Výroba a návrh vákuovo izolovaného potrubného systému na prepravu kvapalného dusíka je zodpovednosťou dodávateľa. Ak dodávateľ v tomto projekte nemá podmienky na meranie na mieste, musí spoločnosť poskytnúť výkresy smeru potrubia. Dodávateľ potom navrhne potrubný systém VI pre scenáre s kvapalným dusíkom.

Dodávateľ vypracuje celkový návrh potrubného systému skúsenými projektantmi podľa výkresov, parametrov zariadenia, podmienok na mieste, charakteristík kvapalného dusíka a ďalších faktorov poskytnutých objednávateľom.

Obsah návrhu zahŕňa typ systémového príslušenstva, určenie materiálu a špecifikácií vnútorného a vonkajšieho potrubia, návrh izolačnej schémy, schému prefabrikovaných sekcií, tvar spojenia medzi sekciami potrubia, vnútorný držiak potrubia, počet a umiestnenie vákuového ventilu, odstránenie plynového tesnenia, požiadavky na kryogénnu kvapalinu koncového zariadenia atď. Túto schému by mal pred výrobou overiť odborný personál objednávateľa.

Obsah návrhu vákuovo izolovaných potrubných systémov je široký, tu pre aplikácie HASS a zariadenia MBE pri niektorých bežných problémoch, jednoduchý rozhovor.

Potrubie VI

Zásobník kvapalného dusíka je zvyčajne dlhý od zariadenia HASS alebo MBE. Hoci vákuovo izolované potrubie vstupuje do budovy vo vnútri, je potrebné sa mu primerane vyhnúť v závislosti od rozloženia miestnosti v budove a umiestnenia potrubia a vzduchovodu. Preto je preprava kvapalného dusíka k zariadeniu potrebná najmenej stovky metrov potrubia.

Keďže samotný stlačený kvapalný dusík obsahuje veľké množstvo plynu, a to v spojení s prepravnou vzdialenosťou, aj vákuovo-adiabatické potrubie bude počas prepravného procesu produkovať veľké množstvo dusíka. Ak sa dusík nevypúšťa alebo sú jeho emisie príliš nízke na to, aby spĺňali požiadavky, spôsobí to odpor plynu a povedie k slabému toku kvapalného dusíka, čo má za následok výrazné zníženie prietoku.

Ak je prietok nedostatočný, teplota v komore s kvapalným dusíkom v zariadení sa nedá regulovať, čo môže nakoniec viesť k poškodeniu zariadenia alebo zhoršeniu kvality produktu.

Preto je potrebné vypočítať množstvo tekutého dusíka používaného koncovým zariadením (aplikácia HASS alebo zariadenie MBE). Zároveň sa špecifikácie potrubia určujú aj podľa dĺžky a smeru potrubia.

Vychádzajúc zo zásobníka kvapalného dusíka, ak je hlavné potrubie vákuovo izolovanej rúry/hadice DN50 (vnútorný priemer φ50 mm), jej odbočná rúra/hadica VI je DN25 (vnútorný priemer φ25 mm) a hadica medzi odbočnou rúrou a koncovým zariadením je DN15 (vnútorný priemer φ15 mm). Ďalšie armatúry pre potrubný systém VI vrátane fázového oddeľovača, odplyňovača, automatického odvzdušňovača plynu, kryogénneho (pneumatického) uzatváracieho ventilu VI, pneumatického regulačného ventilu prietoku VI, kryogénnej spätnej klapky VI, filtra VI, bezpečnostného poistného ventilu, preplachovacieho systému a vákuového čerpadla atď.

Špeciálny fázový separátor MBE

Každý špeciálny fázový separátor MBE za normálneho tlaku má nasledujúce funkcie:

1. Snímač hladiny kvapaliny a automatický systém regulácie hladiny kvapaliny, ktoré sa okamžite zobrazujú prostredníctvom elektrickej ovládacej skrinky.

2. Funkcia redukcie tlaku: vstup kvapaliny do separátora je vybavený pomocným systémom separátora, ktorý zaručuje tlak kvapalného dusíka 3 – 4 bary v hlavnom potrubí. Pri vstupe do fázového separátora postupne znižujte tlak na ≤ 1 bar.

3. Regulácia prietoku kvapaliny na vstupe: vo vnútri fázového separátora je umiestnený systém riadenia vztlaku. Jeho funkciou je automaticky upravovať množstvo privádzanej kvapaliny pri zvýšení alebo znížení spotreby kvapalného dusíka. To má výhodu v tom, že znižuje prudké kolísanie tlaku spôsobené vstupom veľkého množstva kvapalného dusíka pri otvorení vstupného pneumatického ventilu a zabraňuje pretlaku.

