راهنمای استفاده و اطلاعات فنی

مخازن کرایوژنیک

 

 

پیشگفتار

 

مخازن عایق جوشی، مخازن کرایوژنیک نامیده می شوند. این مخازن دارای عایق های چند لایه و درجه خلاء بالا هستند که می توان از آنها به عنوان ظروف حمل و نقل سیالات با دمای پایین، مانند اکسیژن مایع، نیتروژن مایع، آرگون مایع و غیره استفاده کرد.

مخازن کرایوژنیک از فولاد ضد زنگ ساخته شده اند تا از ورود هرگونه آلودگی در حین پر کردن گاز به داخل مخزن جلوگیری کند و همچنین رطوبت هوا، زنگ زدگی گازهای اسیدی ، یا مواد قلیایی و فلوروپلاستیک ها در گاز بسته بندی نشده را ازبین ببرد، این امر به طور قابل توجهی خلوص گاز پر شده را بهبود میبخشد.

مخازن کرایوژنیک دارای کاربرد گسترده در صنایع مختلف مانند، صنایع مکانیک، صنایع کشتی سازی، صنایع پزشکی، مهندسی شیمی، صنایع الکترونیک، صنایع بیولوژیکی، صنایع غذایی، صنایع مواد، صنایع انرژی، حوزه تحقیقاتی و علمی و سایر زمینه های اقتصادی می باشد.

به طور کلی می توان مصارف مخازن کرایوژنیک را به صورت زیر خلاصه کرد:

• مخزن اکسیژن مایع پزشکی و تجهیزات برای تامین گاز یکپارچه.
• مخزن اکسیژن مایع صنعتی در فرایند برش فلز، جوشکاری و گرمایش؛
• مخزن آرگون مایع در فرایند جوشکاری آرگون و در فعالیت هایی که آرگون به عنوان گاز محافظ انتخاب می شود.
• مخزن نیتروژن مایع برای ارائه نیتروژن با خلوص بالا به عنوان گاز محافظ یا حامل فوق سرد زیر 196- درجه سانتیگراد برای غذا، دارو، بیونتک و ابررسانا.
• مخزن دی اکسید کربن مایع برای تامین گاز محافظ در فرایند جوشکاری، کمک به خنک سازی و طراوت مواد غذایی.

 

عملکرد ایمنی

 

مخازن کرایوژنیک قبلاً گواهینامه های مرکز نظارت و بازرسی کیفیت مخازن برودتی و آزمایشگاه ملی مخازن و تجهیزات برودتی را پس از آزمایش و بازرسی دقیق دریافت کرده اند تا اطمینان حاصل شود که همه محصولات ایمن و واجد شرایط هستند. علاوه بر این، هر مخزن کرایوژنیک باید قبل از تحویل تست عملکرد را پشت سر بگذارد.

در مخازن برودتی، اصل طراحی بدون در نظر گرفتن ایمنی به شرح زیر است:

• ساختار حمایتی محکم و بادوام، ساخته شده از فولاد ضد زنگ بین مخزن داخلی و خارجی.
• لوله گردنی ساخته شده از فولاد ضد زنگ استفاده شده تا در هنگام چرخش تصادفی مخزن از یک طرف در برابر ضربه مقاومت کند.
• برای حفظ خلاء طولانی مدت از مواد جاذب استفاده شده است.
• مجهز به شیر تخلیه فشار و برای تخلیه حجم گاز اضافه، لطفا به جزئیات مشخص شده در CGA S-1.1 مراجعه کنید.
• مجهز به دیسک پارگی برای محافظت مضاعف از مخزن داخلی.

تأکید میشود استفاده از مخزن کاملاً مطابق با رویه عملیات ایمنی بسیار ضروری است. بنابراین، ما صمیمانه پیشنهاد می کنیم هر کسی که از آن استفاده می کند بر رویه عملیات ایمنی دقت داشته باشد.

1. مخازن تحت فشار

در حال حاضر، سه نوع متفاوت وجود دارد: 160L، 180L، 200L و فشار سرویس مخزن داخلی psi 292 (2.02MPa) است. در هنگامی که فشار به طور ناگهانی منفجر می شود تا گاز یا مایع برودتی را تخلیه کند، ممکن است باعث آسیب شود. بنابراین افراد تنها پس از دریافت آموزش های مربوطه می توانند از این محصول استفاده کنند و تعمیر مخزن باید پس از تخلیه کامل توسط یک فرد حرفه ای انجام شود.

2. تهویه هوا

مخازن کرایوژنیک باید در محیطی با تهویه مناسب استفاده شوند. تجمع گاز اکسیژن در مکان بسته و درآمیختگی با گاز ها و مواد اشتعال زا باعث رخداد آتش سوزی و انفجار میشود. استعمال دخانیات و احتراق در اطراف مکانی که اکسیژن در آن ذخیره، عمل و استفاده می شود به منظور جلوگیری از صدمات جدی و مرگ مجاز نیست. تماس روغن، گریس و سایر مواد زود سوز با مخازن برودتی پر از اکسید نیتروژن ممنوع است، در غیر این صورت انفجار شدید رخ می دهد.

