LN₂ हस्तांतरण: उच्च-शुद्धता द्रव नायट्रोजनसाठी निर्वात प्रणाली

द्रव नायट्रोजन हस्तांतरण प्रणालींकडून एक गोष्ट अत्यंत चांगल्या प्रकारे करण्याची अपेक्षा असते: ती म्हणजे LN₂ ला साठवण टाकीपासून वापराच्या ठिकाणापर्यंत थंड आणि स्थिर ठेवणे. प्रत्यक्ष औद्योगिक वातावरणात, विशेषतः सेमीकंडक्टर आणि उच्च-शुद्धता वायूंच्या उपयोगांमध्ये, अगदी थोडी उष्णता आत शिरल्यास सुद्धा वाफेची निर्मिती, दाबातील अस्थिरता किंवा प्रवाहातील विसंगती निर्माण होऊ शकते.

At एचएल क्रायोजेनिक्सआम्ही डिझाइन करतोव्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईपआणिलवचिक नळीकिमान औष्णिक हानीसह लांब अंतरावर LN₂ हस्तांतरणासाठी विशेष प्रणाली. गतिमानपणे टिकवून ठेवलेल्या निर्वात इन्सुलेशनला एकत्रित करून,व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड व्हॉल्व्हआणिफेज सेपरेशन तंत्रज्ञानआमच्या प्रणाली जटिल क्रायोजेनिक वितरण नेटवर्कमध्ये स्थिर एक-फेज द्रव वितरण राखण्यास सक्षम आहेत.

LN₂ हस्तांतरणासाठी निर्वात इन्सुलेशन का महत्त्वाचे आहे

द्रव नायट्रोजन अंदाजे -१९६°C तापमानावर कार्य करतो. सभोवतालचे तापमान अनेकदा २५°C पेक्षा जास्त असल्याने, पाईपच्या दोन्ही बाजूंच्या तापमानातील फरक २००°C पेक्षा जास्त असू शकतो. प्रभावी इन्सुलेशनशिवाय, वहन, अभिसरण आणि प्रारणाद्वारे उष्णता वेगाने प्रणालीमध्ये प्रवेश करते, ज्यामुळे बॉइल-ऑफ गॅस आणि अस्थिर द्वि-प्रावस्था प्रवाह निर्माण होतो.

आमचेव्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईपया प्रणालींमध्ये दुहेरी-भिंतीची स्टेनलेस स्टीलची रचना वापरली जाते, ज्यात उच्च-निर्वात वलयाकार जागा असते, जिथे दाब सामान्यतः 1 × 10⁻⁵ mbar पेक्षा कमी राखला जातो. या परिस्थितीत, वायूजन्य वहन आणि संवहन जवळजवळ नाहीसे होते. बहुस्तरीय इन्सुलेशन (MLI) थंड आतील पाईपपासून इन्फ्रारेड ऊर्जा परावर्तित करून किरणोत्सर्गी उष्णता हस्तांतरण आणखी कमी करते.

पारंपरिक फोम इन्सुलेशनच्या तुलनेत, याची प्रभावी औष्णिक वाहकता लक्षणीयरीत्या कमी असते, ज्यामुळे LN₂ द्रवरूप अवस्थेत आणि स्थिर दाबासह शेकडो मीटरपर्यंत स्थानांतरित करणे शक्य होते.

डायनॅमिक व्हॅक्यूम पंप सिस्टमदीर्घकालीन स्थिरतेसाठी

क्रायोजेनिक इन्सुलेशनमधील एक सामान्य समस्या म्हणजे कालांतराने व्हॅक्यूममध्ये हळूहळू होणारी घट. स्टेनलेस स्टीलच्या पृष्ठभागांवरून, इन्सुलेशन सामग्रीमधून होणारे अवशिष्ट वायू उत्सर्जन आणि अल्प प्रमाणात होणाऱ्या वायूच्या पारगमनामुळे ॲन्युलसचा दाब हळूहळू वाढतो, ज्यामुळे औष्णिक कार्यक्षमता कमी होते.

यावर उपाय म्हणून,एचएल क्रायोजेनिक्सएकात्म करतेडायनॅमिक व्हॅक्यूम पंप सिस्टमहस्तांतरण नेटवर्कमध्ये. दीर्घकालीन कार्यादरम्यान स्थिर निर्वात स्थिती राखण्यासाठी ही प्रणाली वलयाकार जागा सतत किंवा ठराविक कालावधीने रिकामी करते.

