Оно специализируется на добыче и обработке низкотемпературным путем продуктов воздушного деления и редких газов, которых целиком или выборочно применяют при температуре меньше 120 К (- 153,15 °С).
- Низкотемпературная ректификация входит в низкотемпературный способ образования продуктов воздушного деления;
- В криогенное оборудование входит криогенная система, служащая для накапливания и сохранения, перемещения и газификации жидких продуктов воздушного деления; кислородное оборудование служащие для образования продуктов воздушного деления и редких воздушных атмосферных газов. Сюда относится (установка воздушного деления, сделанная на низкотемпературной воздушной ратификации; установка образования редких газов и т.д.);
- Каждое такое оборудование в целом принадлежит к вредным производственным объектам;
- Продукты воздушного деления считаются главными составляющими воздушного деления (аргон, азот и кислород);
Навигация:
- Вакуумные криогенные насосы
- Продуктивность
- Чистота откачивания
- Экономность
- Суть работы криогенного насоса
- Восстановление
- Перепады электричества
Криогенная установка
Это оборудование предназначено для работы в рабочей среде с низкой температурой меньше -153С. Оборудование делают с расчетом необходимых технических стандартов, которые предъявляются к оборудованию, служащему для переработки и перемещению сжиженных газов. Его сделали из различных видов устройств, применяемых для работы с газами при t 0,7 – 120 К (-272,45 – 153,15 С). Оно используется для хранения и перемещения сыпучих, твердых и жидких веществ в металлургии, медицине, химической и других сферах. Детали конструкции созданы из латуни, бронзы и стали на высокоточном оборудовании, согласно множеству разных стандартов и технических норм, предъявляемых для оборудования, связанному с переработкой и транспортировкой сжиженных газов (аргона, гелия, природного газа, кислорода и азота). К этому оборудованию относят криогенные насосы, криогенные шаровые краны и другие типы трубопроводной арматуры (фильтры, заслонки т.д.)
Вакуумные криогенные насосы
В той практической проблеме, где появляется необходимость создать разряжение в диапазоне от 10-3 до 10-10, зачастую применяют 1 из 3-х типов насосов: крионасос, турбомолекулярный, диффузионный или масляный. Крионасос в отличие от остальных видов легче в применении, создает моментальную откачку и не забивает откачиваемый объем. В крионасосе быстро разрешаема задача непосредственной связи парового давления к температуре. В крионасосе газовые молекулы не перемещаются, а сразу замораживаются. Поэтому у этих насосов не имеют жидкой среды или движущихся компонентов, соприкасающихся с вакуумом из откачиваемого жидкостного объема. Благодаря этому исключает возможность забивания рабочего объема при перекачке. Крионасосу, во время работы, требует наименьшего потребления. Долговечная пайка на основе индия, используемая в насосах для прикрепления криопанелей, дает также выкачивать опасные газы, как, к примеру, С12, НСI. Части крионаса, соприкасающиеся с перекачиваемым газом, обработаны устойчивым медно-никелевым сплавом. В случае с высокой химической стойкостью, используется тефлоновое покрытие. Основным плюсом криогенной насосной системы считается большая скорость откачивания по отношению к другим видами насосов с гораздо меньшим размером.
Криогенный насос
Продуктивность
Очень часто параметры откачного вакуумного насоса можно сравнить со скоростью откачивания по воздуху. Это из-за того, что откачные данные простого насоса сразу меняются в зависимости от вида газа. У криогенных насосов скорость откачивания разных газов заметно различается. Поэтому, во множестве случаев водяной пар считается главной газовой нагрузкой, а скорость откачки водяного пара считается главным нюансом во время оценки откачки всего рабочего объема. Обычному насосу для получения такой продуктивности нужны дорогие азотные ловушки. Кроме того криогенный насос может быть подключен прямо к рабочему объему, это необходимо, как, к примеру, при процессе металлизации. С помощью этой способности можно получать наивысшую для насоса быстроту откачивания по засоряющим газам, что, также, увеличивает свойства покрытия.