3. دمای پایین

این محصول را می توان با مایعات با دمای پایین مانند اکسیژن مایع، آرگون مایع و نیتروژن مایع در زیر -196 درجه سانتیگراد (℉320-) و فشار اتمسفر استاندارد پر کرد. بنابراین، عملکرد نامناسب باعث آسیب جدی سرما و حتی مرگ به دلیل دمای بسیار پایین و فشار محدود در مخزن می شود. اپراتور باید از دستکش ها و عینک های محافظ استفاده کند که هر بار که شروع به کار می کند باید به راحتی درآورده شود. لباس کار با آستین بلند نیز توصیه می شود. هنگامی که قطعات و اجزای متصل به مخزن داخلی در حال تعویض هستند، فشار داخل مخزن داخلی باید به طور کامل آزاد شود.

4. نصب و راه اندازی شیر تخلیه فشار

هنگامی که مایع پر می شود یا استفاده می شود، یک شیر تخلیه فشار قابل تطبیق باید بین دو شیر توقف در خط لوله نصب شود، در غیر این صورت ممکن است شکستگی خط لوله منجر به آسیب یا صدمات بیشتر به تجهیزات شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عملیات ایمنی

 

1.تمیز کردن با توجه به نیاز کاری قابل اعمال برای محیط سازگار با اکسیژن

فقط قطعات یدکی و تجهیزاتی که با اکسیژن مایع کار می کنند مجاز به استفاده هستند. فرآیند تمیز کردن سازگار با اکسیژن باید روی آن قطعات یدکی و تجهیزات انجام گردد. تمام قطعات و اجزای دسترسی به اکسیژن مایع باید دارای برچسب “تمیز کردن بر اساس الزامات کاری قابل اجرا در محیط سازگار با اکسیژن” باشند تا آتش سوزی و صدمات احتمالی را از بین ببرند.

2.با احتیاط استفاده کنید

مخازن کرایوژنیک به گونه ای طراحی شده اند که ایمن، محکم و بادوام باشند. با این حال، نمی توان آنها را از مکان های بلند انداخت، آنها را به پایین انداخت و همچنین از آنها به صورت افقی استفاده کرد. هنگامی که هر یک از موقعیت های بالا رخ داد، مخازن را به آرامی در حالت ایستاده قرار دهید، فوراً دریچه هواکش را باز کنید تا فشار بیش از حد آزاد شود و در همان زمان تمام مایع را به روش ایمن تخلیه کنید.

3.جابه جایی مناسب

مخازن کرایوژنیک نوعی مخزن با مقاومت بالا هستند که برای مایعات با دمای بسیار پایین استفاده می شود. مخزن کرایوژنیک از یک مخزن داخلی و یک مخزن بیرونی تشکیل شده است و بین آنها فضا با خلاء بالا قرار دارد. مهم نیست که در چه شرایطی، عایق مخزن تحت تأثیر عملیات نامناسب مانند فشردن، افتادن و چرخش قرار گیرد. بنابراین، اتصالات بالابر مخصوص مخازن کرایوژنیک وجود دارد تا مخازن به راحتی و به طور مناسب توسط یک چرخ دستی یا جرثقیل جابجا یا حمل شوند. در حین کار، لطفاً اصول زیر را رعایت کنید:

1. یک چرخ دستی، یا یک جرثقیل به عنوان وسیله اصلی حمل و نقل پیشنهاد می شود.
2. با چرخاندن حلقه محافظ مخزن را حرکت ندهید، در غیر این صورت مخزن به راحتی برگردانده می شود تا به تجهیزات و به افراد اطراف آسیب برساند.
3. اطمینان حاصل کنید که مخزن به صورت عمودی باقی می ماند و از چرخش جانبی خودداری کنید.
4. مخزن غلتانده نشود.
5. از بالابر یا جرثقیل برای تحویل مخازن به کامیون استفاده کنید.
6. از نوار نایلونی برای محکم کردن مخازن روی کامیون استفاده کنید. نوار باید تا حد امکان محکم و نزدیک به بالای مخازن باشد. از زنجیر به عنوان اتصال استفاده نکنید زیرا زنجیر به سطح مخازن آسیب می رساند یا حتی بدتر از آن خلاء داخلی را از بین می برد.
7. مخزن را در قفسه مخصوص قرار دهید و تا حد امکان آن را ثابت کنید. از پیچ و مهره ها به طور مستقیم بر روی پوسته بیرونی استفاده نکنید، در عوض باید از یک واشر لاستیکی ضخیم برای محافظت از پوسته و خلاء داخلی در برابر آسیب ناشی از آن پیچ ها استفاده شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه کلی

 

مخازن کرایوژنیک مطابق با الزامات EN 1251، DOT-4L و TC-4LM طراحی، تولید و بازرسی می شوند. به طور کلی، مخزن کرایوژنیک را می توان به پنج قسمت زیر تقسیم کرد: مخزن داخلی و خارجی ساخته شده از فولاد ضد زنگ. سیستم پشتیبانی؛ ژاکت عایق با خلاء بالا؛ بخارساز داخلی؛ دریچه ها و خطوط لوله؛ و سیستم ایمنی. لطفا به تصویر زیر دقت کنید.

