Die Herstellung und Konstruktion des vakuumisolierten Rohrleitungssystems für die Flüssigstickstoffförderung liegt in der Verantwortung des Lieferanten. Sollte der Lieferant bei diesem Projekt nicht über die Voraussetzungen für eine Vor-Ort-Messung verfügen, müssen die Rohrleitungsverlaufspläne vom Hersteller bereitgestellt werden. Anschließend konzipiert der Lieferant das VI-Rohrleitungssystem für Flüssigstickstoffszenarien.

Der Lieferant lässt den Gesamtentwurf des Rohrleitungssystems von erfahrenen Konstrukteuren anhand der vom Nachfrager bereitgestellten Zeichnungen, Geräteparameter, Standortbedingungen, Eigenschaften des flüssigen Stickstoffs und anderer Faktoren fertigstellen.

Der Inhalt des Entwurfs umfasst die Art des Systemzubehörs, die Bestimmung des Materials und der Spezifikationen der Innen- und Außenrohre, den Entwurf des Isolierungsschemas, das Schema der vorgefertigten Abschnitte, die Verbindungsform zwischen den Rohrabschnitten, die interne Rohrhalterung, die Anzahl und Position des Vakuumventils, die Beseitigung der Gasdichtung, die Anforderungen der Endgeräte an kryogene Flüssigkeiten usw. Dieses Schema sollte vor der Herstellung durch das Fachpersonal des Nachfragers überprüft werden.

Der Inhalt des Entwurfs vakuumisolierter Rohrleitungssysteme ist breit gefächert. Hier finden Sie einige häufige Probleme zu HASS-Anwendungen und MBE-Geräten, ein einfacher Chat.

VI-Rohrleitungen

Der Flüssigstickstoff-Lagertank ist in der Regel von HASS-Anwendungen oder MBE-Geräten entfernt. Beim Eintritt der vakuumisolierten Rohrleitung in das Gebäudeinnere muss dies je nach Raumaufteilung im Gebäude und Lage der Feldleitung und des Luftkanals sinnvoll vermieden werden. Daher sind für den Transport von Flüssigstickstoff zu den Geräten mindestens mehrere hundert Meter Rohrleitung erforderlich.

Da komprimierter flüssiger Stickstoff selbst eine große Menge Gas enthält und die Transportentfernung groß ist, entsteht selbst in der adiabatischen Vakuumleitung während des Transports eine große Menge Stickstoff. Wird Stickstoff nicht abgelassen oder ist die Emission zu gering, um den Bedarf zu decken, führt dies zu einem Gaswiderstand und einem schlechten Durchfluss des flüssigen Stickstoffs, was zu einer erheblichen Verringerung der Durchflussrate führt.

Wenn die Durchflussrate nicht ausreicht, kann die Temperatur in der Flüssigstickstoffkammer des Geräts nicht kontrolliert werden, was letztendlich zu einer Beschädigung des Geräts oder der Produktqualität führen kann.

Daher ist es notwendig, die Menge an flüssigem Stickstoff zu berechnen, die von der Endeinrichtung (HASS-Anwendung oder MBE-Gerät) verbraucht wird. Gleichzeitig werden die Rohrleitungsspezifikationen auch entsprechend der Rohrleitungslänge und -richtung bestimmt.

Ausgehend vom Flüssigstickstoff-Lagertank: Wenn die Hauptleitung des vakuumisolierten Rohrs/Schlauches DN50 (Innendurchmesser φ50 mm) ist, ist sein VI-Abzweigrohr/-schlauch DN25 (Innendurchmesser φ25 mm) und der Schlauch zwischen dem Abzweigrohr und dem Endgerät DN15 (Innendurchmesser φ15 mm). Weitere Armaturen für das VI-Rohrleitungssystem sind Phasentrenner, Entgaser, automatische Gasentlüftung, VI/kryogenes (pneumatisches) Absperrventil, VI-pneumatisches Durchflussregelventil, VI/kryogenes Rückschlagventil, VI-Filter, Sicherheitsventil, Spülsystem und Vakuumpumpe usw.

MBE Spezial-Phasentrenner

Jeder MBE Spezial-Normaldruck-Phasentrenner verfügt über folgende Funktionen:

1. Flüssigkeitsstandsensor und automatisches Flüssigkeitsstandkontrollsystem, umgehende Anzeige über einen elektrischen Steuerkasten.

2. Druckreduzierfunktion: Der Flüssigkeitseinlass des Abscheiders ist mit einem Abscheider-Hilfssystem ausgestattet, das einen Flüssigstickstoffdruck von 3-4 bar in der Hauptleitung gewährleistet. Reduzieren Sie den Druck beim Eintritt in den Phasenabscheider stetig auf ≤ 1 bar.

