تقع مسؤولية تصنيع وتصميم نظام الأنابيب المعزولة بالتفريغ لنقل النيتروجين السائل على عاتق المورد. في هذا المشروع، إذا لم تتوفر لدى المورد الشروط اللازمة لإجراء القياسات في الموقع، يتعين على الشركة توفير رسومات اتجاهات خطوط الأنابيب. بعد ذلك، سيقوم المورد بتصميم نظام أنابيب VI لحالات النيتروجين السائل.

يجب على المورد إكمال التصميم الشامل لنظام الأنابيب من قبل مصممين ذوي خبرة وفقًا للرسومات ومعلمات المعدات وظروف الموقع وخصائص النيتروجين السائل والعوامل الأخرى التي يقدمها الطالب.

يتضمن محتوى التصميم نوع ملحقات النظام، وتحديد المواد ومواصفات الأنابيب الداخلية والخارجية، وتصميم مخطط العزل، ومخطط القسم الجاهز، وشكل الاتصال بين أقسام الأنابيب، وقوس الأنبوب الداخلي، وعدد وموضع صمام التفريغ، والقضاء على ختم الغاز، ومتطلبات السائل المبرد للمعدات الطرفية، وما إلى ذلك. يجب التحقق من هذا المخطط من قبل الموظفين المحترفين لدى الطالب قبل التصنيع.

إن محتوى تصميم نظام الأنابيب المعزولة بالفراغ واسع، وهنا لتطبيقات HASS ومعدات MBE في بعض المشاكل الشائعة، محادثة بسيطة.

الأنابيب السادسة

عادةً ما يكون خزان تخزين النيتروجين السائل طويلًا من معدات تطبيق HASS أو MBE. عند دخول الأنبوب المعزول بالتفريغ إلى داخل المبنى، يجب تجنبه بشكل معقول وفقًا لتخطيط الغرفة في المبنى وموقع أنبوب الحقل ومجرى الهواء. لذلك، لنقل النيتروجين السائل إلى المعدات، يجب أن يكون هناك مئات الأمتار من الأنبوب على الأقل.

نظراً لاحتواء النيتروجين السائل المضغوط على كمية كبيرة من الغاز، بالإضافة إلى بُعد مسافة النقل، فإن حتى الأنبوب الأدياباتي المفرغ سيُنتج كمية كبيرة من النيتروجين أثناء عملية النقل. إذا لم يُفرّغ النيتروجين أو كان انبعاثه منخفضاً جداً بحيث لا يُلبي المتطلبات، فسيؤدي ذلك إلى مقاومة الغاز وضعف تدفق النيتروجين السائل، مما يُؤدي إلى انخفاض كبير في معدل التدفق.

إذا كان معدل التدفق غير كافٍ، فلا يمكن التحكم في درجة الحرارة في غرفة النيتروجين السائل للمعدات، مما قد يؤدي في النهاية إلى تلف المعدات أو جودة المنتج.

لذلك، من الضروري حساب كمية النيتروجين السائل التي تستخدمها المعدات الطرفية (تطبيق HASS أو معدات MBE). وفي الوقت نفسه، تُحدد مواصفات خط الأنابيب بناءً على طوله واتجاهه.

بدءًا من خزان تخزين النيتروجين السائل، إذا كان قطر الأنبوب الرئيسي للأنبوب/الخرطوم المعزول بالتفريغ DN50 (القطر الداخلي φ50 مم)، فإن أنبوب/خرطوم فرعه السادس (VI) يكون DN25 (القطر الداخلي φ25 مم)، والخرطوم بين الأنبوب الفرعي والجهاز الطرفي يكون DN15 (القطر الداخلي φ15 مم). تشمل التجهيزات الأخرى لنظام أنابيب VI، فاصل الطور، مزيل الغازات، فتحة تهوية غازية أوتوماتيكية، صمام إغلاق VI/مبرد (هوائي)، صمام تنظيم تدفق VI الهوائي، صمام فحص VI/مبرد، مرشح VI، صمام تخفيف الأمان، نظام التطهير، ومضخة التفريغ، وغيرها.

فاصل الطور الخاص MBE

يتمتع كل فاصل طور الضغط الطبيعي الخاص MBE بالوظائف التالية:

1. مستشعر مستوى السائل ونظام التحكم التلقائي في مستوى السائل، ويتم عرضه على الفور من خلال صندوق التحكم الكهربائي.

٢. وظيفة خفض الضغط: مدخل السائل في جهاز الفصل مُجهز بنظام مساعد للفصل، مما يضمن ضغط نيتروجين سائل يتراوح بين ٣ و٤ بار في الأنبوب الرئيسي. عند دخول جهاز الفصل، يُخفض الضغط تدريجيًا إلى أقل من ١ بار.

٣. تنظيم تدفق السائل الداخل: يوجد نظام تحكم في الطفو داخل فاصل الطور. وظيفته هي ضبط كمية السائل الداخل تلقائيًا عند زيادة أو نقصان استهلاك النيتروجين السائل. يتميز هذا النظام بتقليل التقلبات الحادة في الضغط الناتجة عن دخول كمية كبيرة من النيتروجين السائل عند فتح صمام السحب الهوائي، ومنع الضغط الزائد.

