Насосы для разрежения криогенных сосудов

Насосы для разрежения криогенных сосудов - это форвакуумные агрегаты, характеризующиеся высокой производительностью и устойчивостью к парам. Они предназначены для создания базового вакуума, который сохраняется в течение небольшого периода времени. Откачивание среды осуществляется за счет того, что газ или пар конденсируется на охлажденной поверхности. Криогенные насосы предназначены для работы с азотом, гелием, водородом, метаном и некоторыми другими газами.

Конструктивные особенности и принцип работы криогенных сосудов

Криогенные сосуды представляют собой специальные резервуары, в которых хранится и транспортируется сжиженный природный газ (СПГ), а также некоторые технические газы (O2, N2, Ar ). Такие резервуары бывают двух видов - мобильные и стационарные.

Конструкция криогенных сосудов имеет определенные особенности, позволяющие поддерживать температуру газа ниже -153С. Между внутренней емкостью и наружным кожухом у них предусмотрено теплоизоляционное пространство. Благодаря тому, что перед хранением газов осуществляется криохранение, их объем существенно уменьшается, а давление внутри хранилищ остается относительно невысоким.

Криогенные резервуары в зависимости от формы бывают нескольких видов:

• вертикальные цилиндры;
• горизонтальные цилиндры;
• сферические емкости.

Важной конструкционной особенностью сосудов стационарного типа является то, что их наружные кожухи изготавливают из алюминиевого сплава или из низколегированных сталей. Основным материалом для изготовления внутренних емкостей является нержавеющая сталь.

Цилиндрические емкости применяются чаще, поскольку сферические имеют более высокую стоимость. Их собирают на месте из нескольких лепестков сферы, донышка и купола. Высокая цена связана с тем, что они вмещают больший объем газа несмотря на то, что имеют минимальную площадь поверхности, которая соприкасается с газообразным веществом.

Во всех видах емкостей пространство между наружным и внутренним сосудами заполнено вакуумом. Благодаря этому поддерживается нужная температура. Каждый резервуар оснащен приборами контроля давления и специальными предохранительными клапанами. Для заправки и выдачи криопродукии подводятся трубопроводы. Для того чтобы создать рабочее давление в агрегате, в нижней его части устанавливают испаритель.

Для чего необходимо разрежать криогенные сосуды?

Разрежение криогенных сосудов необходимо для того, чтобы осуществить повторное удаление в атмосферу замороженных газов. Оно предусматривает отключение криогенного сосуда и нагрев всех ступеней откачка, а также продувку оставшихся в сосуде паров и газов, которые поглощаются адсорбентом, в качестве которого используется активированный уголь. В результате этих действий образуется изолирующий вакуум. При последующем включении криогенного сосуда емкость охлаждается до рабочей температуры.

Требования к вакуумным насосам

К вакуумным насосам, которые используется для разрежения криогенных сосудов применяется определенный перечень технических требований. Они используются специалистами для оценки соответствия агрегатам, предъявляемым к ним требований.

К обязательным требованиям относятся:

• укомплектованность прочными подшипниками;
• уровень шума, не превышающий 50 Дб.
• соответствие скорости закачки заданным пределам (0.3-20 м3/час);
• возможность использования при работе химически агрессивных веществ;
• низкий уровень энергопотребления;
• возможность беспрерывной работы в течение нескольких суток;
• совместимость с турбомолекулярными насосами.

Воздуходувки для разрежения криогенных сосудов

Для того чтобы осуществить разрежение криогенных сосудов используются воздуходувки, насосы и компрессоры. Используя их, можно получать как чистый кислород и азот, так и другие технические газы, к примеру, неон, аргон и гелий.

Роторные воздуходувки являются одним из наиболее эффективных средств для разрежения криогенных сосудов. Они состоят из вращающегося ротора с лопастями и стационарного корпуса. Когда ротор начинает вращаться, создается разрежение в корпусе, что приводит к тому, что газ из сосуда начинает выходить через отверстие в корпусе. Воздуходувки могут работать как в режиме непрерывного потока, так и в режиме импульсного потока. В режиме импульсного потока воздух подается в корпус циклически, создавая периодические импульсы разрежения, которые более эффективны для выкачивания газов из сосудов.

Роторные воздуходувки обычно дают лучшие результаты при разрежении криогенных сосудов, чем другие типы воздуходувок или насосов. Они также имеют ряд преимуществ, включая малый размер и массу, высокую скорость и высокую производительность. Однако, они могут быть довольно шумными и требуют регулярного технического обслуживания и очистки.