RU2640369C1 - Meter-mixer - Google Patents

Meter-mixer Download PDF

Info

Publication number
RU2640369C1
RU2640369C1 RU2016150533A RU2016150533A RU2640369C1 RU 2640369 C1 RU2640369 C1 RU 2640369C1 RU 2016150533 A RU2016150533 A RU 2016150533A RU 2016150533 A RU2016150533 A RU 2016150533A RU 2640369 C1 RU2640369 C1 RU 2640369C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
evaporators
gas
channels
supplying
vapor
Prior art date
Application number
RU2016150533A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Юрьевич Гончаров
Равиль Рамазанович Файзуллин
Лев Христофорович Балдаев
Владимир Николаевич Гуськов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Защитные покрытия" (ООО "НПО "Защитные покрытия")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Защитные покрытия" (ООО "НПО "Защитные покрытия") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Защитные покрытия" (ООО "НПО "Защитные покрытия")
Priority to RU2016150533A priority Critical patent/RU2640369C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2640369C1 publication Critical patent/RU2640369C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: meter-mixer contains a body, evaporators and heaters, that maintain a predetermined temperature for evaporation of the reactants, and two evaporators installed one above the other and closed through gaskets with covers with holes for supplying the carrier gas. The evaporators are made with spiral partitions forming spiral channels into which the reagent is loaded to saturate the carrier gas, coaxially installed nozzle inserts forming channels for feeding the saturated vapor-gas mixture through the nozzle channels to the reaction chamber and the buffer zone located between the two mentioned evaporators, the cavity which is sealed from the adjacent evaporation areas of the evaporators, to supply the vapor-gas mixture prepared outside the reactor into it, and with the possibility of supplying the vapor-gas mixture from it through the nozzle channel into the reaction chamber.
EFFECT: ensuring the accuracy of regulation of the composition of compounds obtained as a result of interaction of reagents, the simplicity and compactness of the structure.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области дозирования реагентов в поток газа-носителя с раздельной подачей реагентов в реакционную камеру, обеспечивающим получение на выходе из устройства парогазовых смесей с концентрацией паров реагентов, близких к парциальным давлениям паров реагентов при температуре термостатирования, обеспечивает возможность смешения потоков парогазовой смеси и может быть использовано в химической промышленности, производстве полупроводников и других отраслях.The invention relates to the field of dosing of reagents into a carrier gas stream with a separate supply of reagents to the reaction chamber, which provides steam-gas mixtures at the outlet of the device with a concentration of reactant vapors close to the partial vapor pressures of the reactants at a temperature of temperature control, provides the possibility of mixing the vapor-gas mixture flows and can be used in the chemical industry, semiconductor manufacturing and other industries.

Известен дозатор-смеситель, содержащий последовательно включенные по ходу потока газа испарители (RU №2384652, опубликовано 20.03.2010, МПК С23С 16/448). Однако в данном изобретении не предусмотрена раздельная подача реагентов в реакционную камеру при увеличении пути насыщения увеличивается конструкция испарителя.Known dispenser-mixer containing sequentially connected along the gas flow evaporators (RU No. 2384652, published March 20, 2010, IPC С23С 16/448). However, the present invention does not provide for a separate supply of reagents to the reaction chamber; as the saturation path increases, the design of the evaporator increases.

Известен способ насыщения газа парами жидкого реагента и устройство для его осуществления (SU №407409, опубликовано 21.11.1973, МПК H01L 7/68), где испарение происходит в канале, изготовленного в виде спирали Архимеда, которая вращается червячным механизмом.A known method of saturation of gas with vapor of a liquid reagent and a device for its implementation (SU No. 407409, published 11/21/1973, IPC H01L 7/68), where the evaporation takes place in a channel made in the form of an Archimedes spiral, which rotates by a worm mechanism.

Ближайшим аналогом является дозатор-смеситель (RU №2439196, опубликовано 10.01.2012, МПК С23С 16/448), содержащий корпус, испарители и нагреватели, поддерживающие заданную температуру для испарения реагентов. Известный дозатор-смеситель используется для раздельной подачи реагентов, но пропускная способность прототипа ограничена невозможностью обеспечить полное насыщение газа-носителя парами реагента в силу малой поверхности контакта реагента с газом-носителем, что определяется конструктивными особенностями устройства.The closest analogue is a dispenser-mixer (RU No. 2439196, published January 10, 2012, IPC С23С 16/448) containing a housing, evaporators and heaters that maintain a predetermined temperature for evaporation of the reactants. The known dispenser-mixer is used for separate supply of reagents, but the prototype throughput is limited by the inability to ensure complete saturation of the carrier gas with reagent vapors due to the small contact surface of the reagent with the carrier gas, which is determined by the design features of the device.