4. وظيفة التخزين المؤقت، حيث يضمن الحجم الفعال داخل الفاصل أقصى تدفق فوري للجهاز.

5. نظام التطهير: تدفق الهواء وبخار الماء في الفاصل قبل مرور النيتروجين السائل، وتفريغ النيتروجين السائل في الفاصل بعد مرور النيتروجين السائل.

٦. وظيفة تخفيف الضغط الزائد تلقائيًا: عند مرور الجهاز عبر النيتروجين السائل لأول مرة أو في ظروف خاصة، يؤدي ذلك إلى زيادة تغويز النيتروجين السائل، مما يؤدي إلى زيادة الضغط الفوري للنظام بأكمله. جهاز فصل الطور لدينا مزود بصمام تخفيف أمان ومجموعة صمامات تخفيف أمان، مما يضمن استقرار الضغط في الجهاز بشكل أكثر فعالية ويمنع تلف معدات MBE بسبب الضغط الزائد.

٧. صندوق تحكم كهربائي، يعرض مستوى السائل وقيمة الضغط في الوقت الفعلي، ويُمكّن من ضبط مستوى السائل في الفاصل وكمية النيتروجين السائل في علاقة التحكم. في الوقت نفسه، في حالات الطوارئ، يتم الكبح اليدوي لفاصل الغاز السائل في صمام التحكم في السائل، لضمان سلامة موظفي الموقع والمعدات.

مزيل غاز متعدد النواة لتطبيقات HASS

يحتوي خزان النيتروجين السائل الخارجي على كمية كبيرة من النيتروجين لأنه يُخزَّن ويُنقل تحت ضغط. في هذا النظام، تكون مسافة النقل عبر الأنابيب أطول، وتوجد أذرع أكثر ومقاومة أكبر، مما يُؤدي إلى تغويز جزئي للنيتروجين السائل. يُعدّ الأنبوب المعزول بالتفريغ أفضل طريقة لنقل النيتروجين السائل حاليًا، ولكن لا مفر من تسرب الحرارة، مما يُؤدي أيضًا إلى تغويز جزئي للنيتروجين السائل. باختصار، يحتوي النيتروجين السائل على كمية كبيرة من النيتروجين، مما يُؤدي إلى توليد مقاومة غازية، مما يُؤدي إلى عدم انسيابية تدفقه.

في حال عدم وجود جهاز عادم أو عدم كفاية حجم العادم في أنبوب معزول بالتفريغ، سيؤدي ذلك إلى مقاومة الغاز. بمجرد تكوّن مقاومة الغاز، تنخفض قدرة نقل النيتروجين السائل بشكل كبير.

جهاز إزالة الغاز متعدد الأنوية، المصمم خصيصًا من قبل شركتنا، يضمن أقصى قدر من تفريغ النيتروجين من أنبوب النيتروجين السائل الرئيسي، ويمنع تكون مقاومة الغاز. يتميز جهاز إزالة الغاز متعدد الأنوية بسعة داخلية كافية، ويمكنه العمل كخزان عازل، ويلبي بفعالية احتياجات التدفق الفوري الأقصى لخط أنابيب المحلول.

هيكل متعدد النواة حاصل على براءة اختراع فريد من نوعه، وسعة عادم أكثر كفاءة من أنواع الفواصل الأخرى لدينا.

استمرارًا للمقال السابق، هناك بعض القضايا التي يجب أخذها في الاعتبار عند تصميم حلول لنظام الأنابيب المعزولة بالفراغ للتطبيقات المبردة في صناعة الرقائق.

نوعان من أنظمة الأنابيب المعزولة بالفراغ

هناك نوعان من أنظمة الأنابيب المعزولة بالفراغ: نظام VI الثابت ونظام الضخ الفراغي الديناميكي.

نظام ستاتيك 6 يعني أنه بعد تصنيع كل أنبوب في المصنع، يُفرغ من الهواء إلى درجة التفريغ المحددة في وحدة الضخ ويُغلق بإحكام. عند التركيب والتشغيل في الموقع، لا حاجة لإعادة تفريغه إلى الموقع بعد فترة زمنية محددة.

يتميز نظام Static VI بانخفاض تكاليف الصيانة. بعد تشغيل نظام الأنابيب، يلزم إجراء صيانة له بعد عدة سنوات. يُعد هذا النظام الفراغي مناسبًا للأنظمة التي لا تتطلب متطلبات تبريد عالية، والأماكن المفتوحة التي تتطلب صيانة في الموقع.

من عيوب نظام Static VI انخفاض الفراغ مع مرور الوقت، لأن جميع المواد تُطلق غازاتٍ ضئيلة باستمرار، وهو ما تحدده خصائصها الفيزيائية. يمكن للمادة المُغلّفة لأنابيب VI تقليل كمية الغاز المُنبعثة من العملية، ولكن لا يُمكن عزلها تمامًا. سيؤدي هذا إلى انخفاض فراغ بيئة الفراغ المُغلقة تدريجيًا، وسيُضعف أنبوب العزل الفراغي تدريجيًا قدرة التبريد.

