两段式气动隔膜阀详解
背景
在半导体领域,对管道和工艺设备腔体等有非常高的洁净要求,比如刻蚀、薄膜沉积等工艺,不仅需要腔体达到一定的真空度,而且对于反应室的环境也有很高的要求。
为了防止介质急骤流入工艺设备腔体,造成腔体的压力骤然上升以及微粒四处飞扬污染腔体,传统的方法是在主管道旁边并联一个旁通管道(计量阀+常闭气动隔膜阀),计量阀用于调节流量,常闭气动隔膜阀控制管道的开启和关闭。
(1)当管道中的气体压力相较于腔体较高时,开启旁通管道的常闭气动隔膜阀,接通旁通管道,并利用前置的计量阀调节流量。
(2)当腔体内的压力缓慢上升到一定程度后,关闭旁通管道,切换到主管道工作。
通过主管道和旁路管道的切换,缓和了腔体内压力上升,实现设备的“软启动”。传统的主管道和旁路管道方法虽然能够解决介质急骤流入工艺设备腔体的问题,但是存在以下问题:
(1)占用2条管道的空间。
(2)管路复杂,增加了潜在泄漏点和运行成本。
(3)计量阀通过针形阀杆控制介质的流量,但是对于高纯应用,机械加工的阀杆、阀杆与阀体流道对中是否精确,都容易产生微粒,这些微粒会污染高纯介质及可能损坏管道元件。
有没有更好的方案来满足设备的“软启动”需求呢?飞托克的 DPT 系列两段式气动隔膜阀应运而生。
两段式气动隔膜阀 DPT 系列
飞托克两段式气动隔膜阀定位高纯和超高纯应用,可在低流量和高流量间快速切换,实现设备的“软启动”,应用于需要不同流量的场合,工作压力为真空至 145 psig,浸润面粗糙度可至 Ra 0.13 μm。
(1)小流量(LF)接口:低流量模式,隔膜开启受限,阀门流量系数小(Cv = 0.02 ~ 0.12);
(2)大流量(HF)接口:高流量模式,隔膜全开,阀门流量系数大(Cv = 0.27)。
根据所需要的流量,分别往气动执行器对应的小/大流量接口通气,执行器会控制隔膜阀工作在相应的低/高流量模式。低流量模式下阀门的Cv值可根据用户指定在出厂时进行预设,或者用户也可根据工艺参数自行设定。
技术数据
端口尺寸 | 1/4" | |
流量系数(Cv) | 大流量(HF)接口:0.27 小流量(LF)接口:0.02 ~ 0.12 |
|
内通径尺寸 | 4.1 mm (0.16 in.) | |
工作压力 | 真空至 10 bar (145 psig) | |
气动执行器工作压力 | 5.5 ~ 6.5 bar (79.75 ~ 94.25 psig) | |
工作温度 | PFA:-10 ~ 150 °C (14 ~ 302 °F) PCTFE:-10 ~ 80 °C (14 ~ 176 °F) |
|
泄漏率(氦气) | 内漏 | ≤ 1×10-9 std cm3/s |
外漏 | ≤ 1×10-9 std cm3/s |
流量数据
空气 @ 21 °C (70 °F)
水 @ 16 °C (60 °F)
内通径 mm (in.) |
至大气压力的压降 bar (psig) |
空气 (l/min) |
水 (l/min) |
4.1 (0.16) | 0.68 (10) | 86 | 3.2 |
3.4 (50) | 230 | 7.2 | |
6.8 (100) | 410 | 10.2 |
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