Задачей, на которую направлено настоящее изобретение, является создание дозатора-испарителя, позволяющего обеспечить близкие к равновесным и неизменным при вариациях расхода газа (нагрузки на испарители) концентрации паров реагентов в выходной парогазовой смеси с раздельной подачей газовых смесей в реакционное пространство.The task to which the present invention is directed is to provide a metering evaporator, which makes it possible to ensure close to equilibrium and constant concentration of reactant vapors in the outlet gas-vapor mixture with separate supply of gas mixtures to the reaction space with varying gas flow rates (load on the evaporators).

Техническим результатом предлагаемого решения является точность регулирования состава соединений, получаемых в результате взаимодействия реагентов, простота и компактность конструкции.The technical result of the proposed solution is the accuracy of the regulation of the composition of the compounds resulting from the interaction of the reagents, the simplicity and compactness of the design.

Данный технический результат достигается тем, что дозатор-смеситель содержит два испарителя, установленные друг над другом и закрытые через прокладки крышками с отверстиями для подачи газа-носителя, при этом испарители выполнены со спиральными перегородками, образующими спиральные каналы, в которые загружен реагент для насыщения газа-носителя, коаксиально установленные сопловые вкладыши, образующие каналы для подачи насыщенной парогазовой смеси по сопловым каналам в реакционную камеру, и буферную зону, расположенную между упомянутыми двумя испарителями, полость которой выполнена герметичной от соседних зон испарения испарителей, для подачи в нее парогазовой смеси, подготовленной вне реактора, и с возможностью подачи парогазовой смеси из нее по сопловому каналу в реакционную камеру.This technical result is achieved by the fact that the dispenser-mixer contains two evaporators mounted on top of each other and closed through gaskets with lids with openings for supplying carrier gas, while the evaporators are made with spiral baffles forming spiral channels into which the reagent for gas saturation is loaded - carriers, coaxially mounted nozzle inserts forming channels for supplying a saturated vapor-gas mixture through nozzle channels to the reaction chamber, and a buffer zone located between and two evaporators, the sealed cavity which is formed by adjacent zones evaporation evaporators for supplying the gas mixture therein, prepared outside the reactor, and to supply a gas mixture therefrom through the nozzle channel into the reaction chamber.

Испарители могут быть установлены таким образом, что между некоторыми из них образуется буферная зона.Evaporators can be installed in such a way that a buffer zone is formed between some of them.

На чертеже показано предложенное устройство, где:The drawing shows the proposed device, where:

