗。
气体喷射泵的优点是不耗电。它紧凑且轻巧，因此可容易地结合到泵送装置5或气体处理装置6(图2A)中。
如果辅助泵送装置13包括干式真空泵，则辅助泵送装置13的干式真空泵的吹扫气体可包括中性气体，例如氮气，和/或诸如甲烷的燃料，和/或助燃剂。可例如借助于与处理室26或泵送装置5的热部件接触的热交换器将吹扫气体进一步加热到例如高于50℃、例如高于500℃的温度。
至少一个辅助泵送装置13优选地位于处理室26的入口9处，亦即，例如，距离不到1米，例如不到50cm，这通常使得需要抬高辅助泵送装置13，因为燃烧器23的入口9通常位于距地面1.50m以上的位置。
通常，辅助泵送装置13的泵送能力优选地小于粗泵送装置10的泵送能力，粗泵送装置10的泵送能力例如大于5m3/h和/或例如小于100m3/h。在这些条件下，尤其是包括干式真空泵或液环泵或叶片泵的辅助泵送装置13可以足够轻，以能够尽可能靠近处理室26的入口9定位(图2A)，例如定位在处理室26中(图2B)，没有任何风险且不需要特定的处理手段。
文丘里气体喷射泵类型的辅助泵送装置13例如安装在气体处理装置6的燃烧器23的端部中(图2B)。燃料，即驱动气体的助燃剂，则是供应燃烧器23的火焰的气体。
真空管线4还可包括配置成绕过辅助泵送装置13的旁通管道14(图2C)。
旁通管道14包括绕过辅助泵送装置13的管道和可控阀或止回阀，该可控阀或止回阀布置在该管道中并且构造成能根据止回阀/阀两侧的压力差而打开或关闭。旁通管道14可以绕过辅助泵送装置13，以便防止它可能引起的泵送能力限制，尤其是在泵送强气流的情况下或在辅助泵送装置13发生故障的情况下。
当辅助泵送装置13的干式真空泵包括文丘里气体喷射泵时，该文丘里气体喷射泵可结合到旁通管道14的止回阀中(图2D)。止回阀的活动闸板则具有文丘里通路。当驱动气体在文丘里通路的入口处喷射时，止回阀可处于止回阀形成辅助真空泵13的喷射泵的关闭位置。当止回阀两侧的压力差大于止回阀的负载阈值时，止回阀也可处于泵送气体绕过文丘里通路的打开位置。
返回图1，可以看到真空管线4进一步包括稀释气体喷射装置15、构造成测量排出管道7中占主导的压力的压力传感器16和连接到压力传感器16的控制单元17。
稀释气体喷射装置15构造成能在粗泵送装置10的进口的下游或更具体地在适用的情况下在高真空泵送装置11、12的下游将稀释气体——例如诸如氮气的中性气体和/或燃料——喷射到泵送气体流中，例如喷射到排出管道7和/或粗泵送装置10和/或辅助泵送装置13中。稀释气体例如在粗泵送装置10的进口和/或排出口8处喷射和/或喷射到粗泵送装置10的多级粗真空泵的最后两个泵送级中和/或喷射到辅助泵送装置13的上游、下游或其中。
压力传感器16例如布置在粗泵送装置10的排出口8处。
控制单元17包括可以实现用于控制真空管线的方法的控制器、微控制器、存储器和计算机程序。例如，控制单元是计算机或可编程逻辑控制器。
控制单元17配置成能根据第一运行模式或根据第二运行模式根据通过压力传感器16测定的压力来控制辅助泵送装置13和稀释气体喷射装置15。
在第一运行模式中，排出管道7中的压力保持在小于或等于200毫巴(20,000Pa)。
可控制能够降低排出管道7中的压力的辅助泵送装置13连续地或间歇地泵送。
例如，辅助泵送装置13包括文丘里气体喷射泵，并且控制单元17配置成能控制喷射泵的驱动气体以降低压力。
根据另一个示例，辅助泵送装置13包括水喷射泵，并且控制单元17配置成能控制水喷射泵的驱动液，从而可以降低压力(图1)。
在这种情况下，根据一个实施例，辅助泵送装置13还包括液压泵19，该液压泵19的出口构造成能由控制单元17控制，以便为水喷射泵供应驱动液。液压泵19的入口例如被布置成与气体处理装置6的洗涤器24的浴槽22的液体连通。气体处理装置6于是可包括布置在辅助泵送装置13的水喷射泵与气体处理装置6的燃烧器23的入口9之间的气体/水分离器20。液体残留物可经由柱塞管21排出到浴槽22中。
在作为最佳运行模式的第一运行模式中，默认情况下，压力因此保持低于在排出管道7中传送的大部分易燃气体的点燃条件。
参考图3中的示例可更好地理解这一点，图3示出，对于100毫巴(10,000Pa)、150毫巴(15,000Pa)和200毫巴(20,000Pa)的氢气压力，化学计量条件下的爆炸压力——亦即，可能导致最严重的爆炸的爆炸压力——保持在1,600毫巴(160,000Pa)以下。因此在粗泵送装置10和排出管道7中建立了一组能够防止气体爆炸的安全条件。认为对于低于或等于200毫巴(20,000Pa)的压力，在化学计量条件下由点燃产生的压力(也称为爆炸压力)很容易被抑制，亦即，不会引起机械泵送装置5或管道系统的显著损坏。尽管图3适用于氢这种特定情况，但对于所有易燃气体都观察到相同的行为：化学计量条件下的爆炸压力——亦即，可能导致最严重爆炸的爆炸压力——保持在1,600毫巴(160,000Pa)以下。