4. Funkcia vyrovnávacej pamäte, efektívny objem vo vnútri separátora zaručuje maximálny okamžitý prietok zariadenia.

5. Systém čistenia: prúdenie vzduchu a vodnej pary v separátore pred priechodom kvapalného dusíka a vypúšťanie kvapalného dusíka v separátore po priechode kvapalného dusíka.

6. Funkcia automatického uvoľnenia pretlaku: Zariadenie pri prvom prechode kvapalným dusíkom alebo za zvláštnych okolností vedie k zvýšeniu splyňovania kvapalného dusíka, čo vedie k okamžitému pretlaku v celom systéme. Náš fázový separátor je vybavený bezpečnostným poistným ventilom a skupinou bezpečnostných poistných ventilov, ktoré dokážu účinnejšie zabezpečiť stabilitu tlaku v separátore a zabrániť poškodeniu zariadenia MBE nadmerným tlakom.

7. Elektrická ovládacia skrinka zobrazuje hladinu kvapaliny a hodnotu tlaku v reálnom čase a umožňuje nastaviť hladinu kvapaliny v separátore a množstvo kvapalného dusíka do regulačného pomeru. Súčasne sa v prípade núdze manuálne zabrzdí separátor plynu a kvapaliny regulačným ventilom kvapaliny, aby sa zabezpečila bezpečnosť personálu a zariadení na mieste.

Viacjadrový odplyňovač pre aplikácie HASS

Vonkajšia nádrž na tekutý dusík obsahuje veľké množstvo dusíka, pretože je skladovaný a prepravovaný pod tlakom. V tomto systéme je prepravná vzdialenosť potrubím dlhšia, je tu viac kolien a väčší odpor, čo spôsobuje čiastočné splyňovanie tekutého dusíka. Vákuovo izolovaná rúra je v súčasnosti najlepším spôsobom prepravy tekutého dusíka, ale úniku tepla sa nedá vyhnúť, čo tiež vedie k čiastočnému splyňovaniu tekutého dusíka. Stručne povedané, tekutý dusík obsahuje veľké množstvo dusíka, čo vedie k vytváraniu odporu plynu, čo má za následok, že tok tekutého dusíka nie je plynulý.

Výfukové zariadenie na vákuovo izolovanom potrubí, ak nie je k dispozícii výfukové zariadenie alebo ak je objem výfuku nedostatočný, spôsobí odpor plynu. Po vytvorení odporu plynu sa výrazne zníži prepravná kapacita kvapalného dusíka.

Viacjadrový odplyňovač, ktorý je exkluzívne navrhnutý našou spoločnosťou, dokáže zabezpečiť maximálne množstvo dusíka vypúšťaného z hlavného potrubia kvapalného dusíka a zabrániť tvorbe plynového odporu. Viacjadrový odplyňovač má dostatočný vnútorný objem, môže hrať úlohu vyrovnávacej nádrže a efektívne uspokojiť potreby maximálneho okamžitého prietoku roztoku v potrubí.

Unikátna patentovaná viacjadrová štruktúra, efektívnejšia odsávacia kapacita ako naše iné typy separátorov.

V pokračovaní predchádzajúceho článku existujú určité otázky, ktoré je potrebné zvážiť pri navrhovaní riešení pre vákuovo izolované potrubné systémy pre kryogénne aplikácie v priemysle výroby čipov.

Dva typy vákuovo izolovaných potrubných systémov

Existujú dva typy vákuovo izolovaných potrubných systémov: statický VI systém a dynamický vákuový čerpací systém.

Statický systém VI znamená, že po výrobe každého potrubia v továrni sa v ňom čerpacia jednotka vákuuje na stanovený stupeň vákua a utesní. Po inštalácii v teréne a uvedení do prevádzky nie je potrebné potrubie po určitú dobu opätovne evakuovať na miesto.

Výhodou systému Static VI sú nízke náklady na údržbu. Po uvedení potrubného systému do prevádzky je údržba potrebná aj o niekoľko rokov neskôr. Tento vákuový systém je vhodný pre systémy, ktoré nevyžadujú vysoké požiadavky na chladenie a otvorené priestory pre údržbu na mieste.

Nevýhodou statického systému VI je, že vákuum sa časom znižuje. Pretože všetky materiály neustále uvoľňujú stopové plyny, čo je určené fyzikálnymi vlastnosťami materiálu. Materiál v plášti VI potrubia môže znížiť množstvo plynu uvoľneného počas procesu, ale nemôže byť úplne izolovaný. To vedie k tomu, že vákuum v uzavretom vákuovom prostredí bude stále nižšie a nižšie, čo postupne oslabí chladiacu schopnosť vákuovej izolácie trubice.