1 - корпус устройства1 - device housing

2 - испарители2 - evaporators

3 - реагент3 - reagent

4, 14, 17, 21 - прокладки4, 14, 17, 21 - gaskets

5, 23 - крышки5, 23 - covers

6 - отверстия для подачи газа-носителя6 - holes for the supply of carrier gas

7 - перепускные отверстия7 - bypass holes

8, 9 - сопловые вкладыши8, 9 - nozzle inserts

10 - печи10 - furnaces

11 - термопары11 - thermocouples

12 - буферная полость12 - buffer cavity

13 - сопло13 - nozzle

15, 18 - гильза15, 18 - sleeve

16, 19, 20 - фланец16, 19, 20 - flange

22 - патрубки22 - nozzles

24 - коллектор24 - collector

25 - канал25 - channel

Корпус устройства изготавливается из трубы 1, в которую вложены испарители 2. В испарителях фрезерованы спиральные каналы сеч. А-А для обеспечения максимального пути насыщения газа-носителя над загруженным на дно канала реагентом 3. Для увеличения пути насыщения друг над другом установлено два испарителя с соответствующей организацией входа-выхода парогазовой смеси. Испарители 2 закрываются через прокладки 4 крышками 5 с отверстиями 6 для подачи газа-носителя. Газ эвакуируется с верхнего уровня через перепускные отверстия 7 на нижний уровень, с нижнего через сопловые вкладыши 8, 9 раздельно подается в реактор. Печи 10 поддерживают заданную температуру в зонах испарения реагентов 3, контроль осуществляется термопарами 11. Для исключения влияния температуры между испарителями 2 разных реагентов организована буферная полость 12, в которую подается парогазовая смесь, подготовленная вне реактора. Смесь из буферной полости по соплу 13 подается в реактор без смешения с реагентами 3. Полость буферной зоны 12 герметична от соседних зон испарения прокладками 14, уплотняющими в осевом направлении и по диаметру. Расстояние между испарителями 2 определяется высотой гильзы 15. Верхний испаритель закрывается фланцем 16, который через прокладку 17 гильзу 18 создает осевые усилия для работы прокладок 4, 14. Фланец 16 стягивается к фланцу 19. Прокладка 21, зажатая между фланцами 20 и 19, обеспечивает герметичность по гильзе 15 и фланцу 19. Газ подводится по патрубкам 22 через отверстия в гильзах 15 и 18 в верхний испаритель и буферную зону. Подвод газа к нижнему испарителю осуществляется через крышку 23 с коллектором 24 и каналом 25, по которому насыщаемый газ подводится к центру верхней банки нижнего испарителя.The casing of the device is made of pipe 1, into which evaporators 2 are enclosed. The spiral channels of the cross-section are milled in the evaporators. AA to ensure the maximum saturation path of the carrier gas over the reagent 3 loaded on the bottom of the channel. To increase the saturation path one above the other, two evaporators are installed with the corresponding organization of the input-output of the gas mixture. Evaporators 2 are closed through gaskets 4 with covers 5 with openings 6 for supplying carrier gas. Gas is evacuated from the upper level through the bypass holes 7 to the lower level, from the lower level through the nozzle inserts 8, 9 is separately supplied to the reactor. Furnaces 10 maintain a predetermined temperature in the zones of reagent evaporation 3, control is carried out by thermocouples 11. To exclude the influence of temperature between evaporators 2 of different reagents, a buffer cavity 12 is organized, into which a gas-vapor mixture prepared outside the reactor is supplied. The mixture from the buffer cavity through the nozzle 13 is fed into the reactor without mixing with the reagents 3. The cavity of the buffer zone 12 is sealed from neighboring evaporation zones by gaskets 14, which seal in the axial direction and in diameter. The distance between the evaporators 2 is determined by the height of the sleeve 15. The upper evaporator is closed by a flange 16, which through the gasket 17 of the sleeve 18 creates axial forces for the gaskets 4, 14. The flange 16 is pulled to the flange 19. The gasket 21, sandwiched between the flanges 20 and 19, provides tightness along the sleeve 15 and the flange 19. Gas is supplied through the nozzles 22 through the holes in the sleeves 15 and 18 into the upper evaporator and the buffer zone. Gas is supplied to the lower evaporator through a cover 23 with a collector 24 and a channel 25, through which saturable gas is supplied to the center of the upper bank of the lower evaporator.

Дозатор-смеситель работает следующим образом.The dispenser-mixer operates as follows.

В испарители 2 помещаются испаряемые реагенты. 3. По патрубкам 22 (фиг. 1) газ-носитель поступает в каналы 6, 25 и буферную полость 12. Поступая из каналов 6 и 25 в испарители 2, газ-носитель насыщается парами испаряемого вещества, парогазовая смесь поступает в каналы 8, 9, а также в канал 13 из буферной полости 12. Концентрации испаряемых веществ в газе-носителе задаются температурами печей 10, которые контролируются датчиками температуры 11. Смешение потоков происходит на выходе сопловых каналов 8, 9, 13.Evaporative reagents are placed in evaporators 2. 3. Through the nozzles 22 (Fig. 1), the carrier gas enters the channels 6, 25 and the buffer cavity 12. Coming from the channels 6 and 25 to the evaporators 2, the carrier gas is saturated with vapor of the vaporized substance, the vapor-gas mixture enters the channels 8, 9 and also into channel 13 from the buffer cavity 12. Concentrations of vaporized substances in the carrier gas are set by the temperatures of the furnaces 10, which are controlled by temperature sensors 11. The flows are mixed at the exit of the nozzle channels 8, 9, 13.

Преимуществами заявляемого устройства по сравнению с известными являются:The advantages of the claimed device in comparison with the known are:

1. Повышенная точность задания концентраций паров испаряемых веществ в потоке газа-носителя.1. Increased accuracy in setting vapor concentration of vaporized substances in the carrier gas stream.

2. Независимость концентраций паров испаряемых веществ в потоках газа-носителя от изменения скорости потоков газа-носителя.2. Independence of vapor concentration of vaporized substances in the carrier gas flows from changes in the carrier gas flow rates.

3. Простота и компактность конструкции будет способствовать ее широкому применению.3. The simplicity and compactness of the design will contribute to its widespread use.