此外，在第一运行模式中，无需喷射稀释气体以使其处于易燃和/或爆炸条件之外，因为低于200毫巴(20,000Pa)的压力下的真空水平确保了安全性。因此，控制单元17可控制稀释气体喷射的停止。
还可以设想，控制单元17配置成在第一运行模式中切断吹扫气体向粗泵送装置10中的喷射。因此更容易保持排出管道7中的低压力。
如果不能将压力降至200毫巴(20,000Pa)以下，则控制单元17配置成切换到第二运行模式。
在第二运行模式中，排出管道7中的压力高于20,000Pa。控制单元17进一步配置成借助于稀释气体喷射装置15来控制将稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到排出管道7和/或粗泵送装置10和/或辅助泵送装置13中。在该可看作“降级”运行模式的第二运行模式中，可通过稀释来控制易燃风险。
控制单元17可以配置成使得根据通过压力传感器16测定的压力并根据与待泵送的易燃气体有关的信息来确定在第二运行模式中引入到泵送气体流中的稀释气体的流速，以使尤其是在化学计量条件下——即在达到造成最具破坏性的效果的爆炸状态的易燃气体浓度条件下——点燃产生的压力(或爆炸压力)保持低于160,000Pa(1,600毫巴)。
例如，参考图3，可以看到，当通过压力传感器16测定的爆炸前的初始压力为300毫巴(30,000Pa)(圆圈)时，化学计量条件下32％的[H2]浓度必须降低到15％的目标[H2]浓度，即用中性气体稀释到的浓度，以使压力不超过1,600毫巴(160,000Pa)的爆炸压力。
根据图中的另一个示例，当通过压力传感器16测定的压力为500毫巴(50,000Pa)(三角形)时，化学计量条件下的浓度必须通过稀释降低至6-7％，以便保持低于1,600毫巴(160,000Pa)的爆炸压力。
尽管这些示例描述了化学计量条件下的浓度情况，但在运行中，稀释前的易燃气体浓度由用户基于引入处理室3中的易燃气体的最大流量值预先确定。
当有多种易燃气体时，基于同时喷射到处理室3中的易燃气体的最大流量来确定中性气体稀释率。
更具体地，首先根据通过压力传感器16测定的压力使用如图3中的曲线图所示的每种气体特有的数据表分别确定每种易燃气体的稀释率。数据表可存储在控制单元17中。然后，针对同时引入到处理室3中的所有易燃气体重新计算每种气体(要获得)的目标浓度，即稀释浓度；同时喷射的所有气体相互有助于降低它们各自的浓度。
因此，根据易燃/易爆气体的量(流量、压力)来调整稀释率，以使点燃产生的压力(或爆炸压力)保持低于160,000Pa(1,600毫巴)。
控制单元17可进一步配置成当测得的压力超过50,000Pa(500毫巴)时控制在粗泵送装置10的进口的下游将高流速稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到排出管道7和/或粗泵送装置10和/或辅助泵送装置13中。这种高稀释气体流速可优先喷射到粗泵送装置10中，并且任选地同时喷射到排出管道7中。
例如根据可喷射到处理室3中的易燃气体的最大流量来预先确定高稀释气体流量。该信息由用户基于引入到处理室中的易燃气体的最大流量值预先确定。例如预先确定高稀释气体流速，使得易燃气体浓度小于爆炸下限(LEL)的25％。
根据例如在处理室3中实施的配方的最差条件加上由LEL的25％提供的安全裕量，最不利的泵送情形因此变得安全。这是一种紧急运行模式，偶尔在极端情况下使用，类似于现有技术中的永久做法，导致现有技术中的氮消耗过多。因此，最大稀释是偶尔的，这可以节省稀释气体消耗和能源预算。
参考图3，当氢压力大于500毫巴(50,000Pa)时，氢[H2]的浓度在排出管道7中的浓度可以降低至小于1％的值，即现有技术中推荐的爆炸下限(LEL)的25％。
在第一运行模式中，控制单元17因此将排出管道7中的压力保持在200毫巴(20,000Pa)以下。
如果在排出管道7中测得的压力保持在200毫巴(20,000Pa)以下，则控制单元保持在第一运行模式。
如果无法用辅助泵送装置13保持在200毫巴(20,000Pa)以下，尤其是由于辅助泵送装置13的容量不足，则控制单元切换到第二运行模式。
在第二运行模式中，控制单元17控制在粗泵送装置10的进口的下游将稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到排出管道7和/或粗泵送装置10和/或辅助泵送装置13中。
