气液混合器的制作方法

专利2024-01-03  82


本实用新型属于光伏臭氧清洗技术领域,更具体地说,是涉及一种气液混合器。



背景技术:

随着光伏电池转化效率的逐步提高,对制程过程的洁净度要求也越来越高。目前在光伏湿法清洗中,一般采用hf+hcl或rca清洗来清洗金属杂质和对硅片脱水,但hf+hcl清洗不能很好的去除一些有机污染,rca清洗中双氧水不稳定性,很难达成量产的状态。因此利用臭氧可实时制备的便利性,用臭氧清洗工艺代替rca工艺,减少氨氮排放及双氧水的消耗量,直接增益环保以及减低成本。

臭氧清洗工艺的目前使用的臭氧药液混合制备装置是采用文丘里混合器混合循环系统,依靠文丘里混合器把臭氧发生器产生的臭氧混合气体强行充入循环搅拌的药液中,并在混合桶中混合,再进入清洗槽中。由于国际主流臭氧发生器能产生的臭氧最高气体浓度比为20-25%,未反应的氧气及微量氮气会随着臭氧一起被强行充入药液中,并以气泡的形式存在药液中。在混合桶内压力越大的情况下,臭氧溶解效率越高,药液中臭氧浓度越高,但是压力越大,会把未反应的氧气,氮气一起压入药液中,进入清洗槽内。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种气液混合器,以解决现有技术中存在的混合桶内的压力缺乏调节,导致多余气体进入药液、药液浓度不够的问题。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种气液混合器,包括混合桶和连通所述混合桶的集气装置;所述混合桶的两端分别开设有用于气液流通的入液口和出液口,所述混合桶的两端还分别设置有第一接口和第二接口,所述集气装置通过所述第一接口、第二接口连通所述混合桶;所述集气装置包括:

集气管,设置在所述混合桶内且连通所述第一接口,用于收集所述混合桶内的多余气体;

液位管,一端连通所述集气管,另一端连通所述第二接口;

排气管,一端连通所述液位管,所述排气管和所述液位管的连接处位于液位管的中部,所述排气管的另一端连通强制排风装置,所述排气管上设置有第一阀门;第一阀门开启时,强制排风装置实现对混合桶内的多余气体进行排风。

进一步地,所述气液混合器还包括反吹管,一端连通所述排气管,另一端连通压缩空气装置,所述反吹管上设置有第二阀门。

进一步地,所述集气管的表面开设有多个集气孔。

进一步地,所述液位管上设置有至少两个用于检测所述混合桶内液位的检测元件。

进一步地,所述混合桶包括桶身和用于密封所述桶身端部的密封盖,所述桶身的至少一端设置有所述密封盖,所述密封盖上设置所述入液口或所述出液口,所述密封盖上设置有所述第一接口或所述第二接口。

进一步地,所述混合桶包括桶身和用于密封所述桶身端部的法兰密封结构,所述桶身的至少一端设置有所述法兰密封结构,所述法兰密封结构设置有所述入液口或所述出液口。

进一步地,所述混合桶包括桶身、第一法兰密封结构和第二法兰密封结构,所述第一法兰密封结构设置所述入液口,所述第二法兰密封结构设置所述出液口,所述法兰密封结构上设置有所述第一接口或所述第二接口。

进一步地,所述桶身用于连接所述密封盖、或所述第一法兰密封结构、或所述第二法兰密封结构的端部开设有凹槽,所述凹槽内设置有密封件。

本实用新型提供的气液混合器的有益效果在于:与现有技术相比,本实用新型在混合桶与集气装置连通的前提下,在集气装置中的排气管上设置第一阀门,排气管的端部连通强制排风装置。若液位管显示混合桶内的压力过大,则开启第一阀门,通过强制排风装置将混合桶内的多余气体强制抽出,使得混合桶内的压力降至正常水平。若液位管显示混合桶内的压力过小,则调节流入混合桶内的气体的压力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的气液混合器的结构示意图,部分结构未视出;

图2为本实用新型实施例提供的混合桶的结构示意图一,部分结构未视出;

图3为本实用新型实施例提供的混合桶的结构示意图二,部分结构未视出;

图4为本实用新型实施例提供的混合桶的结构示意图三,部分结构未视出。

其中,图中各附图主要标记:

1、混合桶;11、桶身;12、密封盖;13、紧固件;14、上法兰;15、下法兰;

2、集气装置;21、集气管;22、液位管;23、排气管;24、强制排风装置;25、第一阀门;26、反吹管;27、压缩空气装置;28、第二阀门;

3、入液口;4、出液口;5、第一接口;6、第二接口;7、连接件;8、密封件;9、凹槽。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