 

1. سیستم شیر و خط لوله: تامین گاز، تامین مایع (پر کردن)، فشار / تنظیم اقتصادی و عملکرد تخلیه. نمایش سطح مایع و فشار کاری ظرف داخلی؛ حاوی وسایل ایمنی برای مخزن داخلی مانند دیسک پارگی و شیر فشار شکن و غیره.
2. حلقه حفاظتی: حفاظت مؤثر برای سیستم شیر و خط لوله را فراهم می کند. برای بلند کردن و حمل مخزن استفاده می شود.
3. مخزن بیرونی: نه تنها از ساختار داخلی محافظت می کند، بلکه قابل اعتماد و ظریف است.
4. مخزن داخلی: مایع برودتی را ذخیره کنید تا از خلوص گاز مورد استفاده اطمینان حاصل کنید و در عین حال فشار مایع را حفظ کنید.
5. عایق: از عایق چند لایه استفاده شده است تا به طور موثر از تابش گرما و انتقال گرما جلوگیری کنید و اساساً هدر رفت مایعات را از بین ببرید.
6. ژاکت خلاء: فضای با خلاء بالا برای جلوگیری از ورود گرما از خارج به داخل ظرف داخلی از طریق همرفت گرما.
7. خط لوله داخلی: خط لوله تحت فشار و تبخیر داخلی برای ارائه یک راه سریع و آسان برای تامین گاز
8. حلقه پایه: حلقه پایه ترکیبی از فولاد ضد زنگ و لاستیکی برای جذب موثر آسیب ضربه.

 

 

 

 

شماتیک مخزن کرایوژنیک

پارامترهای عملکرد

جدول 1 پارامترهای عملکردی مخازن کرایوژنیک

جدول 2 پارامترهای عملکردی مخازن کرایوژنیک

اصول عملکرد

مخازن کرایوژنیک می توانند مایعات با حجم های مختلف را تحت فشارهای کاری متفاوت ذخیره کنند. مخازن کرایوژنیک علاوه بر اینکه تامین کننده مایع هستند توانایی تامین گاز نیز دارند. تصاویر زیر سیستم شیر و خط لوله یک مخزن را نشان می دهد که ارتباط مستقیمی با عملکرد هر مخزن از این سری دارد. برای کسانی که از این محصول استفاده می کنند، لطفاً این فصل را به طور کامل مطالعه کنند.

1. شیر تامین گاز
2. شیر پر و تخلیه
3. شیر فشار
4. شیر تخلیه
5. تنظیم کننده فشار
6. فشار سنج
7. تنظیم کننده اقتصادی
8. دیسک پارگی/ شیر اطمینان
9. سطح سنج

 

 

عملکرد هر یک از قطعات و اجزای مخزن

بخارساز داخلی:

برای مخزن برودتی، یک بخارساز داخلی نه تنها می تواند به عنوان مبدل حرارتی عمل کند، بلکه از یک دستگاه بخار ساز خارجی کوچکتر و ظریف تر و راحت تر است. هنگامی که مایع ذخیره شده به طور مداوم در حال خارج شدن است، بخارساز با جذب گرما از طریق پوسته بیرونی، مایع را به گاز تبدیل می کند. به طور کلی، زمانی که حجم گاز مورد نیاز در دما و فشار معمولی در محدوده ارائه شده در جدول 1 و 2 باشد، گاز تبخیر شده توسط بخارساز داخلی می تواند کاملاً مطابق با نیاز مشتری باشد. در صورت نیاز به دبی بیشتر، می توان با موازی کردن همزمان چندین مخزن به یک خط لوله اصلی یا افزودن یک بخارساز خارجی اضافی، نیاز اضافه را برطرف کرد و همچنین از خرابی سیستم (رگولاتور، شیرها یا خطوط لوله) ناشی از دمای بیش از حد پایین جلوگیری کرد.

مدار فشار ساز:

مدار برای اطمینان از فشار محرکه پایدار در نرخ جریان بالا آماده شده است تا نیاز مشتریان به تامین گاز را برآورده کند. عملیات به شرح زیر است:

شیر فشار ساز را باز کنید تا مسیری ایجاد شود که مایع از خط فشار و رگولاتور (از پایین تا بالای مخزن) عبور کند و سپس به گاز تبدیل شود تا فشار داخلی افزایش دهد. عملیات فشار سازی تنها زمانی مورد نیاز است که فشار کاری مخزن داخلی کمتر از فشار تخلیه باشد. هنگامی که استفاده از مخزن و عرضه گاز به پایان میرسد، میبایست شیر فشار باید بسته شود تا از رشد بیش از حد فشار داخلی و هدر رفتن بیشتر سیال جلوگیری شود.

