Ein Überblick über vakuumisolierte Rohrleitungssysteme in der kryogenen Anwendung der Chip-Industrie

Die Herstellung und Konstruktion vakuumisolierter Rohrleitungssysteme für die Förderung von flüssigem Stickstoff liegt in der Verantwortung des Lieferanten.Wenn der Lieferant bei diesem Projekt nicht über die Voraussetzungen für eine Messung vor Ort verfügt, müssen die Rohrleitungsrichtungszeichnungen vom Haus bereitgestellt werden.Anschließend entwirft der Lieferant ein VI-Rohrleitungssystem für Flüssigstickstoffszenarien.

Der Lieferant muss den Gesamtentwurf des Rohrleitungssystems durch erfahrene Designer gemäß den vom Nachfrager bereitgestellten Zeichnungen, Ausrüstungsparametern, Standortbedingungen, Eigenschaften des flüssigen Stickstoffs und anderen Faktoren fertigstellen.

Zu den Inhalten des Entwurfs gehören die Art des Systemzubehörs, die Festlegung des Materials und der Spezifikationen der Innen- und Außenrohre, der Entwurf des Isolationsschemas, das Schema der vorgefertigten Abschnitte, die Verbindungsform zwischen den Rohrabschnitten und die interne Rohrhalterung , die Anzahl und Position des Vakuumventils, die Beseitigung der Gasdichtung, die kryogenen Flüssigkeitsanforderungen der Endgeräte usw. Dieses Schema sollte vor der Herstellung vom Fachpersonal des Nachfragers überprüft werden.

Der Inhalt des Entwurfs von vakuumisolierten Rohrleitungssystemen ist breit gefächert, hier zu HASS-Anwendungen und MBE-Geräten bei einigen häufigen Problemen, ein einfacher Chat.

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VI-Rohrleitungen

Der Flüssigstickstoff-Lagertank ist in der Regel lang und besteht aus HASS-Anwendungs- oder MBE-Geräten.Während das vakuumisolierte Rohr in den Innenbereich des Gebäudes gelangt, muss dies entsprechend der Raumaufteilung im Gebäude und der Lage des Feldrohrs und des Luftkanals angemessen vermieden werden.Daher sind für den Transport von flüssigem Stickstoff zu den Geräten mindestens Hunderte Meter Rohr erforderlich.

Da der komprimierte flüssige Stickstoff selbst eine große Menge Gas enthält, erzeugt in Verbindung mit der Transportentfernung selbst das adiabatische Vakuumrohr während des Transportprozesses eine große Menge Stickstoff.Wenn der Stickstoff nicht abgegeben wird oder die Emission zu gering ist, um die Anforderungen zu erfüllen, führt dies zu einem Gaswiderstand und zu einem schlechten Fluss von flüssigem Stickstoff, was zu einer starken Verringerung der Durchflussrate führt.

Wenn die Durchflussrate nicht ausreicht, kann die Temperatur in der Flüssigstickstoffkammer der Anlage nicht kontrolliert werden, was letztendlich zu Schäden an der Anlage oder der Produktqualität führen kann.

Daher ist es notwendig, die Menge an flüssigem Stickstoff zu berechnen, die von der Endausrüstung (HASS-Anwendung oder MBE-Ausrüstung) verbraucht wird.Gleichzeitig werden die Pipeline-Spezifikationen auch anhand der Pipeline-Länge und -Richtung bestimmt.

Ausgehend vom Lagertank für flüssigen Stickstoff gilt: Wenn die Hauptleitung des vakuumisolierten Rohrs/Schlauchs DN50 (Innendurchmesser φ50 mm) ist, ist das Abzweigrohr/-schlauch VI DN25 (Innendurchmesser φ25 mm) und der Schlauch zwischen dem Abzweigrohr und Die Anschlussausrüstung ist DN15 (Innendurchmesser φ15 mm).Weitere Armaturen für das VI-Rohrsystem, einschließlich Phasentrenner, Entgaser, automatische Gasentlüftung, VI/Kryogen-Absperrventil (pneumatisch), VI-pneumatisches Durchflussregelventil, VI-/Kryogen-Rückschlagventil, VI-Filter, Sicherheitsventil, Spülsystem, und Vakuumpumpe usw.

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MBE Spezial-Phasentrenner

Jeder MBE Spezial-Normaldruck-Phasentrenner hat folgende Funktionen:

1. Flüssigkeitsstandsensor und automatisches Flüssigkeitsstandkontrollsystem, die umgehend über einen elektrischen Schaltkasten angezeigt werden.

