குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில், குளிரூட்டப்பட்ட விநியோக அமைப்புகள், திரவ நைட்ரஜன் அல்லது ஆர்கானை ஓர் இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு வெறுமனே மாற்றுவதைத் தாண்டி பல பணிகளைச் செய்ய வேண்டும் என எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன. அந்தத் திரவம், பயன்படுத்தப்படும் இடம் வரை முழுவதும் நிலையானதாகவும், தூய்மையானதாகவும், ஒற்றைக் கட்டமாகவும் இருக்க வேண்டும். சிறிதளவு வெப்பம் உள்ளே நுழைந்தால்கூட, அது திடீர் வாயு வெளியேற்றம், அழுத்த ஏற்ற இறக்கம் அல்லது ஈரப்பதக் கலப்படம் போன்றவற்றை ஏற்படுத்தி, செயல்முறையின் நிலைத்தன்மையைப் பாதிக்கக்கூடும்.

அதனால்தான்வெற்றிட காப்பிடப்பட்ட குழாய்வழக்கமான நுரை-காப்பிடப்பட்ட குழாய்களுக்குப் பதிலாக, குறைக்கடத்தி உற்பத்தி ஆலைகளில் இந்த அமைப்புகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. முறையாக நிர்வகிக்கப்படும் ஒன்றுடன் இணைக்கப்படும்போது,டைனமிக் வெற்றிட பம்ப் அமைப்புமுழு பரிமாற்றக் குழாய் நெடுகிலும் நீண்ட கால வெற்றிட நிலைத்தன்மையைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், ஒட்டுமொத்த வெப்பக் கசிவு 3 W/m க்கும் குறைவாகவே இருக்க முடியும்.

குறைக்கடத்திப் பயன்பாடுகளில், வெற்றிடக் காப்பு என்பது குழாயைச் சுற்றியுள்ள ஒரு செயலற்ற அடுக்காகக் கருதப்படக்கூடாது. அது அளவிடக்கூடிய வெற்றிடச் செயல்திறனையும் நீண்ட காலப் பராமரிப்புத் திறனையும் கோரும் ஒரு செயலூக்கமுள்ள வெப்ப அமைப்பாகும். உயர்-துல்லியமான சில்லு உற்பத்திச் சூழல்களில், பாய்மத்தின் தெவிட்டிய வெப்பநிலையில் ஏற்படும் ஒரு சிறு அதிகரிப்பு கூட, குளிரூட்டும் சுற்றுகள், சுத்திகரிப்பு அமைப்புகள் அல்லது செயல்முறைக் கட்டுப்பாட்டு உபகரணங்களில் குறுக்கிடும் இரு-கட்டப் பாய்வு நிலைகளுக்கு வழிவகுக்கக்கூடும்.

குறைந்த வெப்பநிலை குறைக்கடத்தி அமைப்புகளில் வெப்பக் கசிவு ஏன் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது?

ஒவ்வொரு கிரையோஜெனிக் பரிமாற்றக் குழாயும் மூன்று முதன்மை வகையான வெப்பப் பரிமாற்றங்களால் பாதிக்கப்படுகிறது:

• வளைய இடைவெளி முழுவதும் கதிர்வீச்சு
• எஞ்சிய மூலக்கூறுகளால் ஏற்படும் வாயு கடத்தல்
• ஆதரவுகள் மற்றும் இடைவெளிகள் மூலம் திடமான கடத்தல்

சரியாக வடிவமைக்கப்பட்டவெற்றிட காப்பிடப்பட்ட குழாய்அப்போது, ​​வளைய அழுத்தம் பொதுவாக 1×10⁻⁴ Pa-க்குக் கீழே குறைக்கப்படுகிறது. அந்த வெற்றிட மட்டத்தில், மீதமுள்ள வாயு மூலக்கூறுகள் வளைய இடைவெளியை விட கணிசமாகப் பெரிய சராசரி தடையற்ற பாதையைக் கொண்டுள்ளன, இது வாயு வெப்பக் கடத்தலைப் பெருமளவில் குறைக்கிறது.

பல அடுக்குக் காப்பு (MLI) மூலம் கதிர்வீச்சு வெப்பப் பரிமாற்றம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இந்தக் காப்பு, பிரதிபலிக்கும் தகடு மற்றும் குறைந்த கடத்துத்திறன் கொண்ட இடைவெளிப் பொருள் ஆகியவற்றின் மாறி மாறி வரும் அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது. சரியான அடுக்கு அடர்த்தி மற்றும் நிறுவல் முறையின் மூலம், கதிர்வீச்சு வெப்பப் பாய்வை ஒரு சதுர மீட்டருக்குச் சில வாட்கள் என்ற அளவிற்கு மட்டுமே குறைக்க முடியும்.