تنظیم اقتصادی:

فضای فاز گازی/سیال ترجیحاً توسط مدار تنظیم کننده اقتصادی انتخاب می شود، که می تواند به طور موثر از راه اندازی شیر فشار شکن و منجر به هدر رفتن گاز به دلیل به وجود آمدن فشار بیش از حد، ناشی از گاز در داخل مخزن جلوگیری کند. تنظیمات اقتصادی تعدیل فضا به صورت خودجوش عمل می کند.

 

 

توجه!

فشارساز و یا تنظیم کننده اقتصادی در واقع یک تنظیم کننده با عملکرد دوگانه است. تنظیمات اولیه در جدول زیر نشان داده شده است. فشار حائل مابین فشار ساز تنظیم شده و تنظیم کننده اقتصادی حدود 20Psig  (0.137MPa) است که قابل تغییر نیست.

جدول شماره 3

 

 

 

شیر تامین گاز:

شیری برای خروجی گاز تعبیه شده است، اما باید به کانکتور CGA540 متصل شود که با گاز مورد نظر سازگاری داشته باشد.

شیر بارگیری و تخلیه:

وظیفه اصلی این شیر کنترل پر شدن و تخلیه مایع است.  مجهز به کانکتور CGA295 است که در اتصال خطوط نیز مورد نیاز است. در حین استفاده، شلنگ را به محل اتصال خطوط وصل کنید و سپس شیر را باز کنید تا مخزن پر شود یا مایع تخلیه شود.

دریچه تهویه:

هنگامی که پمپ برای پر کردن استفاده می شود، می توان از این شیر برای کنترل سرعت جریان مایع استفاده کرد. علاوه بر این، می توان از آن برای آزاد کردن گاز از بالای مخزن داخلی نیز استفاده کرد.

شیر فشارساز:

این شیر برای کنترل فرآیند فشار سازی استفاده می شود. در حین استفاده، شیر را باز کنید تا مایع از سیم پیچ فشار و تنظیم کننده فشار عبور کند و پس از تبخیر شدن، وارد فاز گاز در بالای مخزن داخلی شود و فشار ایجاد کند.  بنابراین، شیر فشارساز زمانی کار می کند که مخزن کرایوژنیک تحت فشار باشد.

گیج فشار با اتصال پشتی:

این دستگاه برای نشان دادن فشار داخل ظرف داخلی بر حسب Psi یا KPa استفاده می شود.

سطح سنج:

در این مخازن سنسور (نشانگر) سطح شناور اتخاذ شده است. یک نوار نشانگر زرد رنگ با عنصر مغناطیسی وصل شده است تا حجم مایع درون مخزن را نشان دهد. لطفا توجه داشته باشید که این سطح سنج فقط می تواند حجم تقریبی را به جای وزن پر کردن دقیق نشان دهد. حجم واقعی باید با وزن تعیین شود.

وسایل ایمنی:

هر مخزن کرایوژنیک باید به وسایل ایمنی زیر مجهز باشد:

 برای پوسته بیرونی: دستگاه ضد انفجار در ناحیه خلاء.  برای مخزن داخلی: شیر کاهش فشار و دیسک پارگی.

پارامترهای تنظیمات آن دستگاه ها در جدول زیر نشان داده شده است:

جدول شماره 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

الزامات بارگیری مخزن (پر کردن)

برای بارگیری مخازن کرایوژنیک روش های زیر توصیه می شوند:

• خطوط لوله را تا حد امکان کوتاه کنید زیرا یک لوله طولانی و بدون عایق باعث اتلاف زیاد و هزینه پر شدن بیشتر می شود.
• یک شیر فشار شکن مناسب باید بین دو شیر توقف نصب شود.
• زمان پر شدن را تا حد امکان کمتر کنید.
• پر کردن بیش از حد را ممنوع کنید. (در غیر این صورت باعث تسریع فرآیند فشار سازی، فعال شدن مکرر سوپاپ فشار و حتی خطر می شود.)
• میزان خم شدن لوله ها و شیرهای روی خط را کاهش دهید.
• از لوله هایی با قطر نسبتا بزرگتر استفاده کنید و قطر داخلی آنها کمتر از 13 میلی متر نباشد.

 

روش  بارگیری مخزن (پر کردن)

معمولاً برای بارگیری مخزن کرایوژنیک از روش پر کردن به واسطه اختلاف فشار و پمپ مایع استفاده می شود. در حین پر کردن، اقدامات احتیاطی و رویه عملیات ایمنی باید به دقت اجرا شود تا مصرف کننده و اطرافیان از خطر دوربمانند.