Claims (1)

Дозатор-смеситель, содержащий корпус, испарители и нагреватели, поддерживающие заданную температуру для испарения реагентов, отличающийся тем, что он содержит два испарителя, установленные друг над другом и закрытые через прокладки крышками с отверстиями для подачи газа-носителя, при этом испарители выполнены со спиральными перегородками, образующими спиральные каналы, в которые загружен реагент для насыщения газа-носителя, коаксиально установленные сопловые вкладыши, образующие каналы для подачи насыщенной парогазовой смеси по сопловым каналам в реакционную камеру, и буферную зону, расположенную между упомянутыми двумя испарителями, полость которой выполнена герметичной от соседних зон испарения испарителей, для подачи в нее парогазовой смеси, подготовленной вне реактора, и с возможностью подачи парогазовой смеси из нее по сопловому каналу в реакционную камеру.A dispenser-mixer comprising a housing, evaporators and heaters maintaining a predetermined temperature for the evaporation of reagents, characterized in that it contains two evaporators mounted on top of each other and closed through gaskets with lids with openings for supplying carrier gas, while the evaporators are made with spiral baffles forming spiral channels into which the reagent is loaded to saturate the carrier gas, coaxially mounted nozzle inserts forming channels for supplying a saturated vapor-gas mixture through nozzles channels to the reaction chamber, and a buffer zone located between the two evaporators, the cavity of which is sealed from neighboring evaporation zones of evaporators, for supplying a gas-vapor mixture prepared outside the reactor, and with the possibility of supplying a gas-vapor mixture from it through a nozzle channel into the reaction the camera.
RU2016150533A 2016-12-22 2016-12-22 Meter-mixer RU2640369C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150533A RU2640369C1 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Meter-mixer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150533A RU2640369C1 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Meter-mixer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640369C1 true RU2640369C1 (en) 2017-12-28

Family

ID=60965400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016150533A RU2640369C1 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Meter-mixer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640369C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU581379A1 (en) * 1976-07-07 1977-11-25 Предприятие П/Я В-2892 Diffusion-type metering device
SU1774181A1 (en) * 1991-11-11 1992-11-07 Le I Tochnoj Mekhaniki Optiki Method of and apparatus for dosing liquid vapours
US20030024479A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Vacuum deposition apparatus
RU2280246C1 (en) * 2004-12-16 2006-07-20 Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты (СВИРХБЗ) Capillary batcher for steam-gas mixtures
RU2566246C2 (en) * 2013-12-24 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Method and apparatus for applying titanium nitride-based coatings

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU581379A1 (en) * 1976-07-07 1977-11-25 Предприятие П/Я В-2892 Diffusion-type metering device
SU1774181A1 (en) * 1991-11-11 1992-11-07 Le I Tochnoj Mekhaniki Optiki Method of and apparatus for dosing liquid vapours
US20030024479A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Vacuum deposition apparatus
RU2280246C1 (en) * 2004-12-16 2006-07-20 Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты (СВИРХБЗ) Capillary batcher for steam-gas mixtures
RU2566246C2 (en) * 2013-12-24 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Method and apparatus for applying titanium nitride-based coatings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10876205B2 (en) Reactant vaporizer and related systems and methods
US7156380B2 (en) Safe liquid source containers
US9598769B2 (en) Method and system for continuous atomic layer deposition
US4861524A (en) Apparatus for producing a gas mixture by the saturation method
US3212559A (en) Method of concentrating liquidcontaining mixtures
CN101937822B (en) Doping gas generation device
US20220403512A1 (en) Bottom Fed Sublimation Bed for High Saturation Efficiency in Semiconductor Applications
US20170342562A1 (en) Vapor manifold with integrated vapor concentration sensor
RU2008129185A (en) LABORATORY DEVICE FOR OZONOLYSIS OF FLOW TYPE AND METHOD FOR IMPLEMENTING OZONOLYSIS REACTION
RU2640369C1 (en) Meter-mixer
KR20090037430A (en) Dopant delivery and detection systems
US11773485B2 (en) Bottom fed sublimation bed for high saturation efficiency in semiconductor applications
US4003069A (en) Method and apparatus for producing a developer medium for diazotype materials
US4013415A (en) Plasma-chemical reactor for treatment of disperse materials
CN113368786B (en) Mixed atmosphere high-temperature gas-solid reaction device containing water vapor and control method
US4023932A (en) Reactor for analysis of polluted liquids
SE429063B (en) SETTING AND REGULATING UNSAMED REDOX POTENTIALS OF WHETHER PROTECTIVE GASES IN SINTER OVEN FOR OXID CERAMIC BODIES
TWI692544B (en) Apparatus and method for self-regulating fluid chemical delivery
CN201417742Y (en) Doped gas generating device
SU1084053A1 (en) Apparatus for mixing gas with liquid vapors
US3969741A (en) Apparatus for producing a developer medium for diazotype materials
RU158289U1 (en) SATUATOR FOR DOSING
RU2638390C1 (en) Cap unit for high-temperature thermochemical activation of coals
RU2721719C2 (en) Controlled capillary metering device of micro stream of vapour-gas mixtures
US1097870A (en) Apparatus for treating gases or vapors with liquids.