மீதமுள்ள வெப்பப் பாதை முக்கியமாக இயந்திர ஆதரவுகளிலிருந்து வருகிறது. இந்த விளைவைக் குறைப்பதற்காக, G-10 ஃபைபர்கிளாஸ் அல்லது டார்லான்® போன்ற குறைந்த கடத்துத்திறன் கொண்ட பொருட்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், செயல்பாட்டின் போது ஏற்படும் வெப்பச் சுருக்கம், அதிர்வு மற்றும் நில அதிர்வு சுமைகளைத் தாங்குவதற்கு இந்த ஆதரவுகளுக்குப் போதுமான இயந்திர வலிமை தேவைப்படுகிறது.

நீண்ட தூரப் பரிமாற்றங்களின் போது, ​​வெற்றிடக் காப்புக்கும் நுரைக் காப்புக்கும் இடையிலான வேறுபாடு மிகவும் தெளிவாகத் தெரிகிறது. நன்கு பராமரிக்கப்படும் ஒரு வெற்றிட அமைப்பு பல ஆண்டுகளாக நிலையான வெப்பச் செயல்திறனைத் தக்கவைத்துக் கொள்ளும், ஆனால் நுரைக் காப்பு வளிமண்டலத்திலிருந்து படிப்படியாக ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சுகிறது. ஒருமுறை ஈரப்பதம் காப்பு அமைப்புக்குள் நுழைந்து உறைந்துவிட்டால், காலப்போக்கில் வெப்பத் திறன் பொதுவாகக் குறைந்துவிடுகிறது.

நடைமுறை குறைக்கடத்தி LN₂ விநியோக அமைப்புகளில்,வெற்றிட-காப்பிடப்பட்ட குழாய்கள்பாரம்பரிய நுரை காப்பிடப்பட்ட குழாய்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​குறிப்பாக நீண்ட வெளிப்புற இணைப்புகள் அல்லது தொடர்ச்சியாக இயங்கும் பிரதான குழாய்களில், ஆவியாதலை இது கணிசமாகக் குறைக்க முடியும்.

டைனமிக் வெற்றிட பம்ப் அமைப்பு

நிலையான வெற்றிட உறைகளில் உள்ள ஒரு சிக்கல் என்னவென்றால், வாயு வெளியேற்றம், ஹீலியம் ஊடுருவல் அல்லது நுண்ணிய கசிவு போன்றவற்றால், பல ஆண்டுகளாக வெற்றிடத்தின் தரம் மெதுவாகக் குறையக்கூடும்.

இதற்கு தீர்வு காண, பெரிய விட்டம்வெற்றிட காப்பிடப்பட்ட குழாய்அமைப்புகளில் ஒரு பொருத்தப்படலாம்டைனமிக் வெற்றிட பம்ப் அமைப்புஇந்த அமைப்பில் பொதுவாக ஒரு சிறிய டர்போமாலிகுலர் அல்லது ஸ்க்ரோல் பம்ப் அமைப்பு அடங்கியுள்ளது, இது வளைய வடிவ வெற்றிடத்தை அதன் அசல் வடிவமைப்பு நிலைக்கு சீரான இடைவெளியில் மீட்டெடுக்கிறது.

குளிர் எதிர்மின்முனை அளவிகளைப் பயன்படுத்தி வெற்றிட அளவுகள் தொடர்ந்து கண்காணிக்கப்படுகின்றன. அழுத்தம் நிர்ணயிக்கப்பட்ட அளவைத் தாண்டும்போது மட்டுமே பம்ப் இயங்குவதால், மின் நுகர்வு மற்றும் பராமரிப்புத் தேவைகள் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாகவே இருக்கின்றன.