3. Regulierung des Flüssigkeitszulaufs: Im Phasentrenner ist ein Auftriebskontrollsystem eingebaut. Seine Funktion besteht darin, die Flüssigkeitszufuhr automatisch anzupassen, wenn der Flüssigstickstoffverbrauch zunimmt oder abnimmt. Dies hat den Vorteil, dass die starken Druckschwankungen, die durch den Eintritt einer großen Menge Flüssigstickstoff beim Öffnen des pneumatischen Einlassventils entstehen, reduziert und Überdruck vermieden wird.

4. Pufferfunktion, das effektive Volumen im Abscheider garantiert den maximalen Momentandurchfluss des Geräts.

5. Spülsystem: Luftstrom und Wasserdampf im Abscheider vor dem Durchgang des flüssigen Stickstoffs und Ablassen des flüssigen Stickstoffs im Abscheider nach dem Durchgang des flüssigen Stickstoffs.

6. Automatische Überdruckentlastungsfunktion: Beim ersten Durchlauf von flüssigem Stickstoff oder unter besonderen Umständen kommt es zu einer erhöhten Vergasung des flüssigen Stickstoffs, was zu einem sofortigen Überdruck im gesamten System führt. Unser Phasentrenner ist mit einem Sicherheitsventil und einer Sicherheitsventilgruppe ausgestattet, die die Druckstabilität im Trenner effektiver gewährleisten und Schäden an der MBE-Anlage durch Überdruck verhindern.

7. Der elektrische Steuerkasten mit Echtzeitanzeige des Flüssigkeitsstands und des Druckwerts kann den Flüssigkeitsstand im Abscheider und den flüssigen Stickstoff in die Steuerbeziehung einstellen. Gleichzeitig. Im Notfall kann durch manuelles Bremsen des Gas-Flüssigkeitsabscheiders in das Flüssigkeitsregelventil die Sicherheit des Personals und der Ausrüstung vor Ort gewährleistet werden.

Mehrkern-Entgaser für HASS-Anwendungen

Der Flüssigstickstoff-Lagertank im Freien enthält eine große Menge Stickstoff, da er unter Druck gelagert und transportiert wird. In diesem System ist die Transportstrecke der Rohrleitung länger, es gibt mehr Bögen und einen höheren Widerstand, was zu einer teilweisen Vergasung des Flüssigstickstoffs führt. Vakuumisolierte Rohre sind derzeit die beste Möglichkeit, Flüssigstickstoff zu transportieren. Allerdings ist ein Wärmeverlust unvermeidlich, der ebenfalls zu einer teilweisen Vergasung des Flüssigstickstoffs führt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Flüssigstickstoff eine große Menge Stickstoff enthält, was zur Entstehung eines Gaswiderstands führt und somit den Fluss des Flüssigstickstoffs ungleichmäßig macht.

Wenn eine Absaugvorrichtung an einem vakuumisolierten Rohr fehlt oder das Absaugvolumen nicht ausreicht, führt dies zu einem Gaswiderstand. Sobald sich ein Gaswiderstand gebildet hat, verringert sich die Förderleistung für flüssigen Stickstoff erheblich.

Der exklusiv von unserem Unternehmen entwickelte Mehrkern-Entgaser sorgt für eine maximale Stickstoffabgabe aus der Hauptleitung für flüssigen Stickstoff und verhindert die Bildung von Gaswiderständen. Der Mehrkern-Entgaser verfügt über ein ausreichendes Innenvolumen, kann als Pufferspeicher fungieren und den Bedarf an maximalem Durchfluss der Lösungsleitung effektiv decken.

Einzigartige, patentierte Mehrkernstruktur, effizientere Abluftkapazität als unsere anderen Abscheidertypen.

In Fortsetzung des vorherigen Artikels gibt es einige Aspekte, die bei der Entwicklung von Lösungen für vakuumisolierte Rohrleitungssysteme für kryogene Anwendungen in der Chipindustrie berücksichtigt werden müssen.

Zwei Arten von vakuumisolierten Rohrleitungssystemen

Es gibt zwei Arten von vakuumisolierten Rohrleitungssystemen: das statische VI-System und das dynamische Vakuumpumpsystem.

Statisches VI-System bedeutet, dass jedes Rohr nach der Herstellung im Werk an der Pumpeinheit auf den angegebenen Vakuumgrad abgesaugt und versiegelt wird. Bei der Installation und Inbetriebnahme vor Ort ist für einen bestimmten Zeitraum keine erneute Evakuierung erforderlich.

Der Vorteil des statischen VI-Systems sind die geringen Wartungskosten. Sobald das Rohrleitungssystem in Betrieb ist, ist eine Wartung erst nach mehreren Jahren erforderlich. Dieses Vakuumsystem eignet sich für Systeme mit geringem Kühlbedarf und offenen Bereichen für die Wartung vor Ort.

Der Nachteil des statischen VI-Systems besteht darin, dass das Vakuum mit der Zeit abnimmt. Da alle Materialien ständig Spurengase freisetzen, ist dies auf ihre physikalischen Eigenschaften zurückzuführen. Das Mantelmaterial des VI-Rohrs kann die prozessbedingte Gasfreisetzung zwar reduzieren, jedoch nicht vollständig isolieren. Dies führt dazu, dass das Vakuum in der abgedichteten Vakuumumgebung immer weiter absinkt und die Kühlleistung des Vakuumisolationsrohrs allmählich abnimmt.