 

بارگیری به روش استفاده از اختلاف فشار

بارگیری به روش استفاده از اختلاف فشار بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. همه می دانند که مایع از ظرف فشار بالا به ظرف کم فشار جریان می یابد که در این روش به طور کامل از آن استفاده می شود. در حین پر کردن، مخزن مایع تامین کننده و مخزن کرایوژنیک را با لوله های دارای شیر پر و تخلیه به یکدیگر وصل کنید. دریچه هواکش را باز کنید تا هوای داخل مخزن تخلیه شود تا فشار داخل مخزن کاهش یابد. شیر فشار ساز و شیر تامین گاز را ببندید. فشار داخل ظرف مایع بیشتر از فشار داخل مخزن است، بنابراین در این زمان اختلاف فشار رخ می دهد که باعث می شود مایع از ظرف به مخزن جریان یابد. به طور کلی، هرچه مایع سریعتر جریان یابد، سیال کمتری هدر خواهد رفت. تصویر سمت راست نحوه جریان مایع را نشان می دهد.

پمپ مایع

هنگامی که یک مخزن کرایوژنیک توسط پمپ مایع بارگیری می شود، می توان از شیر ورودی و خروجی یا شیر هواگیری استفاده کرد.

الف) هنگامی که از “شیر ورودی و خروجی” استفاده می شود، تنها تفاوت با روش بارگیری به روش استفاده از اختلاف فشار فقط اضافه کردن یک پمپ بر روی لوله اتصال بین مخزن مایع تامین کننده و مخزن کرایوژنیک است. دبی نامی پمپ باید بین 38 لیتر در دقیقه تا 56 لیتر در دقیقه باشد. پمپ باید تا حد امکان نزدیک به مخزن مایع تامین کننده باشد و قبل از شروع، می توان شیر تخلیه روی ظرف را کمی باز کرد تا مایع با دمای پایین به فضای پمپ جریان یابد تا پمپ خنک شود. هنگامی که پمپ به قدری سرد است که یخ زدگی در سطح ایجاد می شود، پمپ را راه اندازی کنید و شیر تخلیه را کاملا باز کنید تا سیال سرد فشار داده شده توسط فشار پمپ شده به کف مخزن برودتی وارد شود (جزئیات در تصویر بارگیری به روش استفاده از اختلاف فشار نشان داده شده است.)

.در حالت ایده آل برای مخزن کرایوژنیک، فشار و دمای داخل هر دو باید کم باشد و طول خط بارگیری کوتاه باشد. هنگامی که مخزن در حالت ایده آل قرار دارد، با وجود بسته بودن دریچه هواکش، می توان آن را به طور کامل پر کرد. اما واقعیت این است که قبل از پر شدن کامل، فشار داخلی مخزن به فشار تنظیم شده برای سوپاپ فشار شکن یا فشار نامی پمپ افزایش می یابد. بنابراین، برای تکمیل فرآیند پر کردن، باید دریچه تخلیه باز شود. فشار مخزن داخلی کرایوژنیک را به دقت مشاهده کنید و با تنظیم دریچه هواکش، آن را در محدوده 10 تا 15psig نگه دارید. هنگامی که وزن واقعی مایع به حداکثر نزدیک می شود، شیر ورودی و خروجی، دریچه هواگیری و همچنین شیر تخلیه روی مخزن کرایوژنیک را ببندید، سپس دریچه هواکش روی لوله را باز کنید تا مایع و گاز باقی مانده در لوله تخلیه شود. لوله پرکننده را جدا کنید و مخزن را از مقیاس پلت فرم خارج کنید.

با این روش می توان مخازن کرایوژنیک را توسط مایعی با دمای پایین تر نیز پر کرد، اما مدت زمان بیشتری طول می کشد تا فشار داخلی مخزن به فشار فعال سوپاپ تخلیه برسد زیرا دریچه هواکش به طور مکرر استفاده می شود، که در نهایت باعث هدر رفت بیشتر مایع در طول فرآیند پر کردن می شود.

ب) هنگامی که از “دریچه هواکش” استفاده می شود، همانند روش الف)، ابتدا دمای پمپ مایع را کاهش دهید و سپس شلنگ پرکننده مایع را به دریچه هواکش وصل کنید. از بسته بودن سایر شیرها اطمینان حاصل کنید. یک اسپری کننده جریان U شکل در پایین خط دریچه هواکش نصب شده است که به مایع ورودی کمک می کند تا به بالای ظرف داخلی پاشیده شود و گاز داخل مخزن را متراکم و به مایع تبدیل کند. در این فرآیند فشار مخزن به شدت بالا می رود و سپس به تدریج ثابت می شود و در نهایت فشار مخزن کاسته می شود. نحوه جریان مایع در تصویر سمت چپ نشان داده شده است.

فشار داخل مخزن را با دقت مشاهده کنید. هنگامی که فشارمخزن به فشار تنظیم شده برای سوپاپ فشار شکن یا فشار نامی پمپ نزدیک شد، بلافاصله شیر ورودی مایع روی مخزن تامین کننده را ببندید و دریچه هواکش را روی لوله تامین کننده را باز کنید تا مقداری مایع و گاز تخلیه شود و فشار بیشتر کاهش یابد. زمانی که فشار مخزن کرایوژنیک به مقدار معینی کاهش یافت، دوباره بارگیری امکان پذیر خواهد بود. یکباره شیر هواکش را ببندید، دریچه مایع روی ظرف را باز کنید، پمپ را روشن کنید و مخزن را دوباره پر کنید تا وزن مایع به حداکثر برسد. شیر هواگیری، پمپ و شیر مایع ورودی را ببندید و سپس دریچه هواکش روی لوله پرکننده را به موقع باز کنید تا مایع و گاز باقیمانده آزاد شود. لوله پرکننده را جدا کرده سپس مخزن را از مقیاس پلت فرم خارج کنید.