தைவானின் சின்சுவில் உள்ள ஒரு குறைக்கடத்தி ஆலை மேம்பாட்டுத் திட்டத்தில், தீவிரமாக நிர்வகிக்கப்படும் ஒரு வெற்றிட உந்தி அமைப்பானது, உற்பத்தி வரிசையை நிறுத்தாமலேயே, பழைமையான LN₂ பரிமாற்றத் தூணின் வெப்பச் செயல்திறனை அதன் அசல் இயக்க நிலைக்கு நெருக்கமாக மீட்டெடுக்க உதவியது. புதிய திட்டங்களுக்கு, இந்தத் தீவிரமான வெற்றிடப் பராமரிப்பு, அமைப்பின் சேவைக்காலம் முழுவதும் அதன் நீண்டகால மின்காப்பு நிலைத்தன்மை குறித்து இயக்குபவர்களுக்கு சிறந்த நம்பிக்கையையும் அளிக்கிறது.

பொருட்கள் மற்றும் அமைப்பு வடிவமைப்பு

குறைக்கடத்தி மற்றும் அதி உயர் தூய்மைப் பயன்பாடுகளுக்கு, உள் செயல்முறைக் குழாயானது பொதுவாக 304L அல்லது 316L துருப்பிடிக்காத எஃகினால் தயாரிக்கப்படுகிறது. ஆக்சிஜன் இல்லாத சேவைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்கும், மாசுபடும் அபாயத்தைக் குறைப்பதற்கும், உள் மேற்பரப்புகள் சுத்தம் செய்யப்பட்டு, காற்றுப்புகாமல் ஆக்கப்பட்டு, செயலற்றதாக்கப்படுகின்றன.

நிறுவப்படும் சூழலைப் பொறுத்து, வெளிப்புற உறையில் வண்ணம் பூசப்பட்ட கார்பன் எஃகு அல்லது துருப்பிடிக்காத எஃகு பயன்படுத்தப்படலாம். தூய்மை அறைக்கு அருகிலுள்ள பகுதிகளில், அரிப்பு அல்லது மேற்பரப்பு மாசுபடுவதைத் தவிர்க்க, துருப்பிடிக்காத எஃகு வெளிப்புற உறைகளே பெரும்பாலும் விரும்பப்படுகின்றன.

வெப்பச் சுருக்கத்தையும் கவனமாகக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். ஒரு LN₂ பரிமாற்றக் குழாயானது, சுற்றுப்புற வெப்பநிலைக்கும் இயக்க வெப்பநிலைக்கும் இடையில் ஒரு மீட்டருக்குச் சுமார் 2.5–3 மிமீ வரை சுருங்கக்கூடும். இந்த அசைவை ஈடுசெய்வதற்காக, குழாய் வலையமைப்பு முழுவதும் கணக்கிடப்பட்ட இணைப்பு இடங்களில் துருத்தி வகை விரிவாக்க ஈடுசெய்விகள் பொதுவாக நிறுவப்படுகின்றன.

இயக்கம் அல்லது நெகிழ்வுத்தன்மை தேவைப்படும் இடங்களில்,வெற்றிட காப்பிடப்பட்ட நெகிழ்வான குழாய்அமைப்புகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தொட்டி இணைப்புகள், உபகரண இணைப்புகள், பன்முகக் குழாய்க் கிளைகள் மற்றும் நகரும் செயல்முறைத் தட்டுகள் ஆகியவை பொதுவான இடங்களாகும்.

இந்த நெகிழ்வான குழாய்கள், நெளிவுள்ள உள் மையப்பகுதியுடன், ஒரு வெற்றிட உறை மற்றும் விறைப்பான வெற்றிடக் குழாயைப் போன்ற MLI கட்டமைப்பையும் பயன்படுத்துகின்றன. முறையாக வடிவமைக்கப்பட்ட அமைப்புகள், மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் குளிரூட்டல் வெப்பச் சுழற்சிக்குப் பிறகும் வெற்றிடத்தின் ஒருமைப்பாட்டைப் பராமரிப்பதுடன், காப்பிடப்படாத பின்னல் குழாய்களில் பொதுவாக ஏற்படும் வெளிப்புறப் பனிக்கட்டி உருவாவதையும் தடுக்கின்றன.

வெற்றிட காப்பிடப்பட்ட வால்வுகள்மற்றும்கட்டப் பிரிப்பான்கள்

வெப்பக் கசிவைக் கட்டுப்படுத்துவது நேரான குழாய்ப் பிரிவுகளுக்கு மட்டும் உரியதல்ல. வால்வுகள் மற்றும்கட்டப் பிரிப்பான்கள்நிலையான குளிரூட்டல் ஓட்ட நிலைமைகளைப் பராமரிப்பதிலும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

A வெற்றிட காப்பிடப்பட்ட வால்வுபொதுவாக, முக்கியமான சீலிங் பகுதிகளை மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையிலிருந்து பாதுகாக்க, இது ஒரு நீட்டிக்கப்பட்ட மூடியையும் வெற்றிட-மேலுறை கொண்ட அமைப்பையும் பயன்படுத்துகிறது. இது ஸ்டெம் பேக்கிங்கைச் சுற்றி உறைவதைத் தடுக்கவும், வால்வு கட்டமைப்பிற்குள் தேவையற்ற நீர்த்துளிகள் உருவாவதைக் குறைக்கவும் உதவுகிறது.