Dynamický systém vákuového čerpania znamená, že po výrobe a tvarovaní potrubia sa v továrni stále evakuuje podľa procesu detekcie netesností, ale vákuum nie je pred dodaním utesnené. Po dokončení inštalácie v teréne sa vákuové medzivrstvy všetkých potrubí spoja do jednej alebo viacerých jednotiek pomocou hadíc z nehrdzavejúcej ocele a na vákuovanie potrubí v teréne sa použije malé špecializované vákuové čerpadlo. Špeciálne vákuové čerpadlo má automatický systém na monitorovanie vákua kedykoľvek a vákuovanie podľa potreby. Systém beží 24 hodín denne.

Nevýhodou dynamického vákuového čerpacieho systému je, že vákuum musí byť udržiavané elektrickou energiou.

Výhodou dynamického vákuového čerpacieho systému je veľmi stabilný stupeň vákua. Prednostne sa používa vo vnútorných priestoroch a pri projektoch s veľmi vysokými požiadavkami na vákuový výkon.

Náš dynamický vákuový čerpací systém, celé mobilné integrované špeciálne vákuové čerpadlo na zabezpečenie vákua zariadenia, pohodlné a rozumné usporiadanie na zabezpečenie účinku vákua, kvalita vákuového príslušenstva na zabezpečenie kvality vákua.

V prípade projektu MBE, keďže zariadenie sa nachádza v čistej miestnosti a beží dlhší čas, väčšina vákuovo izolovaného potrubného systému sa nachádza v uzavretom priestore na medzivrstve čistej miestnosti. V budúcnosti nie je možné implementovať vákuovú údržbu potrubného systému. To bude mať vážny vplyv na dlhodobú prevádzku systému. V dôsledku toho projekt MBE využíva takmer všetky dynamické vákuové čerpacie systémy.

Systém na zníženie tlaku

Systém na zníženie tlaku v hlavnom potrubí využíva skupinu bezpečnostných poistných ventilov. Skupina bezpečnostných poistných ventilov sa používa ako bezpečnostný ochranný systém pri pretlaku, keď nie je možné potrubie VI nastaviť za bežného používania.

Poistný ventil je kľúčovou súčasťou, ktorá zabezpečuje, že v potrubnom systéme nebude pretlak a zabezpečuje bezpečnú prevádzku, preto je nevyhnutný pre prevádzku potrubia. Podľa predpisov sa však poistný ventil musí každoročne kontrolovať. Keď sa jeden poistný ventil používa a druhý je pripravený, po odstránení jedného poistného ventilu zostáva druhý v potrubnom systéme, aby sa zabezpečila normálna prevádzka potrubia.

Skupina bezpečnostných poistných ventilov obsahuje dva bezpečnostné poistné ventily DN15, jeden na použitie a jeden na pohotovostný režim. V normálnej prevádzke je k potrubnému systému VI pripojený iba jeden bezpečnostný poistný ventil a beží normálne. Ostatné bezpečnostné poistné ventily sú odpojené od vnútorného potrubia a je možné ich kedykoľvek vymeniť. Dva bezpečnostné ventily sú pripojené a odpojené prostredníctvom spínacieho stavu bočného ventilu.

Skupina bezpečnostných poistných ventilov je vybavená manometrom, ktorý umožňuje kedykoľvek skontrolovať tlak v potrubnom systéme.

Skupina bezpečnostných poistných ventilov je vybavená vypúšťacím ventilom. Môže sa použiť na vypustenie vzduchu z potrubia počas preplachovania a dusík sa môže vypúšťať, keď je systém s kvapalným dusíkom v prevádzke.

Kryogénne zariadenia HL

Spoločnosť HL Cryogenic Equipment, založená v roku 1992, je značkou pridruženou k spoločnosti Chengdu Holy Cryogenic Equipment Company v Číne. HL Cryogenic Equipment sa zaoberá návrhom a výrobou vysokovákuovo izolovaných kryogénnych potrubných systémov a súvisiaceho podporného zariadenia.

V dnešnom rýchlo sa meniacom svete je poskytovanie pokročilých technológií a zároveň maximalizácia úspor nákladov pre zákazníkov náročnou úlohou. Spoločnosť HL Cryogenic Equipment Company má už 30 rokov hlboké skúsenosti s aplikáciou takmer vo všetkých kryogénnych zariadeniach a odvetviach, nahromadila bohaté skúsenosti a spoľahlivosť a neustále skúma a snaží sa držať krok s najnovším vývojom vo všetkých oblastiach života, poskytuje zákazníkom nové, praktické a efektívne riešenia, vďaka čomu sú naši zákazníci na trhu konkurencieschopnejší.

For more information, please visit the official website www.hlcryo.com, or email to info@cdholy.com .