پر کردن مخزن با این روش می تواند به طور موثری هدر رفت را کاهش دهد زیرا گاز اطراف بالای مخزن داخلی می تواند دوباره به مایع تبدیل شود. در همین حال، همچنین می تواند مایع ورودی به ظرف را خنک کند تا روند فشار را کاهش دهد و زمان فعال شدن سوپاپ تخلیه را بسیار طولانی تر کند.

 

تامین گاز

هنگامی که از مخازن برودتی کرایوژنیک برای تامین گاز استفاده می شود، فشار عرضه استاندارد از 80~320psig (0.55~2.20MPa)برای مخازن فشار بالا متغیر است. برای مخازن کرایوژنیک، وظیفه اصلی آنها تامین گاز برای مشتریان است. بنابراین در هنگام گازرسانی یک کاهنده فشار(رگولاتور فشار) بر روی محل اتصال شیر گازرسانی نصب می شود و در اینجا از قسمتی از لوله برای اتصال کاهنده فشار(رگولاتور فشار)  توسط خروجی با تجهیزات مصرف کننده استفاده می شود. وقتی تمام موارد فوق تمام شد، شیر تامین گاز(خروجی) و فشارساز را باز کنید تا تحویل گاز صورت بگیرد.

 

باز کردن رگولاتور اقتصادی

تنظیمات فشار اولیه رگولاتور اقتصادی استفاده شده در مخازن کرایوژنیک 315psig (217MPa) است. هنگامی که فشار واقعی در ظرف داخلی از مقدار تنظیم شده بیشتر شود، تنظیم کننده اقتصادی شروع به کار می کند و گاز عرضه شده عمدتاً از فضای گازی یا بالای مخزن داخلی تامین میشود. گاز از رگولاتور اقتصادی عبور می کند و وارد بخارساز داخلی می شود و پس از جذب مقداری گرما به گاز ملایم تری تبدیل می شود.  سپس این گاز از طریق خط تامین حرکت کرده و در نهایت به مصرف کننده مورد نظر می رسد. پس از آن، فشار کاری ظرف داخلی در نتیجه کاهش می یابد. لطفا تصویر سمت چپ را مطالعه بفرمایید.

 

 

 

 

 

 

بستن رگولاتور اقتصادی

هنگامی که فشار کاری مخزن داخلی کمتر از مقدار تنظیم شده باشد، رگولاتور اقتصادی بسته باقی می ماند. گاز عرضه شده عمدتاً از مایع ذخیره شده در کف مخزن داخلی می آید. مایع با فشار فضای گازی واقع در بالای مخزن داخلی به خط پر کردن و تخلیه رانده می شود. مایع سپس وارد بخارساز داخلی می شود، پس از جذب مقداری گرما به گاز ملایم تری تبدیل می شود و سپس از طریق خط تامین حرکت می کند و در نهایت به مصرف کننده می رسد. همانطور که میدانید، مقدار کمی مایع می تواند به گاز با حجم بالا تبدیل شود. بنابراین، فقط یک کاهش جزئی فشار داخل مخزن داخلی وجود دارد. لطفا تصویر سمت چپ را مطالعه بفرمایید.

 

باز کردن شیر فشار ساز

تنظیمات فشار عملیاتی برای شیر فشار ساز 300psig (2.07MPa) است. هنگامی که فشار مخزن داخلی کمتر از مقدار فشار عملیاتی برای شیر فشار ساز باشد، شیر فشار ساز باز می شود. در همان زمان، مایع به لوله فشار ساز در کف مخزن داخلی می رود، گرما را جذب می کند، سپس به گاز تبدیل می شود که از بالای مخزن داخلی از تنظیم کننده فشار عبور می کند و اجازه می دهد فشار کاری مخزن داخلی افزایش یابد. هنگامی که فشار به مقدار فشار عملیاتی رگولاتور افزایش پیدا کرد، فشار سازی را متوقف کنید. لطفا تصویر سمت چپ را مطالعه بفرمایید.