வெற்றிடக் காப்பு இல்லாமல், வால்வுகள் அமைப்புக்குள் செறிவான வெப்பக் கசிவுப் புள்ளிகளாக மாறக்கூடும். திரவக் குளிரூட்டல் பயன்பாட்டில், இது குறிப்பிட்ட இடங்களில் நீராவிப் பைகள், நிலையற்ற ஓட்ட நிலைகள் அல்லது நீர் சுத்தி நிகழ்வுகளை உருவாக்கக்கூடும்.

குறைக்கடத்தி செயல்முறை அமைப்புகளுக்கு, ASME B31.3 மற்றும் EN 13480 தேவைகளுக்கு இணங்க, நீட்டிக்கப்பட்ட மூடியுடன் கூடிய குளோப் வால்வுகள் மற்றும் மேலிருந்து நுழையும் பந்து வால்வுகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

A வெற்றிட காப்பிடப்பட்ட கட்டப் பிரிப்பான்உணர்திறன் மிக்க கீழ்நிலை உபகரணங்களுக்குள் திரவம் நுழைவதற்கு முன்பு, திடீர் வாயுவை அகற்ற இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறைக்கடத்திப் பயன்பாடுகளில், நிலையற்ற இரு-கட்டப் பாய்வானது, செயல்முறை எச்சரிக்கைகள் அல்லது உபகரணப் பூட்டுகளைத் தூண்டும் அளவுக்குப் பெரிய அழுத்த ஏற்ற இறக்கங்களை உருவாக்கக்கூடும்.

பெரும்பாலான பிரிப்பான் வடிவமைப்புகள், ஆவி-திரவப் பிரிப்புத் திறனை மேம்படுத்துவதற்காக, ஒரு உள் டெமிஸ்டர் அமைப்புடன் சேர்த்து ஒரு தொடுகோட்டு நுழைவாயிலைப் பயன்படுத்துகின்றன. பல திட்டங்களில், இந்தப் பிரிப்பான், செயல்முறைத் தளத்திற்கு அருகில் நிறுவப்பட்ட ஒரு மினி டேங்குடன் இணைக்கப்படுகிறது. இந்த மினி டேங்க், குறிப்பிடத்தக்க கூடுதல் வெப்பச் சுமையை ஏற்படுத்தாமல், குறுகிய காலத் தேவை ஏற்ற இறக்கங்களை நிலைப்படுத்த உதவும் ஒரு உள்ளூர் இடையகக் கொள்ளளவாகச் செயல்படுகிறது.

குறைக்கடத்தி திட்ட எடுத்துக்காட்டு

தென் கொரியாவில் உள்ள ஒரு DRAM ஆலை விரிவாக்கத் திட்டத்திற்கு, மூழ்கி குளிர்விக்கப்படும் சோதனை உபகரணங்கள் மற்றும் வேஃபர் செயலாக்கக் கருவிகளுக்குச் சேவை வழங்கும் ஒரு புதிய LN₂ விநியோக வலையமைப்பு தேவைப்பட்டது.

இந்த அமைப்பில், வெற்றிடக் காப்பிடப்பட்ட நெகிழ்வுக் குழாய் இணைப்புகள் மூலம் பல கருவிக் கிளைகளுடன் இணைக்கப்பட்ட சுமார் 180 மீட்டர் நீளமுள்ள விறைப்பான வெற்றிடக் காப்பிடப்பட்ட குழாய் அடங்கியிருந்தது. மொத்த சேமிப்புப் பகுதிக்கு அருகில் ஒரு வெற்றிடக் காப்பிடப்பட்ட கட்டப் பிரிப்பான் மற்றும் 2 மீ³ கொள்ளளவு கொண்ட ஒரு சிறு தொட்டி ஆகியவை நிறுவப்பட்டன.

டைனமிக் வெற்றிட பம்ப் அமைப்பானது, பிரதான 6-அங்குல பரிமாற்றக் குழாய்களில் வளைய அழுத்தத்தை 5×10⁻⁶ mbar-க்குக் கீழே பராமரித்தது.

