A fabricação e o projeto do Sistema de Tubulação com Isolamento a Vácuo para transporte de nitrogênio líquido são de responsabilidade do fornecedor. Para este projeto, caso o fornecedor não tenha condições de realizar medições no local, os desenhos de direção da tubulação deverão ser fornecidos pela empresa. Em seguida, o fornecedor projetará o Sistema de Tubulação com Isolamento a Vácuo para cenários de nitrogênio líquido.

O fornecedor deverá concluir o projeto geral do sistema de tubulação por projetistas experientes, de acordo com os desenhos, parâmetros do equipamento, condições do local, características do nitrogênio líquido e outros fatores fornecidos pelo solicitante.

O conteúdo do projeto inclui o tipo de acessórios do sistema, a determinação do material e as especificações dos tubos internos e externos, o projeto do esquema de isolamento, o esquema de seção pré-fabricada, a forma de conexão entre as seções do tubo, o suporte interno do tubo, o número e a posição da válvula de vácuo, a eliminação da vedação de gás, os requisitos de líquido criogênico do equipamento terminal, etc. Este esquema deve ser verificado pelo pessoal profissional do solicitante antes da fabricação.

O conteúdo do projeto do Sistema de Tubulação Isolada a Vácuo é amplo, aqui para aplicações HASS e equipamentos MBE em alguns problemas comuns, um bate-papo simples.

Tubulação VI

O tanque de armazenamento de nitrogênio líquido geralmente é longo, a partir de equipamentos HASS ou MBE. A tubulação com isolamento a vácuo, quando instalada em ambientes internos do edifício, deve ser evitada de forma razoável, considerando o layout da sala e a localização da tubulação de campo e do duto de ar. Portanto, para transportar nitrogênio líquido até o equipamento, é necessário utilizar pelo menos centenas de metros de tubulação.

Como o nitrogênio líquido comprimido contém uma grande quantidade de gás, e a distância de transporte também é grande, mesmo o tubo adiabático de vácuo produzirá uma grande quantidade de nitrogênio no processo de transporte. Se o nitrogênio não for descarregado ou a emissão for muito baixa para atender aos requisitos, isso causará resistência ao gás e levará a um fluxo inadequado de nitrogênio líquido, resultando em uma grande redução na vazão.

Se a vazão for insuficiente, a temperatura na câmara de nitrogênio líquido do equipamento não poderá ser controlada, o que pode levar a danos ao equipamento ou à qualidade do produto.

Portanto, é necessário calcular a quantidade de nitrogênio líquido utilizada pelo equipamento terminal (aplicação HASS ou equipamento MBE). Ao mesmo tempo, as especificações da tubulação também são determinadas de acordo com o comprimento e a direção da tubulação.

A partir do tanque de armazenamento de nitrogênio líquido, se a tubulação principal do tubo/mangueira com isolamento a vácuo for DN50 (diâmetro interno φ50 mm), o tubo/mangueira de derivação VI for DN25 (diâmetro interno φ25 mm) e a mangueira entre o tubo de derivação e o equipamento terminal for DN15 (diâmetro interno φ15 mm). Outros acessórios para o sistema de tubulação VI, incluindo separador de fases, desgaseificador, purgador automático de gás, válvula de corte VI/criogênica (pneumática), válvula reguladora de fluxo pneumática VI, válvula de retenção VI/criogênica, filtro VI, válvula de alívio de segurança, sistema de purga, bomba de vácuo, etc.

Separador de Fase Especial MBE

Cada separador de fase de pressão normal especial MBE tem as seguintes funções:

1. Sensor de nível de líquido e sistema de controle automático de nível de líquido, exibidos prontamente por meio de uma caixa de controle elétrica.

2. Função de redução de pressão: a entrada de líquido do separador é equipada com um sistema auxiliar de separação, que garante uma pressão de nitrogênio líquido de 3-4 bar na tubulação principal. Ao entrar no Separador de Fases, reduza a pressão gradualmente para ≤ 1 bar.

3. Regulação do fluxo de entrada de líquido: um sistema de controle de flutuabilidade está instalado dentro do Separador de Fases. Sua função é ajustar automaticamente a quantidade de líquido aspirado quando o consumo de nitrogênio líquido aumenta ou diminui. Isso tem a vantagem de reduzir a flutuação brusca de pressão causada pela entrada de uma grande quantidade de nitrogênio líquido quando a válvula pneumática de entrada é aberta, evitando a sobrepressão.