当压力在200毫巴(20,000Pa)与500毫巴(50,000Pa)之间时，可以根据通过压力传感器16测得的压力和与引入到处理室3中的易燃气体有关的信息来确定引入到泵送气体流中的稀释气体的流速，使得在爆炸事件中最严重的爆炸条件下，例如化学计量条件下，爆炸压力保持小于1,600毫巴(160,000Pa)。
因此，当在排出管道7中测得的压力大于200毫巴(20,000Pa)且小于500毫巴(50,000Pa)时，排出管道7中的压力首先通过辅助泵送装置13的容量、然后通过根据在排出管道7中测得的压力并根据引入到处理室3中的易燃气体有关的信息稀释泵送气体所需的稀释气体设定点来控制排出管道7中的压力。
如果在第二运行模式中测得的压力恢复到200毫巴(20,000Pa)以下，则控制单元切换回第一运行模式。
如果该压力超过500毫巴(50,000Pa)，则稀释气体可以例如以预定的高流速值直接喷射到粗泵送装置10中，以使最不利的泵送情形变得安全，另加安全裕量。
从以上可以理解，降低排出管道7中的压力可以将稀释气体的喷射限制为最临界的情形。除了使真空管线4安全之外，同时，降低压力可以防止可冷凝物质沉积在排出管道7中，结果可以降低管线的加热需求。另外，降低管线的加热还可以避免热分解，从而减少粗泵送装置10中热敏前体的转化。这种低压和低温的组合还可以降低化学活性的动力学，从而可以减少不希望有的化学反应，无论它们是腐蚀性的还是会堵塞真空管线4的元件。降低加热还可以保持润滑剂的质量并改善粗泵送装置10的机械零件、尤其是轴承的可靠性。因此可以显著增加维修操作之间的间隔，这提高了真空管线4的经济收益和生产设备的正常运行时间。仍然从经济的角度来看，也可以减少高成本昂贵材料的使用。粗泵送装置10的元件可在设计和材料两个方面标准化，从而简化了产品并使其具有通用性。
另外，稀释气体的消耗得到限制，这也使得可以降低粗泵送装置10的能量消耗，同时降低气体处理装置6的能量消耗，并且最大限度地减少甚至消除气体处理装置中氮氧化物的形成。
根据图1所示的示例性实施例，气体处理装置6还可包括至少一个旁通装置25，该旁通装置25布置在排出管道7与辅助泵送装置13之间。
旁通装置25包括连接到排出管道7的入口端口25a、连接到辅助泵送装置13——该辅助泵送装置13又连接到处理室26——的第一出口端口25b、构造成绕过处理室26的第二出口端口25c和控制构件，该控制构件构造成使入口端口25a与第一出口端口25b或第二出口端口25c连通。旁通装置25例如是可控的三通阀。
旁通装置25使得可以仅在不需要处理泵送气体时经由第二出口端口25c绕过辅助泵送装置13和处理室26。因此它们可以被引向制造厂的中央洗涤器。
控制构件可以是手动构件。例如，维修操作人员可以在维修期间操作控制构件以在处理室26的维修操作期间将气体从处理室26转向。因此，例如在燃烧器23发生故障或维修的情况下，泵送的气体可以由旁通装置25重新定向。
控制构件可例如根据来自处理室3的信息项——例如处理室3的状态(处理、停机或待机)或例如指示气体是否必须进行处理的信息项——来选择第一出口端口25b或第二出口端口25c。例如，来自停机或待机的处理室3的气体因此不能进行处理并经由旁通装置25绕过燃烧器23。诸如干接触或气动控制等信息可以直接控制该控制构件的切换。
例如，每个处理室3有一个旁通装置25，每个设备2有多个处理室3。多个处理室3，因此多个旁通装置25，可进一步连接到单个处理室26。旁通装置25的第二出口端口25c可进一步与共用管道35相关联。

Claims (14)

1.一种真空管线(4)，包括：
-泵送装置(5)，该泵送装置包括至少一个粗泵送装置(10)，该粗泵送装置构造成能够在大气压力下排出泵送的气体，
-气体处理装置(6)，该气体处理装置包括：
o处理室(26)，该处理室构造成能在大气压力下处理由所述粗泵送装置(10)泵送的气体，和
o排出管道(7)，该排出管道将所述粗泵送装置(10)的排出口(8)连接到所述处理室(26)的入口(9)，
其特征在于，所述气体处理装置(6)包括：
-至少一个辅助泵送装置(13)，所述至少一个辅助泵送装置构造成能降低所述排出管道(7)中的压力，
-稀释气体喷射装置(15)，所述稀释气体喷射装置构造成能在所述粗泵送装置的进口的下游将稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到所述排出管道(7)中和/或所述粗泵送装置(10)中和/或所述辅助泵送装置(13)中，
所述真空管线(4)还包括：