செயல்பாட்டுக்குக் கொண்டுவரும் போது, ​​நிலையான இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் முதன்மை ஹெடரில் அளவிடப்பட்ட வெப்பக் கசிவு சராசரியாக சுமார் 1.3 W/m ஆக இருந்தது. ஒரு வருட தொடர்ச்சியான சேவைக்குப் பிறகு, குறிப்பிட்ட கால இடைவெளியில் மேற்கொள்ளப்பட்ட வெற்றிட மீட்பு சுழற்சிகள், மின்காப்பு செயல்திறனை அதன் அசல் அடிப்படை நிலைக்கு நெருக்கமாகப் பராமரித்தன.

முந்தைய நுரை-காப்பிடப்பட்ட அமைப்புடன் ஒப்பிடுகையில், இந்த நிலையத்தில் திரவ நைட்ரஜன் இழப்புகள் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைந்ததாகவும், செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மை மேம்பட்டதாகவும் பதிவாகியுள்ளது. மேலும், காப்புச் சிதைவுடன் தொடர்புடைய ஈரப்பதம் சார்ந்த மாசுபடுதல் நிகழ்வுகள் எதுவும் ஏற்படவில்லை என செயல்முறைப் பதிவேடுகள் காட்டின.

பயன்பாடுகள்

வெற்றிடத்தால் காப்பிடப்பட்ட குளிரூட்டல் பரிமாற்ற அமைப்புகள், குறைக்கடத்தி உற்பத்தி, திரவ இயற்கை எரிவாயு (LNG) உள்கட்டமைப்பு, தொழில்துறை வாயு விநியோகம் மற்றும் திரவ ஹைட்ரஜன் பயன்பாடுகள் ஆகியவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

செயல்பாட்டுச் சூழல்கள் வேறுபட்டாலும், பொறியியல் நோக்கம் ஒன்றாகவே உள்ளது:

• வெற்றிட நிலைத்தன்மையை பராமரிக்கவும்
• வெப்ப ஊடுருவலைக் குறைக்கவும்
• பரிமாற்ற செயல்முறை முழுவதும் நிலைத்தன்மையைப் பேணவும்

திட்டத்தின் நோக்கம் மற்றும் பிராந்தியத் தேவைகளைப் பொறுத்து, கணினி அமைப்பு வடிவமைப்பு பொதுவாக ASME B31.3, EN 13480 மற்றும் ISO 21029 போன்ற சர்வதேசத் தரநிலைகளைப் பின்பற்றுகிறது.

குறைக்கடத்தி ஆலைகளில், குளிரூட்டல் விநியோக அமைப்பின் செயல்திறன், இயக்கத் திறன், திரவ நுகர்வு மற்றும் நீண்ட கால செயல்முறை நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. அதன் காரணமாக, குழாய்கள், வால்வுகள், பிரிப்பான்கள் மற்றும் வெற்றிடப் பராமரிப்பு அமைப்புகள் ஆகியவை தனித்தனி கூறுகளாக வடிவமைக்கப்படாமல், ஒரே ஒருங்கிணைந்த வெப்ப அமைப்பாக வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.

At எச்எல் கிரையோஜெனிக்ஸ்நாங்கள், வழக்கமான பட்டியல் உள்ளமைவுகளுக்குப் பதிலாக, உண்மையான இயக்க நிலைமைகள், வெப்பச் சுமை இலக்குகள் மற்றும் நிறுவல் தேவைகளின் அடிப்படையில் குளிரூட்டல் பரிமாற்றத் தீர்வுகளை உருவாக்க, EPC ஒப்பந்ததாரர்கள், எரிவாயு நிறுவனங்கள் மற்றும் குறைக்கடத்தி ஆலைகளுடன் இணைந்து பணியாற்றுகிறோம்.

நீங்கள் ஒரு புதிய குறைக்கடத்தி உற்பத்தித் திட்டத்தைத் திட்டமிட்டாலோ அல்லது தற்போதுள்ள LN₂ விநியோக வலையமைப்பை மேம்படுத்தினாலோ, நீண்ட கால செயல்பாட்டிற்கான வெப்பக் கசிவு செயல்திறன், வெற்றிட உத்தி மற்றும் அமைப்பு உள்ளமைவு ஆகியவற்றை மதிப்பிட எங்கள் பொறியியல் குழு உங்களுக்கு உதவ முடியும்.