2014 Apr 2 – Web版本的报告: 两个泵的滤残留效果
简介
隔膜和风囊泵产生巨大流量和脉冲,通常使用缓冲器减少脉冲。 泵脉冲对膜式过滤器的保留效果以往的研究表明没有滤波器的保留减少与增加泵脉动强度和粒子loading。 1,2此评价是下采取确定性矿一个新的闭环压力控制系统装有一个白色的有效性在最小流速和压力脉冲,从而提高泵的下游保留滤波器风囊泵(型号#:PSA060)和缓冲器(型号#:DBA060)。以前的研究的影响泵的脉冲的膜过滤器固定显示,滤芯固定架中减少增加泵的脉动强度和颗粒加载中1、2、此评价,以确定其有效性新的闭环压力控制系统采用了白色骑士风囊泵(型号#:PSA060)和缓冲器(型号#:DBA060)在尽量减少流量和压力的脉冲,从而改善固定在过滤器下游的泵。
这种评价的目的是对比两种泵压力和流量脉冲的大小,并比较这两种泵在经过过滤器时的效率。
脉冲强度:
快速反应的压力和流量传感器被安装在泵的下游用于量化的评估压力及流动脉冲。 Entegris型号为4100单端口压力传感器(0-60 psig)被用于量化大规模的压力脉动。 Futurestar的FM 3103 – PS XP / F ( 0-50 lpm )流量计被用于量化大量的流量的脉动。 在1000Hz的收集压力和流量测量值。 在每个测试的状态下数据收集和分析超过一分钟的间隔。
过滤器固定测量:
图1给出了测试系统的示意图。循环泵是用来提供一个连续的低颗粒饲料(神秘;1.0/ml≥0.05μm)去离子水对泵的评价。
两个光学粒子计数器是用于这一评价:粒子测量系统HSLIS M 50粒子监控器和粒子测量系统LiQuilaz S 05液体颗粒计数器。 在M50有四个大小通道和测量颗粒从≥0.05,≥0.10,≥0.15,或0.20≥微米。 LiQuilaz S05有15个通道从≥0.5到≥20μm。
过滤器固定测量结果由喷射PSL到泵的上游流量进行评估。 PSL解决方案包括溶液由颗粒尺寸范围从73到直径为400nm。 在流量范围从5到10加仑的条件下,进行了微粒值的测量。 微粒濃度監測仪在过滤器的进出口监测每個粒子注入。 此外,上下游的背底量测之前和之后的每个粒子喷射测试,以确保该粒子的浓度足够低迎接挑战。 二 10″ 0.05μM mykrolis进行ATM过滤器平行排列,这期间保留。 过滤器的表面速度是0.5-1.0 cm/min,取决于测试流量。 这对于每一个泵在每个粒子的大小计算挑战的保留效率。
图1。 测试系统电路图
在这份报告中,过滤器保持数据表示为过滤减少值。 LRV是被规定:
- LRV = log10 ((CI – CBI)/ (CO – CBO))
哪里:
- C1 = 在微粒子注入时位于过滤器进口的粒子浓度
- CBI = 在微粒子注入后位于过滤器进口的环境粒子浓度
- CO = 在颗粒喷射时过滤器出口的颗粒浓度
- CBO = 在微粒子注入后位于过滤器出口的环境粒子浓度
LRV和过滤保持效率之间的关系如表一所示
过滤截留效率和LRV的表一的关系
LRV | Filter Retention Efficiency (%) |
---|---|
1 | 90 |
2 | 99 |
3 | 99.9 |
4 | 99.99 |
结果和讨论
脉冲强度:
图2至4显示的数字表示在大压力和流量脉动下每种类型的泵的分别大约是5、7.5和10加仑/分。 分析压力和流量的数据会在表格二上显示。 相对标准偏差(RSD)是在每个测试条件下的每个泵一分钟测试间隔计算。
White Knight 泵和 Levitronix 的流量、脉动的对较低和几乎相同的。 脉冲的大小随流量的减小而减小。
测得的压力脉动是至少10倍高于测量的流量脉动,无论泵的或流速。 这可能会影向流量计,使流计量不是会第一时间反应出流量的变化。 5GPM每个泵的测量的脉冲大小类似。 但是,由于流量增加,压力脉冲对 White Knight泵是增加的,对 Levitronix 的泵是减少的如图5所示。
表II中。压力和流量数据的相对标准偏差
Flow Rate | RSD of Pressure Measurements (%) | |
---|---|---|
White Knight | Levitronix | |
5 gpm | 4.3 | 3.8 |
7.5 gpm | 4.7 | 3.3 |
10 gpm | 6.0 | 2.7 |
Flow Rate | RSD of Flow Measurements (%) | |
White Knight | Levitronix | |
5 gpm | 0.5 | 0.4 |
7.5 gpm | 0.3 | 0.3 |
10 gpm | 0.2 | 0.2 |
图2。 每次泵送5gpm的流量产生巨大的压力和流量脉动。
图3。 每次泵送7.5gpm的流量产生巨大的压力和流量脉动。
图4。 每次泵送10gpm的流量产生巨大的压力和流量脉动。
图5。 压力测量有衡量流量的功能相对标准偏差
过滤器固定测量:
表III和图6示出了过滤器保留测量每个泵作为颗粒尺寸的结果和流速。 图7 显示每个泵的过滤器固定测量的功能区的在这项研究中压力测量量化RSD。 本测试方法的最大可检测LRV为4,或99.99%的过滤器固持。 73至400纳米的PSL粒子的由0:05微米快速转换的ATM盒被发现是大于4的LRV与流量范围为5至10加仑双泵的保留。 过滤器保留对这些泵没有明显的影响。 73纳米PSL尺寸最小检测PSL尺寸的测量系统HSLIS M50颗粒显示器能够有效地检测。
表III。过滤器保留每个泵每个PSL粒度
Particle Size (nm) | RSD of Pressure Measurements (%) | |
---|---|---|
White Knight | Levitronix | |
5 gpm | ||
73 | > 4 | > 4 |
97 | > 4 | > 4 |
200 | > 4 | > 4 |
400 | > 4 | > 4 |
10 gpm | ||
73 | > 4 | > 4 |
97 | > 4 | > 4 |
200 | > 4 | > 4 |
400 | > 4 | > 4 |
图6。 固定通过率作为衡量颗粒大小的功能
图7。液体固定效率作为多流速压力脉冲的功能
提要
White Knight的系统控制后的流量和压力波动特点和 Levitronix BPS-4泵是相同。
在这种测试条件下,White Knight 泵和 Levitronix 的流量、脉动的对较低和几乎相同的。 脉动压力测量至少10倍高于脉动流动测量的因素,无论泵的测试。 5GPM每个泵的测量的脉冲大小类似。 White Knight 的泵压力脉冲会随着流量的增加而增加,Levitronix 的泵会随之减少。
73至400纳米的PSL粒子的由0:05微米快速转换的ATM盒被发现是大于4的LRV与流量范围为5至10加仑双泵的保留。 过滤器保留对这些泵没有明显的影响。
References
1. Litchy MR, DC Grant and R Schoeb (2005), “Effect of pump pulsation on membrane filter retention,” SCP Global Technologies’ 9th International Symposium on Wafer Cleaning and Surface Preparation.
2. Litchy MR, DC Grant, and R Schoeb (2006). “Effect of Pump Pulsation and Particle Loading on Membrane Filter Retention,” Proceedings of the 25th Annual Semiconductor Pure Water and Chemicals Conference, Sunnyvale, CA., pp 105-125, Feb 15, 2006.