请参阅图1,现对本实用新型实施例提供的气液混合器进行说明。气液混合器,包括混合桶1和集气装置2。混合桶1和集气装置2相连通,混合桶1的顶端设置有入液口3,底端设置有出液口4,入液口3和出液口4用于气液混合物(本实施方式中,气液混合物主要为臭氧和药液的混合物,氧气和氮气为多余的气体)的流通。混合桶1的顶端设置有第一接口5,底端设置有第二接口6,集气装置2通过第一接口5、第二接口6与混合桶1连通。其中,集气装置2包括集气管21、液位管22、排气管23。集气管21连通第一接口5,位于混合桶1的内部,主要用于收集混合桶1内多余的氮气、氧气等多余气体。液位管22的一端连通集气管21,另一端连通第二接口6,可以通过对液位管22内液位的高低来判断混合桶1内的气体压力。排气管23的一端连通液位管22,排气管23和液位管22的连接处位于液位管22的中部,排气管23的另一端连通强制排风装置24,排气管23上设置有第一阀门25;第一阀门25开启时,强制排风装置24实现对混合桶1内的多余气体进行排风。若液位管22显示混合桶1内的压力过小,则调节流入混合桶1内的气体的压力。

本实用新型提供的气液混合器,与现有技术相比,在混合桶1与集气装置2连通的前提下,在集气装置2中的排气管23上设置第一阀门25,排气管23的端部连通强制排风装置24。若液位管22显示混合桶1内的压力过大,则开启第一阀门25,通过强制排风装置24将混合桶1内的多余气体强制抽出,使得混合桶1内的压力降至正常水平。若液位管22显示混合桶1内的压力过小,则调节流入混合桶1内的气体的压力。

请参阅图1,优选地,气液混合器还包括反吹管26,一端连通排气管23,另一端连通压缩空气装置27,反吹管26与排气管23的连通处位于液位管22的中部,反吹管26上设置有第二阀门28,第一阀门25设置在反吹管26与排风装置之间。第二阀门28开启,用于配合压缩空气装置27,对混合桶1内的气体进行反吹。第二阀门28常闭,第二阀门28和空气压缩装置开启,则反吹管26对混合桶1进行吹气,使得混合桶1内未溶解的臭氧加速分解,以降低对人体的危害。

具体的,请参阅图1至图4,混合桶1内布满填料球,填料球的作用是分离流入的混合桶1内的药液,使药液在填料球的表面形成水膜,增强了臭氧气体与药液的接触面积,使得两者反应更加均匀。在集气管21的管壁开设集气孔(图中未视出),为了提高集气孔的收集能力,可在集气管21的表面均匀开设多个集气孔,使得集气管21的收集气体的能力得以提高。另外,为了提高集气管21与液位管22之间连接的强度,在液位管22和集气管21的连接处设置有连接件7,使得液位管22和集气管21之间的连接更加稳定。

优选地,请参阅图1至图4,为了使得液位管22能够更加精确地反应混合桶1内的气体压力的大小,将液位管22选用透明的管,并在液位管22上设置多个能够检测液位管22液位的检测元件。本实施方式中,选用了六个检测元件,分别是lah(超高液位液体检测元件)、high(高液位液体检测元件)、l1.1(正常工作液位范围液体的最高液位检测元件)、l1.2(正常工作液位范围液体检测的最低液位检测元件)、low(低液位液体检测元件)、lal(超低液位液体检测元件)。其中,当液位管22中的液位处于l1.1和l1.2之间时,判断混合桶1内的压力属于正常的范围。若液位管22中的液位位于l1.1和l1.2的范围之外,则说明,液位管22中的液位不处于正常的液位水平。若压力过高,则需要开启第一阀门25,通过强制排风装置24将混合桶1内的多余气体抽出,反之,则需要调节进入气液的压力,以提高混合桶1内的压力。

优选地,请参阅图1及图2,本实用新型针对混合桶1选用了三种具体的实施方式,实施方式一,混合桶1包括桶身11和密封盖12,密封盖12盖设在混合桶1的顶部,为了提高桶身11和密封盖12之间的连接稳定性,外加紧固件13将密封盖12锁紧在桶身11上。具体为,桶身11上开设有外螺纹,利用紧固件13和桶身11外螺纹的螺纹连接方式,将密封盖12锁紧在桶身11的顶部。入液口3选用的是在密封盖12的顶部一体成型一段凸出的管路。当然上述设置还可以替换成其他的方式,只要实现的效果相同即可,在此不再一一赘述。另外,为了提高密封盖12合桶身11之间的密封性,在桶身11的顶部开设有凹槽9,在凹槽9内设置一个密封件8,密封件8可以选用橡胶圈。