Dynamisches Vakuumpumpsystem bedeutet, dass das Rohr nach der Herstellung und Formgebung im Werk zur Lecksuche evakuiert wird, das Vakuum jedoch vor der Auslieferung nicht versiegelt wird. Nach der Installation vor Ort werden die Vakuumzwischenschichten aller Rohre durch Edelstahlschläuche zu einer oder mehreren Einheiten verbunden. Eine kleine, spezielle Vakuumpumpe dient zum Absaugen der Rohre vor Ort. Die spezielle Vakuumpumpe verfügt über ein automatisches System zur ständigen Überwachung des Vakuums und zur bedarfsgerechten Vakuumierung. Das System ist rund um die Uhr in Betrieb.

Der Nachteil des dynamischen Vakuumpumpsystems besteht darin, dass das Vakuum mit Strom aufrechterhalten werden muss.

Der Vorteil des dynamischen Vakuumpumpsystems liegt in der hohen Stabilität des Vakuums. Es wird vorzugsweise in Innenräumen und bei Projekten mit sehr hohen Vakuumleistungsanforderungen eingesetzt.

Unser dynamisches Vakuumpumpsystem, die vollständig mobile integrierte Spezialvakuumpumpe, stellt sicher, dass die Ausrüstung saugt, eine praktische und vernünftige Anordnung, um die Wirkung des Vakuums sicherzustellen, und die Qualität des Vakuumzubehörs, um die Qualität des Vakuums sicherzustellen.

Da sich die Anlage im MBE-Projekt im Reinraum befindet und über einen langen Zeitraum läuft, befindet sich der Großteil des vakuumisolierten Rohrleitungssystems im geschlossenen Raum zwischen den Schichten des Reinraums. Eine Vakuumwartung des Rohrleitungssystems ist zukünftig nicht mehr möglich. Dies würde den langfristigen Betrieb des Systems erheblich beeinträchtigen. Daher setzt das MBE-Projekt fast ausschließlich dynamische Vakuumpumpsysteme ein.

Druckentlastungssystem

Das Druckentlastungssystem der Hauptleitung verfügt über eine Sicherheitsventilgruppe. Diese dient als Sicherheitsschutzsystem bei Überdruck. Die VI-Rohrleitung kann im Normalbetrieb nicht angepasst werden.

Sicherheitsventile sind eine Schlüsselkomponente, um den sicheren Betrieb des Rohrleitungssystems vor Überdruck zu schützen. Daher sind sie für den Betrieb der Rohrleitung unerlässlich. Sicherheitsventile müssen jedoch gemäß den Vorschriften jährlich zur Überprüfung eingeschickt werden. Wenn ein Sicherheitsventil verwendet und das andere vorbereitet wird, bleibt das andere nach dem Ausbau des einen Sicherheitsventils weiterhin im Rohrleitungssystem, um den normalen Betrieb der Rohrleitung zu gewährleisten.

Die Sicherheitsventilgruppe enthält zwei DN15-Sicherheitsventile, eines für den Betrieb und eines für den Standby-Betrieb. Im Normalbetrieb ist nur ein Sicherheitsventil mit dem VI-Rohrleitungssystem verbunden und läuft normal. Das andere Sicherheitsventil ist vom Innenrohr getrennt und kann jederzeit ausgetauscht werden. Die beiden Sicherheitsventile werden durch den Schaltzustand des Seitenventils verbunden und abgeschaltet.

Die Sicherheitsventilgruppe ist mit einem Manometer ausgestattet, um den Druck im Rohrleitungssystem jederzeit überprüfen zu können.

Die Sicherheitsventilgruppe ist mit einem Ablassventil ausgestattet. Damit kann beim Spülen die Luft aus der Leitung abgelassen werden, und bei laufendem Flüssigstickstoffsystem kann Stickstoff abgelassen werden.

HL Kryotechnik

HL Cryogenic Equipment wurde 1992 gegründet und ist eine Marke der Chengdu Holy Cryogenic Equipment Company in China. HL Cryogenic Equipment hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von hochvakuumisolierten kryogenen Rohrleitungssystemen und der dazugehörigen Unterstützungsausrüstung spezialisiert.

In der heutigen, sich schnell verändernden Welt ist es eine anspruchsvolle Aufgabe, fortschrittliche Technologie bereitzustellen und gleichzeitig die Kosteneinsparungen für Kunden zu maximieren. Seit 30 Jahren ist die HL Cryogenic Equipment Company in nahezu allen Bereichen der Kryotechnik und -industrie tief in die Anwendungslandschaft eingebunden, verfügt über umfassende Erfahrung und Zuverlässigkeit und ist ständig bestrebt, mit den neuesten Entwicklungen in allen Lebensbereichen Schritt zu halten. Wir bieten unseren Kunden neue, praktische und effiziente Lösungen und stärken so unsere Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt.

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