2. Druckreduzierungsfunktion: Der Flüssigkeitseinlass des Abscheiders ist mit einem Abscheiderhilfssystem ausgestattet, das einen Flüssigstickstoffdruck von 3-4 bar in der Hauptleitung gewährleistet.Reduzieren Sie beim Betreten des Phasentrenners den Druck kontinuierlich auf ≤ 1 Bar.

3. Regulierung des Flüssigkeitseinlassstroms: Im Phasentrenner ist ein Auftriebskontrollsystem angeordnet.Seine Funktion besteht darin, die Menge der Flüssigkeitsaufnahme automatisch anzupassen, wenn der Flüssigstickstoffverbrauch steigt oder sinkt.Dies hat den Vorteil, dass die starke Druckschwankung, die durch den Eintritt einer großen Menge flüssigen Stickstoffs beim Öffnen des pneumatischen Einlassventils verursacht wird, reduziert und ein Überdruck verhindert wird.

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

5. Spülsystem: Luftstrom und Wasserdampf im Abscheider vor dem Flüssigstickstoffdurchgang und Ableitung von flüssigem Stickstoff im Abscheider nach dem Flüssigstickstoffdurchgang.

6. Automatische Überdruck-Entlastungsfunktion: Das Gerät führt beim anfänglichen Durchströmen von flüssigem Stickstoff oder unter besonderen Umständen zu einer Erhöhung der Flüssigstickstoffvergasung, 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 verhindern können, dass die MBE-Ausrüstung durch übermäßigen Druck beschädigt wird.

7. Elektrischer Steuerkasten, Echtzeitanzeige des Flüssigkeitsstands und des Druckwerts, kann den Flüssigkeitsstand im Abscheider und den flüssigen Stickstoff in die Menge der Kontrollbeziehung einstellen.Gleichzeitig.Im Notfall manuelles Bremsen des Gas-Flüssigkeits-Abscheiders in das Flüssigkeitssteuerventil, um die Sicherheit des Personals und der Ausrüstung vor Ort zu gewährleisten.

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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 größeren Widerstand, was zu einer teilweisen Vergasung von flüssigem Stickstoff führt.Vakuumisolierte Rohre sind derzeit der beste Weg, flüssigen Stickstoff zu transportieren, aber Wärmelecks sind unvermeidlich, was auch zu einer teilweisen Vergasung von flüssigem Stickstoff führt.Zusammenfassend lässt sich sagen, dass flüssiger Stickstoff eine große Menge Stickstoff enthält, was zur Entstehung eines Gaswiderstands führt, was dazu führt, dass der Fluss von flüssigem Stickstoff nicht gleichmäßig ist.

Eine Absauganlage an einem vakuumisolierten Rohr führt, wenn keine Absaugvorrichtung vorhanden ist oder das Absaugvolumen nicht ausreicht, zu einem Gaswiderstand.Sobald sich der Gaswiderstand gebildet hat, wird die Förderkapazität für flüssigen Stickstoff stark reduziert.

Der exklusiv von unserem Unternehmen entwickelte Multi-Core-Entgaser kann die größtmögliche Entladung des Stickstoffs aus der Hauptleitung für flüssigen Stickstoff sicherstellen und die Bildung von Gaswiderstand verhindern.Und der Multi-Core-Entgaser verfügt über ein ausreichendes Innenvolumen, kann die Rolle eines Pufferspeichertanks spielen und den Bedarf des maximalen Momentanflusses der Lösungsleitung effektiv decken.

Einzigartige patentierte Mehrkernstruktur, effizientere Absaugleistung als unsere anderen Abscheidertypen.

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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.

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Zwei Arten vakuumisolierter Rohrleitungssysteme

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

Das statische VI-System bedeutet, dass jedes Rohr nach der Herstellung im Werk in 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 zum Standort erforderlich.

Der Vorteil des Static VI-Systems sind niedrige Wartungskosten.Sobald das Rohrleitungssystem in Betrieb ist, ist mehrere Jahre später eine Wartung erforderlich.Dieses Vakuumsystem eignet sich für Systeme, die keinen hohen Kühlbedarf erfordern und offene Plätze für die Wartung vor Ort bieten.

Der Nachteil des Static VI-Systems besteht darin, dass das Vakuum mit der Zeit abnimmt.Denn alle Materialien setzen ständig Spurengase frei, was durch die physikalischen Eigenschaften des Materials bestimmt wird.Das Material im Mantel des VI-Rohrs kann die Menge des durch den Prozess freigesetzten Gases reduzieren, kann jedoch nicht vollständig isoliert werden.Dies führt dazu, dass das Vakuum der versiegelten Vakuumumgebung immer geringer wird und die Kühlleistung der Vakuumisolationsröhre allmählich abnimmt.