此外,上文提到的混合桶1的具体实施方式,还可以在桶身11的顶部和底部均设置密封盖12、开设凹槽9,设置密封件8,需要根据具体的设计要求或者成本的需要来进行选择,在此不再赘述。

优选地,请参阅图1及图3,还可以将混合桶1设计成桶身11和法兰密封结构,具体可设计成在桶身11的一端(顶端或底端)连接法兰密封结构,通过法兰密封结构与桶身11进行连接。本实用新型选用了两种具体的实时方式,实施方式二,在桶身11的顶部设置第一法兰密封结构,其中,第一法兰密封结构包括上法兰14、密封件8以及下法兰15。其中,上法兰14与前文提到的密封盖12的结构相似,但在上法兰14上开设连接孔,下法兰15与桶身11螺纹连接(或者还可以在桶身11上一体成型下法兰15),在下法兰15上同样开设与上法兰14数目相同的连接孔,利用螺栓等将上法兰14和下法兰15连接在一起。当然,还可以仅在桶身11的底部设置法兰密封结构。

实施方式三,请参阅图1及图4,在桶身11的顶部设置第一法兰密封结构,底部设置第二法兰密封结构,第一法兰密封结构、第二法兰密封结构的具体结构相同,只是分别设置在桶身11的顶部和底部,在此不再赘述。

此外,前文提到的连接件7应设置在密封盖12或上法兰14上,具体是密封盖12或上法兰14与第一接口5的连接处。

本实用新型还公开了一种清洗设备,清洗设备包括设备本体,槽室,还包括上述气液混合器,槽室设置在设备本体上,入液口3和出液口4与槽室相连。

请参阅图1至图4,以下是对本实用新型的具体解释:

混合桶1:桶身11,内部填料球,集气管21装配而成。

混合桶1身为密封容器,具体结构如下:

(1)单面活接式混合桶1:如图2所示,由桶身11,密封件8,密封盖12,压紧活接帽(紧固件13)组合而成。桶身11开口处设有加工密封圈槽(凹槽9),桶身11开口处桶边侧加工管螺纹,密封件8设置在密封盖12和桶身11之间,凹槽9用来放置密封件8,密封件8与桶身11通过压紧活接螺帽(紧固件13)实现连接,对应地压紧活接螺帽与桶身11螺纹连接。

密封盖12上开设有入液口3和液位管22连通,桶身11由耐腐蚀氧化的pvdf/ptfe加工(注塑)而成,密封盖12由pvdf/ptfe加工(注塑)而成,压紧活接帽由pvdf加工而成。桶身11底部设有出液口4,和液位管22连通。

(2)单面法兰式混合桶1:如图3所示,由桶身11和上法兰14密封结构组合后由螺栓锁紧而成。上法兰密封结构含下法兰15、密封件8、开孔上法兰14。桶身11由耐腐蚀氧化的pvdf/ptfe加工(注塑)而成,开口桶边加工管螺纹;下法兰15内壁加工与桶身11配套的管螺纹,下法兰15与桶身11装配后,再双面焊接固定,下法兰15与开孔上法兰14装配面加工密封圈槽;开孔上法兰14由pvdf加工而成;开孔上法兰14开设有入液口3、与液位管22连通的第一接口5,桶身11底部设有出液口4,和第二接口6。

(3)上下法兰式混合桶1:如图4所示,为减低加工难度,节省成本,单面法兰式混合桶1的桶身11中的桶身11部分由成品pvdf管道制作,桶底部分由桶身11一体式改为法兰式,具体结构件见单面法兰式混合桶1的上法兰密封结构。桶顶部,开孔上法兰14开设有入液口3和第一接口5,对称地,桶身11底部,开孔上法兰14开设有出液口4和第二接口6。

入液口3用于连接药液进液管,集气管21壁均匀布满集气孔,用于收集臭氧与药液混合溶液中多余的气体。

内部填料球由pfa/pvdf/ptfe等耐腐蚀氧化的材料制成;

集气管21由pfa/pvdf管道制作而成,并在合适位置打集气孔(图中未视出),收集桶内氧气、氮气及一部分未溶解臭氧气体,并与液位管22相通;

混合桶1内布满填料球,填料球的作用是分离流入混合桶1内的药液,使药液在填料球表面形成水膜,增加了臭氧气体与药液的接触面积,使两者反应更均匀。

二、集气管21包含液位管22,排气管23,反吹管26;