تامین مایع

هنگامی که از مخزن کرایوژنیک برای تامین مایع استفاده می شود، شیر تخلیه با مقدار فشار باز 22 psig (0.15MPa) توصیه می شود. یک لوله را از محل اتصال شیر ورودی/خروجی به ظرف یا دستگاهی که باید پر شود متصل کنید. شیر ورودی/خروجی را باز کنید، سرعت تخلیه باید کنترل شود، اجازه دهید مایع به داخل ظرف منتقل گردد. در همین حال در فرآیند پر کردن، شیر فشار ساز را ببندید. در کل فرآیند پر کردن، فشار مخزن داخلی به طور معمول نباید بیش از  psig 22 نگه داشته شود تا از تبخیر شدن به دلیل افت شدید فشار مخزن جلوگیری شود.  درهنگام کار با مایع فوق سرد امکان  پاشیده شدن مایع می باشد و باعث آسیب به اپراتور یا اشخاص نزدیک در محل مخزن می شود. بنابراین اپراتور باید عملیات را به طور دقیق انجام دهد و از وسایل حفاظتی استفاده شود. پس از اتمام کار ، شیر ورودی/خروجی را ببندید. به منظور جلوگیری از آلودگی، پس از اتمام مایع موجود در مخزن، تمام شیرها را ببندید. لطفا تصویر سمت چپ را مطالعه بفرمایید.

 

 

بهره برداری از مخزن برودتی

1-محدوده

مخازن کرایوژنیک مطابق با استاندارد EN، یک مخزن برودتی متحرک با چندین لایه عایق خلاء بالا برای ذخیره سازی، حمل و نقل و استفاده از مایع برودتی مانند اکسیژن مایع، آرگون مایع و نیتروژن مایع و غیره است که می تواند تامین مایع و تامین گاز را برای کاربر فراهم آورد. مقادیر تنظیمات اولیه رگولاتور فشار ساز/ اقتصادی در جدول1 و 2 نشان داده شده است. بنابراین فشار کاری باید مابین مقدار تنظیمات رگولاتور فشار ساز / اقتصادی حفظ شود. با تنظیم رگولاتور فشار ساز / اقتصادی خوانش گیج فشار مخزن کرایوژنیک را می توانید تنظیم کنید. محدوده تنظیمات باید در محدوده عادی عملیاتی مشخص شده در جدول1 و 2 باشد.

تنظیمات رگولاتور فشار ساز باید 10~15psig(0.06~0.10MPa) بالاتر از فشار کاری مورد نیاز کاربر باشد. فشار کاری مورد نیاز کاربر باید در محدوده 70~305psig(0.48~2.10MPa) باشد.

از فشار کاری مخزن و فشار کاری مورد نیاز کاربر پیروی شود.

در مخازن کرایوژنیک، 9.2 متر مکعب در ساعت ظرفیت تبخیر را می توان به طور مداوم نگه داشت، همچنین می توان سرعت تبخیر 2-3 برابری را در مدت کوتاهی محقق کرد. با این حال، باید در نظر داشت هنگامی که سرعت تبخیر بالا را برای مدت طولانی حفظ کنید، اجازه می دهد دمای گاز خارج شده کاهش یابد و باعث یخ زدگی شدید در مخزن بیرونی و حتی آسیب شدید به تجهیزات مخزن کرایوژنیک شود. اگر نیاز به عرضه مداوم گاز دارید و تقاضای گاز زیاد است، مخازن را به صورت موازی وصل کنید تا عرضه گاز خروجی را با یک لوله تکی افزایش دهید تا فشار سرویس تضمین شود.

هنگامی که مخزن کرایوژنیک به طور کامل با مایع پر شده و کار متوقف می شود، فشار کاری حدود 30psig(0.20MPa)~50psig(0.35MPa)/day افزایش می یابد، زیرا مقدار کمی گرما به مایع داخل مخزن هدایت شده و باعث تبخیر مقدار کمی از مایه درون مخزن می شود، در نتیجه فشار داخلی مخزن افزایش می یابد. هنگامی که فشار به اندازه ی تنظیمات سوپاپ اطمینان افزایش یابد، سوپاپ تخلیه باز می شود و گاز آزاد می شود. اگر خلاء مخزن در شرایط آتش سوزی از بین برود، حجم کمکی با فشار افزایش یافته مطابقت نخواهد داشت. هنگامی که فشار داخل مخزن به فشار کاری دیسک ترکیدگی برسد، دیسک ترکیدگی باز می شود.

فشار عملکرد دیسک ترکیدگی مخزن کرایوژنیک 584psig (4.04MPa) می باشد.

دیسک ترکیدگی و پوشش محافظ آن را لمس نکنید

پوشش محافظ محل اتصال خلاء را لمس نکنید

2- فرآیند بارگیری

مخازن کرایوژنیک مطابق با استاندارد EN تولید شده است. مخازن کرایوژنیک قابلیت نگهداری اکسیژن مایع، آرگون مایع، نیتروژن مایع و غیره دارند. تنظیمات مختلف سوپاپ اطمینان قابلیت بارگیری با وزن های متفاوت را می دهد، که در جدول پارامترهای عملکرد مخزن نشان داده شده است. کاربر باید مخزن را مطابق با الزامات این جدول بارگیری کند. بارگیری بیش از حد و گاز مخلوط مجاز نیست.