Dynamisches Vakuumpumpsystem bedeutet, dass das Rohr nach der Herstellung und Formung im Werk gemäß dem Prozess der Leckerkennung noch evakuiert wird, das Vakuum jedoch vor der Lieferung nicht abgedichtet wird.Nach Abschluss der Feldinstallation werden die Vakuumzwischenschichten aller Rohre durch Edelstahlschläuche zu einer oder mehreren Einheiten verbunden, und eine kleine spezielle Vakuumpumpe wird zum Absaugen der Rohre vor Ort verwendet.Eine spezielle Vakuumpumpe verfügt über ein automatisches System, um das Vakuum jederzeit zu überwachen und bei Bedarf zu saugen.Das System läuft 24 Stunden am Tag.

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

Der Vorteil des dynamischen Vakuumpumpsystems besteht darin, dass der Vakuumgrad sehr stabil ist.Es wird vorzugsweise in Innenräumen und bei sehr hohen Anforderungen an die Vakuumleistung von Projekten eingesetzt.

Unser dynamisches Vakuumpumpsystem, die gesamte mobile integrierte Spezialvakuumpumpe, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung saugt, eine praktische und angemessene Anordnung, um die Wirkung des Vakuums sicherzustellen, und die Qualität des Vakuumzubehörs, um die Qualität des Vakuums sicherzustellen.

Für das MBE-Projekt, weil die Ausrüstung im Reinraum steht und die Ausrüstung lange läuft.Der größte Teil des vakuumisolierten Rohrleitungssystems befindet sich im geschlossenen Raum auf der Zwischenschicht des Reinraums.Es ist unmöglich, die Vakuumwartung des Rohrleitungssystems in Zukunft umzusetzen.Dies wird schwerwiegende Auswirkungen auf den langfristigen Betrieb des Systems haben.Daher kommen im MBE-Projekt fast ausschließlich dynamische Vakuumpumpsysteme zum Einsatz.

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Druckentlastungssystem

Das Druckentlastungssystem der Hauptleitung übernimmt die Sicherheitsventilgruppe.Die Sicherheitsventilgruppe wird als Sicherheitsschutzsystem verwendet, wenn Überdruck vorhanden ist. Die VI-Rohrleitung kann bei normalem Gebrauch nicht angepasst werden

Das Sicherheitsüberdruckventil ist eine Schlüsselkomponente, um sicherzustellen, dass im Rohrleitungssystem kein Überdruck herrscht und ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. Daher ist es für den Betrieb der Rohrleitung von wesentlicher Bedeutung.Allerdings muss das Sicherheitsventil laut Verordnung jedes Jahr zur Überprüfung eingeschickt werden.Wenn ein Sicherheitsventil verwendet und das andere vorbereitet wird und ein Sicherheitsventil entfernt wird, befindet sich das andere Sicherheitsventil immer noch im Rohrleitungssystem, um den normalen Betrieb der Rohrleitung sicherzustellen.

Die Sicherheitsventilgruppe enthält zwei DN15-Sicherheitsventile, eines für den Einsatz und eines für den Standby-Modus.Im Normalbetrieb ist nur ein Sicherheitsventil mit dem VI-Rohrsystem verbunden und funktioniert normal.Die anderen Sicherheitsventile werden vom Innenrohr getrennt und können jederzeit ausgetauscht werden.Durch den Schaltzustand des Seitenventils werden die beiden Sicherheitsventile verbunden und abgeschaltet.

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

Die Sicherheitsventilgruppe ist mit einem Auslassventil ausgestattet.Es kann zum Ablassen der Luft im Rohr beim Spülen und zum Ablassen von Stickstoff bei laufendem Flüssigstickstoffsystem verwendet werden.

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HL-Kryogenausrüstung

HL Cryogenic Equipment wurde 1992 gegründet und ist eine Marke der Chengdu Holy Cryogenic Equipment Company in China.HL Cryogenic Equipment widmet sich der Entwicklung und Herstellung des hochvakuumisolierten kryogenen Rohrleitungssystems und der dazugehörigen Unterstützungsausrüstung.

In der sich schnell verändernden Welt von heute ist es eine herausfordernde Aufgabe, fortschrittliche Technologie bereitzustellen und gleichzeitig die Kosteneinsparungen für Kunden zu maximieren.Seit 30 Jahren ist die HL Cryogenic Equipment Company in fast allen kryogenen Geräten und Industriezweigen tiefer in die Anwendungsszene eingebunden, hat umfangreiche und zuverlässige Erfahrungen gesammelt und erforscht kontinuierlich die neuesten Entwicklungen in allen Lebensbereichen und ist bestrebt, mit ihnen Schritt zu halten, um Kunden zu versorgen Neue, praktische und effiziente Lösungen machen unsere Kunden wettbewerbsfähiger auf dem Markt.

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

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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. August 2021