Чистота откачивания
Вакуумные это наиболее чистые насосы, сейчас использующиеся. В крионасосе нет движущихся компонентов, рабочих жидкостей или различных веществ, способных засорить объем откачивания, что предотвращает при откачивании появление мусора в объеме вакуума.
Также, они могут сами осуществлять и запускать последующее откачивание с давлением запуска, 0,5 Торр и больше, необходимого, чтобы совсем избавиться от основного источника засорения – обратный масляный ток из форвакуумного насоса, делающего изначальное разряжение. Индивидуальные параметры запуска крионасоса измеряют в Торр/л и вычисляют изначальное давление, с которого будет работать насос, с данного времени, принявший всю газовую нагрузку, согласно данным перекачиваемого объема. Если давление больше изначального давления, в форвакуумном насосе первоначального разряжения остается вязкостное течение перекачиваемого газа, которое задерживает маслянистые пары в глубине насоса предварительного разряжения. Поэтому, криогенные насосы создают не один высокочистый вакуум, но и освобождают владельца от очищения рабочего объема от масляных паров, поступающих при изначальном откачивании.
Экономность
Хотя, цена криогенного насоса стоит среди цены диффузионного и турбонасоса с похожими данными, небольшая цена эксплуатации крионасоса во время работы поставила его в раздел самых экономичных, предназначенных к долгой работе. Сначала возможно покажется, что диффузионный масляный насос считается доступной заменой криогенному насосу. Но все обстоит иначе. Поскольку, для диффузионного насоса, чтобы, достичь эту производительность надо приобрести дорогостоящее оборудование, расходы на него весьма увеличат цену системы откачивания. Также эксплуатационные затраты на жидкий азот и электроэнергию заметно повысят цену системы откачивания и сделав ее больше криогенной системы.
Турбомолекулярному насосу не надо покупать специальное оборудование, но и цена у них заметно возрастает, чем криогенный насос с этими же откаченными характеристиками.
Следовательно, крионасос это лучший выбор с целью осуществления не засоряющей рабочий объем системы откачивания с меньшей ценой и большой продуктивностью.
Суть работы криогенного насоса
При всех видах, суть образования вакуума не изменяется. Вакуум образовывается при уничтожении газа, каждой молекулы из закупоренного рабочего объема. Тем временем, как стандартные принципы откачивания проталкивают молекулу сквозь насос, а крионасос замораживает газ до затвердевания, понижая при этом паровое давление до того момента, пока не образуется длинный вакуум.
Принцип работы криогенного насоса
Чтобы охладить прикрепленные криопанели до 10К и 80К, где и осуществляется осаждение газовых молекул, в крионасосе применяются система охлаждения закрытого цикла с использованием гелия, как рабочего газа. Выкачиваемые газовые молекулы, хаотично перемещаясь, соприкасаются с криопанелями и конденсируются или поедаются ими.
Восстановление
Поскольку криогенные насосы завладевают молекулами, не проталкивая их сквозь себя, им нужно размораживание или периодическое восстановления, для избавления от накопленного газа. Во множестве случаев практического использования недолгий цикл восстановления криогенного насоса никак не уменьшает рабочее время насоса. Все это из-за того, что насос можете отключить прямо в конце дня работы, праздниками или при плановом техническом обслуживании системы, обеспечивая бесперебойное осуществление восстановления. Для лучшего обслуживания можно провести автоматический цикл регенерации, восстановив работу насоса без специального обслуживания. Очищение разогретым газом тоже уменьшит период восстановления.
Перепады электричества
Во время сбоя электроэнергии, криогенный насос на протяжении 10 минут сохранит рабочую температуру. В этом случае криогенный насос не только поддержит вакуум, но и продолжит интенсивно работать. После включения питания криогенный насос автоматически запускается. Поэтому недолгие перепады электричества никак не скажутся на работе системы откачивания.