4. Função buffer, o volume efetivo dentro do separador garante o fluxo instantâneo máximo do dispositivo.

5. Sistema de purga: fluxo de ar e vapor de água no separador antes da passagem do nitrogênio líquido e descarga de nitrogênio líquido no separador após a passagem do nitrogênio líquido.

6. Função de alívio automático de sobrepressão: O equipamento, ao passar inicialmente por nitrogênio líquido ou em circunstâncias especiais, leva a um aumento na gaseificação do nitrogênio líquido, o que leva à sobrepressão instantânea de todo o sistema. Nosso Separador de Fases é equipado com Válvula de Alívio de Segurança e Conjunto de Válvulas de Alívio de Segurança, que podem garantir com mais eficácia a estabilidade da pressão no separador e evitar que o equipamento MBE seja danificado por pressão excessiva.

7. Caixa de controle elétrico, com exibição em tempo real do nível do líquido e do valor da pressão, permite ajustar o nível do líquido no separador e o nitrogênio líquido de acordo com a quantidade de controle. Ao mesmo tempo, a frenagem manual do separador de gás e líquido na válvula de controle de líquido é acionada em caso de emergência, garantindo a segurança do pessoal e do equipamento no local.

Desgaseificador multinúcleo para aplicações HASS

O tanque de armazenamento externo de nitrogênio líquido contém uma grande quantidade de nitrogênio, pois é armazenado e transportado sob pressão. Nesse sistema, a distância de transporte por duto é maior, há mais cotovelos e maior resistência, o que causará a gaseificação parcial do nitrogênio líquido. Tubos isolados a vácuo são a melhor maneira de transportar nitrogênio líquido atualmente, mas o vazamento de calor é inevitável, o que também levará à gaseificação parcial do nitrogênio líquido. Em resumo, o nitrogênio líquido contém uma grande quantidade de nitrogênio, o que leva à geração de resistência do gás, resultando em um fluxo irregular de nitrogênio líquido.

Equipamentos de exaustão em tubos isolados a vácuo, sem dispositivo de exaustão ou com volume de exaustão insuficiente, causarão resistência ao gás. Uma vez formada a resistência ao gás, a capacidade de transporte de nitrogênio líquido será bastante reduzida.

O desgaseificador multinúcleo, projetado exclusivamente por nossa empresa, garante a máxima vazão de nitrogênio da tubulação principal de nitrogênio líquido e previne a formação de resistência a gás. Além disso, possui volume interno suficiente, podendo atuar como tanque de armazenamento intermediário, atendendo efetivamente às necessidades de fluxo instantâneo máximo da tubulação de solução.

Estrutura multinúcleo patenteada exclusiva, capacidade de exaustão mais eficiente do que nossos outros tipos de separadores.

Dando continuidade ao artigo anterior, há algumas questões que precisam ser consideradas ao projetar soluções para sistemas de tubulação isolados a vácuo para aplicações criogênicas na indústria de chips.

Dois tipos de sistema de tubulação com isolamento a vácuo

Existem dois tipos de sistema de tubulação com isolamento a vácuo: sistema VI estático e sistema de bombeamento de vácuo dinâmico.

O Sistema VI Estático significa que, após cada tubo ser fabricado na fábrica, ele é aspirado até o grau de vácuo especificado na unidade de bombeamento e selado. Após a instalação em campo e a entrada em operação, não é necessário reevacuá-lo para o local após um determinado período.

A vantagem do Sistema de Vácuo Estático é o baixo custo de manutenção. Uma vez em operação, a manutenção é necessária vários anos depois. Este sistema de vácuo é adequado para sistemas que não exigem altos requisitos de resfriamento e para locais abertos para manutenção no local.

A desvantagem do Sistema VI Estático é que o vácuo diminui com o tempo. Como todos os materiais liberam gases traços o tempo todo, o que é determinado pelas propriedades físicas do material. O material na camisa do tubo VI pode reduzir a quantidade de gás liberada pelo processo, mas não pode ser completamente isolado. Isso fará com que o vácuo do ambiente de vácuo selado se torne cada vez menor, e o tubo de isolamento a vácuo enfraquecerá gradualmente a capacidade de resfriamento.

