LN₂ perdavimas: vakuumiškai izoliuotos sistemos, skirtos didelio grynumo skystam azotui

Tikimasi, kad skysto azoto perdavimo sistemos atliks vieną dalyką itin gerai: išlaikys LN₂ šaltą ir stabilų nuo saugojimo talpyklos iki naudojimo vietos. Realioje pramoninėje aplinkoje, ypač puslaidininkių ir didelio grynumo dujų srityje, net ir nedidelis šilumos patekimas gali sukelti garų susidarymą, slėgio nestabilumą arba nepastovias srauto sąlygas.

At HL kriogenika, mes projektuojamevakuuminiu būdu izoliuotas vamzdisirlanksti žarnasistemos, specialiai sukurtos LN₂ perdavimui dideliais atstumais su minimaliais šilumos nuostoliais. Derinant dinamiškai palaikomą vakuuminę izoliaciją,vakuuminiu būdu izoliuoti vožtuvaiirfazių atskyrimo technologija, mūsų sistemos gali palaikyti stabilų vienfazį skysčio tiekimą sudėtinguose kriogeniniuose paskirstymo tinkluose.

Kodėl vakuuminė izoliacija svarbi LN₂ perdavimui

Skystas azotas veikia maždaug -196 °C temperatūroje. Aplinkos temperatūrai dažnai viršijant 25 °C, temperatūrų skirtumas vamzdžio sienelėje gali viršyti 200 °C. Be veiksmingos izoliacijos, šiluma greitai patenka į sistemą laidumo, konvekcijos ir spinduliavimo būdu, todėl susidaro garuojančios dujos ir nestabilus dviejų fazių srautas.

Mūsųvakuuminiu būdu izoliuotas vamzdisSistemose naudojama dvigubos sienelės nerūdijančio plieno konstrukcija su didelio vakuumo žiedine ertme, kurios slėgis paprastai yra mažesnis nei 1 × 10⁻⁵ mbar. Esant tokioms sąlygoms, dujų laidumas ir konvekcija beveik visiškai panaikinami. Daugiasluoksnė izoliacija (MLI) dar labiau sumažina spinduliavimo šilumos perdavimą, atspindėdama infraraudonųjų spindulių energiją nuo šalto vidinio vamzdžio.

Palyginti su įprastine putplasčio izoliacija, efektyvus šilumos laidumas yra žymiai mažesnis, todėl LN₂ gali būti perduodamas šimtus metrų, išlaikant skystą būseną ir stabilų slėgį.

Dinaminė vakuuminio siurblio sistemailgalaikiam stabilumui

Viena iš dažniausių kriogeninės izoliacijos problemų yra laipsniškas vakuumo mažėjimas laikui bėgant. Likutiniai dujų išsiskyrimai iš nerūdijančio plieno paviršių, izoliacinių medžiagų ir nedidelis dujų prasiskverbimas lėtai didina žiedinį slėgį, sumažindami šiluminį našumą.

Norėdami tai išspręsti,HL kriogenikaintegruoja aDinaminė vakuuminio siurblio sistemaį perdavimo tinklą. Sistema nuolat arba periodiškai ištuština žiedinę erdvę, kad ilgalaikio veikimo metu būtų palaikomos stabilios vakuumo sąlygos.

Vakuuminis modulis paprastai apima:

• Sauso sraigto arba turbomolekuliniai vakuuminiai siurbliai
• Vakuumo stebėjimo matuokliai
• Molekulinio sieto adsorbcijos įrenginiai
• Izoliaciniai ir atbuliniai vožtuvai

Šis aktyvus vakuuminio palaikymo metodas užtikrina pastovų izoliacijos veikimą per daugelį eksploatavimo metų ir yra ypač svarbus puslaidininkių gamyklose, kur LN₂ temperatūros stabilumas tiesiogiai veikia proceso kartojamumą.

Stabilus vienfazis tiekimas suVakuumiškai izoliuoti vožtuvaiirFazių separatoriai

Kriogeninėse perdavimo sistemose labai svarbu palaikyti vienfazį skysčio srautą. Garų kišenės vamzdyno viduje gali sukelti nestabilų srautą, kavitaciją, slėgio svyravimus ir sumažinti proceso patikimumą.

Mūsųvakuuminiu būdu izoliuoti vožtuvaiSuprojektuoti su prailgintais vakuuminiu apvalkalu gaubtais, siekiant sumažinti vietinį šilumos patekimą aplink vožtuvo korpusą. Stiebo tarpiklis yra už kriogeninės zonos ribų, kad būtų išvengta užšalimo ir užtikrintas patikimas veikimas pakartotinių ciklų metu.

Pasroviui,vakuuminiu būdu izoliuoti fazių separatoriaipašalina perkėlimo metu susidariusius garus. LN₂ patenka į separatorių tangentiškai, leisdamas dujų ir skysčio fazėms efektyviai atsiskirti prieš skysčiui toliau tekant pasroviui.