व्हॅक्यूम मॉड्यूलमध्ये सामान्यतः खालील गोष्टींचा समावेश असतो:

• कोरडे स्क्रोल किंवा टर्बोमॉलिक्युलर व्हॅक्यूम पंप
• व्हॅक्यूम मॉनिटरिंग गेज
• आण्विक चाळणी अधिशोषण एकके
• आयसोलेशन आणि नॉन-रिटर्न व्हॉल्व्ह

ही सक्रिय व्हॅक्यूम देखभाल पद्धत अनेक वर्षांच्या कार्यकाळात इन्सुलेशनची कार्यक्षमता सातत्यपूर्ण ठेवते आणि सेमीकंडक्टर प्रकल्पांमध्ये विशेषतः महत्त्वाची आहे, जिथे LN₂ तापमानाची स्थिरता प्रक्रियेच्या पुनरावृत्तीक्षमतेवर थेट परिणाम करते.

स्थिर एक-टप्प्यातील वितरणासहव्हॅक्यूम इन्सुलेटेड व्हॉल्व्हआणिफेज सेपरेटर्स

क्रायोजेनिक हस्तांतरण प्रणालीमध्ये, एक-फेज द्रव प्रवाह राखणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे. पाइपलाइनच्या आत तयार होणाऱ्या बाष्पाच्या पोकळ्यांमुळे अस्थिर प्रवाह, कॅव्हिटेशन, दाबातील चढउतार आणि प्रक्रियेच्या विश्वासार्हतेत घट होऊ शकते.

आमचेव्हॅक्यूम इन्सुलेटेड व्हॉल्व्हव्हॉल्व्ह बॉडीच्या सभोवतालचा स्थानिक उष्णता प्रवेश कमी करण्यासाठी, हे विस्तारित व्हॅक्यूम-जॅकेटेड बॉनेट्ससह डिझाइन केलेले आहेत. गोठणे टाळण्यासाठी आणि वारंवार सायकलिंग दरम्यान विश्वसनीय कार्य सुनिश्चित करण्यासाठी, स्टेम पॅकिंग क्रायोजेनिक झोनच्या बाहेर ठेवलेले आहे.

प्रवाहाच्या दिशेने,व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड फेज सेपरेटर्सहस्तांतरणादरम्यान निर्माण झालेली अडकलेली वाफ काढून टाका. LN₂ विभाजकामध्ये स्पर्शरेषेच्या दिशेने प्रवेश करते, ज्यामुळे द्रव पुढे प्रवाहाबरोबर जाण्यापूर्वी वायू आणि द्रव अवस्था कार्यक्षमतेने वेगळ्या होतात.

या संयोजनामुळे स्थिर दाब राखण्यास मदत होते आणि पुढील उपकरणांना स्वच्छ, सबकूल्ड द्रव नायट्रोजन मिळेल याची खात्री होते.

वितरित LN₂ नेटवर्कसाठी मिनी टँक एकत्रीकरण

मागणीत चढ-उतार असलेल्या किंवा एकापेक्षा जास्त वापराच्या ठिकाणी स्टेशन्स असलेल्या सुविधांसाठी, मध्यवर्ती बफरिंगमुळे प्रणालीची स्थिरता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते.

आमचेमिनी टँक मालिका१०० लिटर ते ३,००० लिटर पर्यंतच्या क्षमतेच्या या टाक्या, प्रक्रिया उपकरणांच्या जवळ स्थानिक LN₂ साठवणुकीची सोय करतात. प्रत्येक टाकीमध्ये स्व-दाब निर्मिती आणि उष्णतेचा अपव्यय कमी करण्यासाठी व्हॅक्यूम इन्सुलेशन आणि कमी विद्युतवाहकता असलेले अंतर्गत आधार वापरले जातात.

प्रत्यक्ष वापरामध्ये, मिनी टँक्स खालील गोष्टींमध्ये मदत करतात:

• दाबातील चढउतार शोषून घ्या
• सर्वाधिक वापराच्या कालावधीचे व्यवस्थापन करा
• मुख्य पुरवठा प्रणालीवरील भार कमी करा
• संवेदनशील उपकरणांजवळील स्थिरता सुधारा

ही रचना सेमीकंडक्टर फॅब्स, प्रयोगशाळा आणि औद्योगिक वायू वितरण प्रणालींमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

सिस्टम कार्यप्रदर्शन आणि अभियांत्रिकी डिझाइन

एक सामान्यएचएल क्रायोजेनिक्सLN₂ हस्तांतरण प्रणाली 3 ते 10 बार दाबाखाली आणि 8 m/s पर्यंतच्या प्रवाह वेगाने कार्य करते.

ताठव्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईपसामान्यतः लांब सरळ धावपट्टीसाठी वापरले जाते, तरव्हॅक्यूम इन्सुलेटेड लवचिकहोसचे भाग उपकरणांच्या जोडणीच्या ठिकाणी, विस्तार सांध्यांवर किंवा हालचाल भरपाईची आवश्यकता असलेल्या ठिकाणी बसवले जातात.