نظام ضخ الفراغ الديناميكي يعني أنه بعد تصنيع الأنبوب وتشكيله، يُفرّغ الأنبوب في المصنع وفقًا لإجراءات الكشف عن التسرب، ولكن دون إغلاق الفراغ قبل التسليم. بعد اكتمال التركيب الميداني، تُوصَل طبقات الفراغ بين جميع الأنابيب بوحدة واحدة أو أكثر بواسطة خراطيم من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتُستخدم مضخة فراغ صغيرة مخصصة لتفريغ الأنابيب في الموقع. تحتوي مضخة الفراغ الخاصة على نظام آلي لمراقبة الفراغ في أي وقت، والتفريغ عند الحاجة. يعمل النظام على مدار الساعة.

إن العيب في نظام ضخ الفراغ الديناميكي هو أن الفراغ يحتاج إلى الصيانة بالكهرباء.

يتميز نظام ضخ الفراغ الديناميكي بثبات درجة الفراغ. ويُستخدم بشكل أساسي في البيئات الداخلية ومتطلبات أداء الفراغ العالية للمشاريع عالية الأداء.

نظام ضخ الفراغ الديناميكي لدينا، مضخة الفراغ الخاصة المتكاملة المتنقلة بالكامل لضمان المعدات للفراغ، والتخطيط المريح والمعقول لضمان تأثير الفراغ، وجودة ملحقات الفراغ لضمان جودة الفراغ.

بالنسبة لمشروع MBE، نظرًا لوجود المعدات في غرفة نظيفة، ولفترة تشغيل طويلة، فإن معظم نظام الأنابيب المعزولة بالتفريغ يقع في مساحة مغلقة على الطبقة البينية للغرفة النظيفة. من المستحيل إجراء صيانة تفريغية لنظام الأنابيب مستقبلًا، مما سيؤثر بشكل كبير على تشغيل النظام على المدى الطويل. نتيجةً لذلك، يستخدم مشروع MBE نظام ضخ التفريغ الديناميكي بالكامل تقريبًا.

نظام تخفيف الضغط

يعتمد نظام تخفيف الضغط في الخط الرئيسي على مجموعة صمامات تخفيف الضغط الآمنة. تُستخدم هذه المجموعة كنظام حماية في حال زيادة الضغط، مما يُصعّب تعديل أنابيب VI في الاستخدام العادي.

يُعد صمام تخفيف الضغط عنصرًا أساسيًا لضمان عدم تعرض نظام الأنابيب لضغط زائد، وضمان التشغيل الآمن، لذا فهو ضروري لتشغيله. ولكن وفقًا للوائح، يجب فحص صمام الأمان سنويًا. عند استخدام صمام أمان واحد وتجهيز الآخر، وعند إزالة أحدهما، يبقى صمام الأمان الآخر في نظام الأنابيب لضمان التشغيل الطبيعي للخط.

تحتوي مجموعة صمامات تخفيف الضغط على صمامي تخفيف ضغط DN15، أحدهما للاستخدام والآخر للاحتياط. في التشغيل العادي، يُوصل صمام تخفيف ضغط واحد فقط بنظام أنابيب VI ويعمل بشكل طبيعي. أما صماما تخفيف الضغط الآخران، فهما منفصلان عن الأنبوب الداخلي ويمكن استبدالهما في أي وقت. يُوصل صماما الأمان ويُفصلان من خلال وضعية تبديل الصمام الجانبي.

تم تجهيز مجموعة صمام تخفيف الأمان بمقياس ضغط للتحقق من ضغط نظام الأنابيب في أي وقت.

مجموعة صمامات تخفيف الضغط الآمنة مزودة بصمام تفريغ. يُستخدم هذا الصمام لتفريغ الهواء في الأنبوب عند التطهير، وتفريغ النيتروجين أثناء تشغيل نظام النيتروجين السائل.

معدات التبريد عالي الكفاءة

تأسست شركة HL Cryogenic Equipment عام ١٩٩٢، وهي علامة تجارية تابعة لشركة Chengdu Holy Cryogenic Equipment في الصين. تلتزم HL Cryogenic Equipment بتصميم وتصنيع أنظمة الأنابيب المبردة المعزولة عالية التفريغ ومعدات الدعم ذات الصلة.

في عالمنا المتغير بسرعة، يُعدّ توفير التكنولوجيا المتقدمة مع تعظيم وفورات التكلفة للعملاء مهمةً صعبة. على مدار 30 عامًا، اكتسبت شركة HL Cryogenic Equipment خبرةً واسعةً في مجال تطبيقات معدات وصناعات التبريد، واكتسبت خبرةً غنيةً وموثوقيةً واسعةً، وتسعى باستمرارٍ لمواكبة أحدث التطورات في جميع مناحي الحياة، مقدمةً لعملائنا حلولاً جديدةً وعمليةً وفعّالة، مما يعزز قدرتهم التنافسية في السوق.

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