O Sistema de Bombeamento Dinâmico a Vácuo significa que, após a fabricação e conformação do tubo, ele ainda é evacuado na fábrica de acordo com o processo de detecção de vazamento, mas o vácuo não é selado antes da entrega. Após a conclusão da instalação em campo, as camadas intermediárias de vácuo de todos os tubos devem ser conectadas em uma ou mais unidades por mangueiras de aço inoxidável, e uma pequena bomba de vácuo dedicada deve ser usada para aspirar os tubos em campo. A bomba de vácuo especial possui um sistema automático para monitorar o vácuo a qualquer momento e aspirar conforme necessário. O sistema funciona 24 horas por dia.

A desvantagem do sistema de bombeamento de vácuo dinâmico é que o vácuo precisa ser mantido por eletricidade.

A vantagem do Sistema de Bombeamento de Vácuo Dinâmico é que o grau de vácuo é muito estável. É utilizado preferencialmente em ambientes internos e em projetos com requisitos de desempenho de vácuo muito elevados.

Nosso Sistema de Bombeamento de Vácuo Dinâmico, toda a bomba de vácuo especial integrada móvel para garantir o equipamento de aspiração, layout conveniente e razoável para garantir o efeito do vácuo, qualidade dos acessórios de vácuo para garantir a qualidade do vácuo.

No caso do projeto MBE, como os equipamentos estão na sala limpa e permanecem em operação por um longo período, a maior parte do sistema de tubulação com isolamento a vácuo está em um espaço fechado na camada intermediária da sala limpa. A manutenção a vácuo do sistema de tubulação é impossível no futuro. Isso terá um sério impacto na operação do sistema a longo prazo. Como resultado, o projeto MBE utiliza quase todo o Sistema de Bombeamento Dinâmico a Vácuo.

Sistema de alívio de pressão

O sistema de alívio de pressão da linha principal adota um grupo de válvulas de alívio de segurança. O grupo de válvulas de alívio de segurança é usado como um sistema de proteção de segurança quando há sobrepressão e a tubulação VI não pode ser ajustada em uso normal.

A válvula de segurança é um componente essencial para garantir que o sistema de tubulação não sofra sobrepressão e uma operação segura, sendo, portanto, essencial na operação da tubulação. No entanto, de acordo com a regulamentação, a válvula de segurança deve ser enviada para verificação anual. Quando uma válvula de segurança é utilizada e a outra é preparada, quando uma válvula de segurança é removida, a outra válvula de segurança permanece no sistema de tubulação para garantir a operação normal da tubulação.

O Grupo de Válvulas de Segurança e Alívio contém duas Válvulas de Segurança e Alívio DN15, uma para uso e outra para reserva. Em operação normal, apenas uma das Válvulas de Segurança e Alívio está conectada ao Sistema de Tubulação VI e opera normalmente. A outra Válvula de Segurança e Alívio é desconectada da tubulação interna e pode ser substituída a qualquer momento. As duas válvulas de segurança são conectadas e desligadas através do estado de comutação da válvula lateral.

O grupo de válvulas de segurança e alívio é equipado com um manômetro para verificar a pressão do sistema de tubulação a qualquer momento.

O conjunto de válvulas de segurança e alívio é equipado com uma válvula de descarga. Ela pode ser usada para descarregar o ar na tubulação durante a purga, e o nitrogênio pode ser descarregado quando o sistema de nitrogênio líquido estiver em operação.

Equipamento Criogênico HL

Fundada em 1992, a HL Cryogenic Equipment é uma marca afiliada à Chengdu Holy Cryogenic Equipment Company, na China. A HL Cryogenic Equipment dedica-se ao projeto e à fabricação de sistemas de tubulação criogênica com isolamento de alto vácuo e equipamentos de suporte relacionados.

No mundo em rápida transformação de hoje, fornecer tecnologia avançada e, ao mesmo tempo, maximizar a economia de custos para os clientes é uma tarefa desafiadora. Há 30 anos, a HL Cryogenic Equipment Company, atuando em quase todos os setores e equipamentos criogênicos, possui um profundo conhecimento do cenário de aplicações, acumula vasta experiência e confiabilidade, e se dedica continuamente a explorar e se manter atualizada com os últimos desenvolvimentos em todas as áreas, oferecendo aos clientes soluções novas, práticas e eficientes, tornando-os mais competitivos no mercado.

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