स्थिर कार्यस्थितीत, लाइनच्या संरचनेनुसार एकूण उष्णता गळती अंदाजे ०.२५–०.५ वॅट/मीटर पर्यंत कमी केली जाऊ शकते. अनेक प्रकल्पांमध्ये, यामुळे द्रव नायट्रोजनला नगण्य बाष्प निर्मितीसह काहीशे मीटर प्रवास करणे शक्य होते.

लवचिक होजच्या भागांमध्ये दाब प्रतिरोध आणि दीर्घायुष्यासाठी बाह्य मजबुतीकरण वेण्यांसह नालीदार 316L स्टेनलेस स्टीलचे आतील गाभे वापरले जातात.

पूर्व आशियामध्ये सेमीकंडक्टर फॅब ऍप्लिकेशन

तैवानमधील एका सेमीकंडक्टर उत्पादकाने मेकॅनिकल इन्सुलेट केलेल्या पाईपलाईनमध्ये बाष्पाची अस्थिरता अनुभवल्यानंतर आपली विद्यमान LN₂ वितरण प्रणाली अद्ययावत केली.

एचएल क्रायोजेनिक्सखालील घटकांचा समावेश असलेले एक संकरित हस्तांतरण द्रावण पुरवले:

• व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईपमुख्य वितरण कॉरिडॉरसाठी
• व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड लवचिक नळीसाधनांच्या जोडणीच्या ठिकाणी
• केंद्रीकृतडायनॅमिक व्हॅक्यूम पंपिंग
• व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड फेज सेपरेटर्सप्रत्येक उत्पादन बे मध्ये

स्थापनेनंतर, मोजलेली सिस्टम उष्णता गळती अंदाजे 0.27 W/m वर स्थिर झाली आणि सुविधेने सतत ऑपरेशन दरम्यान LN₂-संबंधित उत्पादन व्यत्यय दूर केले.

अनुपालन आणि जागतिक अनुप्रयोग

एचएल क्रायोजेनिक्सया प्रणालींची रचना प्रमुख आंतरराष्ट्रीय क्रायोजेनिक मानकांनुसार केली जाते, ज्यामध्ये खालील मानकांचा समावेश आहे:

• ASME B31.3
• ईएन १३४८०
• आयएसओ २१०१३
• बीएस ६३६४

आमच्या व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड ट्रान्सफर सिस्टीम सध्या खालील उद्योगांमध्ये वापरल्या जातात:

• सेमीकंडक्टर उत्पादन
• औद्योगिक गॅस वितरण
• अन्न गोठवण्याची प्रणाली
• एलएनजी पायाभूत सुविधा
• हायड्रोजन प्रायोगिक प्रकल्प
• प्रयोगशाळेतील क्रायोजेनिक नेटवर्क्स

LN₂ साठी वापरण्यात येणारी तीच व्हॅक्यूम इन्सुलेशनची तत्त्वे द्रव ऑक्सिजन, द्रव आर्गॉन, LNG आणि द्रव हायड्रोजनच्या अनुप्रयोगांसाठी देखील अनुकूलित केली जाऊ शकतात.

भागीदारएचएल क्रायोजेनिक्स

विश्वसनीय LN₂ हस्तांतरणासाठी केवळ पाईपभोवती इन्सुलेशन लावण्यापेक्षा अधिक काही आवश्यक असते. दीर्घकालीन औष्णिक स्थिरता ही व्हॅक्यूमची अखंडता, फेज नियंत्रण, प्रणालीची योग्य मांडणी आणि क्रायोजेनिक-विशिष्ट अभियांत्रिकी यांवर अवलंबून असते.

At एचएल क्रायोजेनिक्सआम्ही संपूर्ण व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड ट्रान्सफर सोल्यूशन्स पुरवतो, ज्यामध्ये व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईप, फ्लेक्झिबल होज, व्हॉल्व्ह, फेज सेपरेटर्स आणि मिनी टँक्स यांचा समावेश आहे, जे अनेक दशकांच्या कार्यकाळात स्थिर क्रायोजेनिक कामगिरीसाठी डिझाइन केलेले आहेत.

जर तुम्ही नवीन LN₂ वितरण नेटवर्कची योजना आखत असाल किंवा विद्यमान क्रायोजेनिक प्रणाली अद्ययावत करत असाल, तर आमची अभियांत्रिकी टीम उष्णता गळतीचे विश्लेषण आणि तुमच्या गरजेनुसार तयार केलेल्या प्रणालीच्या शिफारसी देऊ शकते.