در طول فرآیند بارگیری، باید از شیر ورودی/خروجی و شیر هواگیری استفاده شود. شیر ورودی/خروجی به یک لوله از جنس استنلس استیل متصل است که برای پر کردن و خارج کردن مایع تا کف مخزن داخلی امتداد دارد. شیر هواگیری به یک لوله از جنس استنلس استیل متصل است که تا بالای مخزن داخلی امتداد دارد. در انتهای لوله، یک درپوش U شکل وجود دارد، هنگامی که مایع را با پمپ از طریق شیر هواگیری بارگیری کنید، مایع پر شده را می تواند به بالای مخزن داخلی اسپری کند. اجازه دهید گاز داخل مخزن دوباره متراکم شود و فشار مخزن را کاهش دهد.

• روش بارگیری

1. مایع موجود در مخزن کرایوژنیک خود را بررسی کنید، اگر با مایعی که می خواهید بارگیری کنید یکسان نیست، مایع موجود را جایگزین کرده و مخزن را تمیز کنید تا از خطر مخلوط شدگی جلوگیری کنید.
2. مخزن کرایوژنیک را به سمت باسکول، نزدیک محل بارگیری حرکت دهید، وزن را ثبت کنید، تفاوت بین وزن ثبت شده و وزن در جدول اطلاعات مخزن، وزن مایع بارگیری شده است.
3. لوله حامل مایع از مخزن بزرگ ذخیره سازی را به شیر ورودی/خروجی وصل کنید، وزن را یک بار دیگر ثبت کنید، با وزن مرحله b مقایسه کنید، تفاوت بین آنها وزن لوله حامل است.
4. وزن کل را محاسبه نمایید، یعنی مجموع وزن مخزن خالی در صفحه اطلاعات مخزن کرایوژنیک، وزن لوله حامل مایع و حداکثر وزن مایع مورد نظر را محاسبه نمایید. بر اساس ظرفیت مخزن، وزن مایع مورد نظر را در جدول پارامترهای عملکردی مخزن بیابید.
5. شیر دریچه هواکش و شیر ورودی/خروجی را باز کنید ، سپس شیر لوله حامل مایع در مخزن بزرگ را بازکنید. فرایند بارگیری را شروع کنید.
6. به فشار مخزن داخلی در کل فرآیند پر کردن توجه کنید، دریچه هواکش را تنظیم کنید، فشار 10~15psig را برای مخزن داخلی نگه دارید.
7. هنگامی که وزن مخزن به وزن کل بارگیری شده رسید، شیر ورودی/خروجی و شیر دریچه هواگیری مخزن کرایوژنیک را ببندید.
8. شیر لوله حامل مایع را ببندید، دریچه هواکش را در لوله حامل مایع باز کنید تا مایع و گاز باقیمانده تخلیه شود.
9. لوله حامل مایع را از مخزن کرایوژنیک جدا کنید، مخزن کرایوژنیک را از باسکول خارج کنید.

3-تامین گاز

مخازن کرایوژنیک مطابق با استاندارد EN تولید شده می توانند گاز را با سرعت و دمای متفاوت پس از تبخیر ارائه کنند.

• روش تامین گاز
  1. نصب رگولاتور فشار مناسب در خروجی شیر تامین گاز مخزن کرایوژنیک.
  2. تجهیزات تامین گاز و رگولاتور فشار را با منسب با سایز شیر مخزن انتخاب کنید.
  3. شیر فشار ساز را باز کنید.
  4. گیج فشار را مشاهده کنید، مقدار تنظیم کننده اقتصادی را میتوانید دقیق ترتنظیم کنید.
  5. شیر خروجی گاز را باز کنید؛
  6. با تنظیم رگولاتور فشار، فشار گاز خروجی مناسب را بدست آورید.
  7. تمام دریچه های مخزن کرایوژنیک را پس از اتمام عرضه گاز ببندید.

 

 

 

4-تامین مایع

مخازن کرایوژنیک مطابق با استاندارد EN تولید شده می توانند مایع را نیز تامین کنند و سرعت تامین مایع قابل تنظیم است که به فشار فاز گاز و دمای اشباع مایع در داخل ظرف داخلی بستگی دارد. برای اهداف ایمنی، تمام تلاش خود را برای کاهش فشار داخل ظرف داخلی هنگام عرضه مایع انجام دهید.

• روش تامین مایع
  1. لوله حامل را به شیر ورودی/خروجی مخزن کرایوژنیک وصل کنید.
  2. لوله حامل را به ظرفی که قرار است پر شود وصل کنید. در صورت باز بودن فضای بالای مخزن، درپوش پاشش مایع باید نصب شود.
  3. دریچه ورودی و دریچه هواکش مخزن مورد نظر که باید پر شود را باز کنید.
  4. شیر ورودی/خروجی مخزن کرایوژنیک را باز کنید، سرعت تامین مایع را کنترل کنید.
  5. پس از اتمام عرضه، دریچه های مخزن مورد نظر که باید پر شود را ببندید، شیر ورودی/خروجی مخزن کرایوژنیک را ببندید، دریچه هواکش را در لوله حامل باز کنید تا مایع و گاز باقیمانده تخلیه شود.
  6. لوله حامل را از مخزن مورد نظر خارج کنید یا مخزن را از محدوده مخزن کرایوژنیک دور کنید.