Šis derinys padeda palaikyti stabilų slėgį ir užtikrina, kad įranga, tiekianti pasroviui, gautų švarų, atšaldytą skystą azotą.

Mini talpyklų integravimas paskirstytiems LN₂ tinklams

Įrenginiuose, kuriuose kinta paklausa arba yra kelios vartojimo vietos, tarpinis buferizavimas gali žymiai pagerinti sistemos stabilumą.

MūsųMini tankų serija, kurių talpa yra nuo 100 l iki 3000 l, užtikrina vietinį LN₂ saugojimą šalia proceso įrangos. Kiekviename rezervuare naudojama vakuuminė izoliacija ir mažo laidumo vidinės atramos, siekiant sumažinti savaiminį slėgio susidarymą ir šilumos nuostolius.

Praktiškai mini talpyklos padeda:

• Absorbuokite slėgio svyravimus
• Valdyti piko vartojimo laikotarpius
• Sumažinkite pagrindinės tiekimo sistemos apkrovą
• Pagerinkite stabilumą šalia jautrios įrangos

Ši konfigūracija plačiai naudojama puslaidininkių gamyklose, laboratorijose ir pramoninių dujų paskirstymo sistemose.

Sistemos veikimas ir inžinerinis projektavimas

TipiškasHL kriogenikaLN₂ perdavimo sistema veikia nuo 3 iki 10 barų slėgiu, o srauto greitis siekia iki 8 m/s.

Standusvakuuminiu būdu izoliuotas vamzdispaprastai naudojamas ilgiems tiesiems maršrutams, tuo tarpuvakuuminiu būdu izoliuotas lankstusŽarnų sekcijos montuojamos įrangos jungtyse, išsiplėtimo jungtyse arba vietose, kuriose reikalinga judėjimo kompensacija.

Stabiliomis eksploatavimo sąlygomis bendras šilumos nuotėkis gali būti sumažintas iki maždaug 0,25–0,5 W/m², priklausomai nuo linijos konfigūracijos. Daugelyje projektų tai leidžia skystam azotui nukeliauti kelis šimtus metrų, o garų susidarymas yra labai nedidelis.

Lanksčios žarnos sekcijos pagamintos iš gofruoto 316L nerūdijančio plieno vidinių šerdžių ir išorinių sutvirtinimo pynimų, kad būtų užtikrintas atsparumas slėgiui ir ilgas tarnavimo laikas.

Puslaidininkių gamyklų taikymas Rytų Azijoje

Taivano puslaidininkių gamintojas atnaujino savo esamą LN₂ paskirstymo sistemą, kai mechaniškai izoliuotuose vamzdynuose aptiko garų nestabilumą.

HL kriogenikapateikė hibridinį perkėlimo sprendimą, kurį sudarė:

• Vakuume izoliuotas vamzdispagrindiniam paskirstymo koridoriui
• Vakuume izoliuota lanksti žarnaįrankių prijungimo taškuose
• Centralizuotasdinaminis vakuuminis siurbimas
• Vakuume izoliuoti fazių separatoriaikiekvienoje gamybos aikštelėje

Po įrengimo išmatuotas sistemos šilumos nuotėkis stabilizavosi ties maždaug 0,27 W/m², o įrenginys pašalino su LN₂ susijusius gamybos sutrikimus nepertraukiamo veikimo metu.

Atitiktis ir pasaulinės programos

HL kriogenikasistemos yra suprojektuotos pagal pagrindinius tarptautinius kriogeninius standartus, įskaitant:

• ASME B31.3
• EN 13480
• ISO 21013
• BS 6364

Mūsų vakuuminiu būdu izoliuotos perdavimo sistemos šiuo metu naudojamos įvairiose pramonės šakose, įskaitant:

• Puslaidininkių gamyba
• Pramoninių dujų paskirstymas
• Maisto šaldymo sistemos
• SGD infrastruktūra
• Vandenilio bandomieji projektai
• Laboratoriniai kriogeniniai tinklai

Tie patys vakuuminės izoliacijos principai, naudojami LN₂, taip pat gali būti pritaikyti skysto deguonies, skysto argono, SGD ir skysto vandenilio taikymams.

Bendradarbiaukite suHL kriogenika

Patikimas LN₂ perdavimas reikalauja daugiau nei vien vamzdžio izoliacijos. Ilgalaikis terminis stabilumas priklauso nuo vakuumo vientisumo, fazės valdymo, tinkamo sistemos išdėstymo ir kriogeninės inžinerijos.

At HL kriogenika, mes teikiame išsamius vakuume izoliuotus perdavimo sprendimus, įskaitant vakuume izoliuotus vamzdžius, lanksčias žarnas, vožtuvus, fazių separatorius ir mini bakus, sukurtus stabiliam kriogeniniam veikimui per dešimtmečius trunkantį veikimą.

Jei planuojate naują LN₂ paskirstymo tinklą arba atnaujinate esamą kriogeninę sistemą, mūsų inžinierių komanda gali atlikti šilumos nuotėkio analizę ir pritaikyti jūsų poreikius atitinkančias sistemos rekomendacijas.