液位管22采用透明pfa管制作,安装在混合桶1的上下盖板上,上部与第一接口5连连通;下部与第二接口6相连通。管道上配六套液位检测元件,按从高到低顺序依次为:

lah:超高液位液体检测—保护性检测,桶内气液混合压力不均衡,过低;

high:高液位液体检测—位置检测,桶内气液混合压力过低;

l1.1-l1.2:正常工作液位液体检测—位置检测,桶内气液混合压力均匀;

low:低液位液体检测—位置检测,桶内气液混合压力过高;

lal:超低液位液体检测—保护性检测,桶内气液混合压力不均衡,过高;

只有液位处于high与low之间的范围内,混合桶1内的气泡才能排出;当处于l1.1-l1.2之间时,桶内的混合压力最佳;检测元件上部安装有三通气管,连接排气管23;

排气管23的另一端配置耐腐蚀氧化的第一阀门25,第一阀门25的一端采用耐腐蚀,耐氧化管道连接液位管22,另一端连接强制排风装置24。

反吹管26常闭,为设备异常或维护时的前置保护性管,管常闭。反吹管26配置耐腐蚀氧化的第二阀门28,第二阀门28的一端采用耐腐蚀,耐氧化管道连接液位管22,另一端连接压缩空气装置27。

集气管21的工作原理:液位管22与集气管21上下相连通,气体的浓度和压强有关,一定条件下,浓度高,压强较大,浓度低,压强较小,气体一般由压强高的地方向压强低的地方扩散,当混合桶1内的压强即压力在一定范围内,氧、氮气及一部分未溶解的臭氧会通过集气管21上的孔沿排气管23排出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.气液混合器,包括混合桶和连通所述混合桶的集气装置;所述混合桶的两端分别开设有用于气液流通的入液口和出液口,所述混合桶的两端还分别设置有第一接口和第二接口,所述集气装置通过所述第一接口、第二接口连通所述混合桶;其特征在于,所述集气装置包括:

集气管,设置在所述混合桶内且连通所述第一接口,用于收集所述混合桶内的多余气体;

液位管,一端连通所述第一接口,另一端连通所述第二接口;

排气管,一端连通所述液位管,所述排气管的另一端连通强制排风装置,所述排气管上设置有第一阀门,所述第一阀门和所述强制排风装置开启以降低混合桶内的气体压力。

2.如权利要求1所述的气液混合器,其特征在于:还包括反吹管,一端连通所述排气管,另一端连通压缩空气装置,所述反吹管上设置有第二阀门。

3.如权利要求1所述的气液混合器,其特征在于:所述集气管的表面开设有多个集气孔。

4.如权利要求1所述的气液混合器,其特征在于:所述液位管上设置有至少两个用于检测所述混合桶内液位的检测元件。

5.如权利要求1所述的气液混合器,其特征在于:所述混合桶包括桶身和用于密封所述桶身端部的密封盖,所述桶身的至少一端设置有所述密封盖,所述密封盖上设置所述入液口或所述出液口,所述密封盖上设置有所述第一接口或所述第二接口。

6.如权利要求5所述的气液混合器,其特征在于:所述密封盖通过紧固件固定在所述桶身上。

7.如权利要求1所述的气液混合器,其特征在于:所述混合桶包括桶身和用于密封所述桶身端部的法兰密封结构,所述桶身的至少一端设置有所述法兰密封结构,所述法兰密封结构设置有所述入液口或所述出液口,所述法兰密封结构上设置有所述第一接口或所述第二接口。

8.如权利要求5-7中任一项所述的气液混合器,其特征在于:所述桶身的端部开设有凹槽,所述凹槽内设置有密封件。

9.清洗设备,包括设备本体,槽室,其特征在于:还包括权利要求1-8中任一项所述的气液混合器,所述槽室设置在设备本体上,入液口和出液口与所述槽室相连。

技术总结
本实用新型提供了一种气液混合器,包括混合桶和连通混合桶的集气装置;混合桶的两端分别开设有用于气液流通的入液口和出液口,混合桶的两端还分别设置有第一接口和第二接口,集气装置通过第一接口、第二接口连通混合桶;集气装置包括:集气管,液位管,排气管,排气管上设置有第一阀门。本实用新型提供的气液混合器在在混合桶与集气装置连通的前提下,在集气装置中的排气管上设置第一阀门,排气管的端部连通强制排风装置。若液位管显示混合桶内的压力过大,则开启第一阀门,通过强制排风装置将混合桶内的多余气体强制抽出,使得混合桶内的压力降至正常水平。若液位管显示混合桶内的压力过小,则调节流入混合桶内的气体的压力。

技术研发人员:左国军;申斌;田源;李雄朋;范生刚;任金枝
受保护的技术使用者:常州捷佳创精密机械有限公司
技术研发日:2020.07.06
技术公布日:2021.04.06

转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-17840.html