-压力传感器(16)，该压力传感器配置成能测量所述排出管道(7)中的压力，和
-控制单元(17)，该控制单元配置成根据其中所述排出管道(7)中的压力保持小于或等于20,000Pa的第一运行模式或根据其中所述排出管道(7)中的压力大于20,000Pa的第二运行模式来控制所述辅助泵送装置(13)和所述稀释气体喷射装置(15)，所述控制单元(17)配置成能在所述第二运行模式中借助于所述稀释气体喷射装置(15)来控制稀释气体的喷射。
2.根据前一项权利要求所述的真空管线(4)，其特征在于，所述控制单元(17)配置成使得能根据通过所述压力传感器(16)测得的压力和与待泵送的易燃气体有关的信息来确定在所述第二运行模式中在所述粗泵送装置(10)的进口的下游引入到泵送气体流中例如引入到所述排出管道(7)中和/或所述粗泵送装置(10)中和/或所述辅助泵送装置(13)中的稀释气体的流速，以使点燃产生的压力保持在160,000Pa以下。
3.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述稀释气体包括燃料和/或中性气体。
4.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述控制单元(17)配置成当测定的压力超过50,000Pa时控制在所述粗泵送装置(10)的进口的下游将高流速的稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到所述排出管道(7)中和/或所述粗泵送装置(10)中和/或所述辅助泵送装置(13)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，预先确定所述稀释气体的高流速，使得易燃气体的浓度小于爆炸下限的25％。
6.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述控制单元(17)配置成在所述第一运行模式中切断吹扫气体向所述粗泵送装置(10)中的喷射。
7.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述辅助泵送装置(13)包括水喷射泵和/或文丘里气体喷射泵和/或液环泵和/或干式真空泵和/或叶片泵。
8.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述处理室(26)包括燃烧器(23)和/或电系统和/或等离子体和/或洗涤器(24)和/或化学吸附筒和/或物理吸附筒。
9.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述辅助泵送装置(13)包括文丘里气体喷射泵，该文丘里气体喷射泵的驱动气体包括燃料和/或助燃剂和/或中性气体。
10.根据权利要求7和9中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述文丘里气体喷射泵包括构造成能加热所述驱动气体的加热元件。
11.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述辅助泵送装置(13)位于距所述处理室(26)的该入口(9)小于1米处，例如小于50cm处。
12.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，所述辅助泵送装置(13)包括水喷射泵和液压泵(19)，所述液压泵的入口布置成与所述气体处理装置(6)的洗涤器(24)的浴槽(22)的液体连通，其出口构造成能由所述控制单元(17)控制以给所述水喷射泵供应驱动液。
13.根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)，其特征在于，该真空管线包括旁通管道(14)，该旁通管道配置成在过压的情况下绕过所述辅助泵送装置(13)。
14.一种用于控制根据前述权利要求中任一项所述的真空管线(4)的方法，其中，根据其中所述排出管道(7)中的压力保持小于或等于20,000Pa(200毫巴)的第一运行模式或根据其中所述排出管道(7)中的压力大于20,000Pa的第二运行模式来控制所述辅助泵送装置(13)和所述稀释气体喷射装置(15)，并在第二运行模式中借助于所述稀释气体喷射装置(15)来控制在所述粗泵送装置(10)的进口的下游将稀释气体喷射到泵送气体流中，例如喷射到排出管道(7)中和/或粗泵送装置(10)中和/或辅助泵送装置(13)中。
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