一种高纯三氟化氮气体的充装装置的制作方法

本发明涉及一种高纯三氟化氮气体的充装装置，属于气体充装
技术领域：
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背景技术：
：三氟化氮的充装主要通过隔膜压缩机进行气态充装或通过隔膜泵进行液态充装。在气态充装过程中，nf3气体中夹带的金属粒子或膜压机内存在的金属粒子会随着nf3气体进入压力容器内，金属粒子与压力容器内壁高速碰撞、摩擦将会使局部温度急剧升高进而导致nf3裂解产生f2，而f2为强氧化剂会与周围物质迅速反应发生爆炸。通过隔膜泵输送液态nf3，经汽化器汽化增压后充入压力容器内，此工艺控制难度大，可操作性差，容易发生事故。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于一种高纯三氟化氮气体的充装装置。所述能够降低高纯nf3气体中金属粒子的含量，保证充装工作的安全性。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种高纯三氟化氮气体的充装装置，所述装置包括通过管路依次连接的nf3气体暂存装置、低压过滤器、隔膜压缩机、高压过滤器和充装汇流排，充装汇流排的出口与待充装压力容器，nf3气体暂存装置与低压过滤器的连接管路、低压过滤器与隔膜压缩机的连接管路、隔膜压缩机与高压过滤器的连接管路、高压过滤器与充装汇流排之间均设置有阀门，所述阀门用于控制管路的开闭。使用时，所述阀门均处于开启状态。进一步的，所述nf3气体暂存装置的容积为5～20m3。进一步的，所述nf3气体暂存装置的工作压力为0.08～0.2mpa，工作温度为-30～60℃。进一步的，所述低压过滤器材质为316l不锈钢。进一步的，所述低压过滤器工作压力为0.08～0.1mpa，工作温度为-20～80℃。进一步的，所述隔膜压缩机的排气量为80～180m3/h。进一步的，所述隔膜压缩机中的润滑油为氟油。进一步的，所述高压过滤器材质为316l不锈钢。进一步的，所述高压过滤器工作压力小于等于20mpa，工作温度小于等于450℃。进一步的，所述管路和充装汇流排的管路均为环氧树脂(ep)管，最高承受压力为35mpa。利用nf3气体暂存装置储存低压nf3气体；经过与所述nf3气体暂存装置相连接的低压过滤器对低压nf3气体进行一次过滤；通过与低压过滤器相连接的隔膜压缩机对一次过滤后的低压nf3气体进行加压为高压nf3气体；经过与隔膜压缩机相连接的高压过滤器对高压nf3气体进而二次过滤；利用与高压过滤器相连接的充装汇流排将二次过滤后的高压nf3气体分流至待充装压力容器。有益效果首先，通过使用低压、高压过滤器对nf3气体进行双重过滤，有效地降低了nf3气体中的金属粒子含量，从而降低了充装过程中因金属粒子与气瓶内壁碰撞摩擦生热而发生nf3气体裂解爆炸的可能性，进而保证了充装工作的安全性；其次，充装管路的高压部分全部采用ep管，经过电化学抛光的ep管内壁表面光滑，降低了因nf3气体与管内壁快速摩擦生热导致nf3气体裂解爆炸的可能性，进而保证了充装工作的安全性；此外，隔膜压缩机采用氟油作润滑油，确保了当隔膜压缩机膜片破裂时高压nf3气体与润滑油接触也不会发生反应爆炸，进而保证充装工作的安全性。附图说明图1为本发明所述装置结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。一种高纯三氟化氮气体的充装装置，所述装置包括通过管路依次连接的nf3气体暂存装置1、低压过滤器2、隔膜压缩机3、高压过滤器4和充装汇流排5，充装汇流排5的出口与待充装压力容器6，nf3气体暂存装置1与低压过滤器2的连接管路、低压过滤器2与隔膜压缩机3的连接管路、隔膜压缩机3与高压过滤器4的连接管路、高压过滤器4与充装汇流排5之间均设置有阀门，所述阀门用于控制管路的开闭。所述nf3气体暂存装置1的容积为5～20m3，工作压力为0.08～0.2mpa，工作温度为-30～60℃。低压nf3气体暂存装置1用于暂时存储nf3气体。所述低压过滤器2材质为316l不锈钢，工作压力为0.08～0.1mpa，工作温度为-20～80℃。低压过滤器2连接于nf3气体暂存装置1与隔膜压缩机3之间，用于除去管路中的杂质颗粒。所述隔膜压缩机3的排气量为80～180m3/h。隔膜压缩机用于将nf3气体加压经充装汇流排5输送至待充装压力容器6内。所述隔膜压缩机3中的润滑油为氟油。所述高压过滤器4材质为316l不锈钢，工作压力小于等于20mpa，工作温度小于等于450℃。高压过滤器4置于隔膜压缩机3之后，用于除去经过隔膜压缩机3后的高压气体中夹带的金属粒子。所述管路和充装汇流排5的管路均为环氧树脂ep管，充装汇流排5的最高承受压力为35mpa。充装汇流排5为隔膜压缩机4与待充装压力容器6之间的输送管路。利用nf3气体暂存装置1储存低压nf3气体；经过与所述nf3气体暂存装置1相连接的低压过滤器2对低压nf3气体进行一次过滤；通过与低压过滤器2相连接的隔膜压缩机3对一次过滤后的低压nf3气体进行加压为高压nf3气体；经过与隔膜压缩机3相连接的高压过滤器4对高压nf3气体进而二次过滤；利用与高压过滤器4相连接的充装汇流排5将二次过滤后的高压nf3气体分流至待充装压力容器6。实施例1当隔膜压缩机3进气流量为2000l/min，计数时间为1min，进气温度为35℃，通过不同充装装置得到产品的金属粒子含量检测结果如表1所示，此处所测量的金属粒子粒径≥0.1μm。表1充装装置不含过滤器不含低压过滤器不含高压过滤器本发明装置金属粒子含量(个)396520686428实施例2当隔膜压缩机3进气流量为500l/min，计数时间为1min，进气温度为35℃，通过不同充装方法得到产品的金属粒子含量检测结果如表2所示，此处所测量的金属粒子粒径≥0.1μm。表2充装装置不含过滤器不含低压过滤器不含高压过滤器本发明装置金属粒子含量(个)1235672967实施例3当隔膜压缩机3进气流量为800l/min，计数时间为2min，进气温度为35℃，通过不同充装方法得到产品的金属粒子含量检测结果如表3所示，此处所测量的金属粒子粒径≥0.1μm。表3充装方法不含过滤器不含低压过滤器不含高压过滤器本发明装置金属粒子含量(个)331416663116综上所述，发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。当前第1页12