ทุกครั้งที่ความสูงเพิ่มขึ้น ความกดอากาศจะลดลง และจุดเดือดของไนโตรเจนเหลวก็ลดลงตาม ตัวเครื่องไม่ได้เปลี่ยน แต่กระบวนการลดอุณหภูมิของวัสดุชุดเดียวกันบนเครื่องเดียวกันจะแตกต่างออกไป โครงการที่อยู่เหนือระดับน้ำทะเล 2000 m ขึ้นไป (ที่ราบสูงอเมริกาใต้ ที่ราบสูงยูนนาน-กุ้ยโจว พื้นที่บางส่วนในเอเชียกลาง) ในขั้นตอนการวางแผนต้องใช้ความกดอากาศในท้องถิ่นเป็นเงื่อนไขนำเข้า ไม่ใช่ใช้พารามิเตอร์ของพื้นที่ราบโดยตรง
ภายใต้สภาวะที่สูง พารามิเตอร์ใดบ้างที่เปลี่ยนจริง
| พารามิเตอร์ | ทิศทางการเปลี่ยนแปลง | ผลต่อกระบวนการแช่แข็งเร็ว |
|---|---|---|
| ความกดอากาศในท้องถิ่น | ลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้น | ทุกขั้นตอนที่วัดตามความดันต้องแปลงค่า |
| จุดเดือดของไนโตรเจนเหลว | ลดลงตามความกดอากาศที่ลดลง | ไนโตรเจนเหลวกลายเป็นไอได้ง่ายขึ้น ความแตกต่างอุณหภูมิที่ใช้ได้และเงื่อนไขการถ่ายเทความร้อนเปลี่ยนไป |
| ความหนาแน่นของอากาศ | ลดลง | พัดลมที่ความเร็วรอบเท่ากัน ปริมาณลมเชิงมวลลดลง |
| เงื่อนไขการระบายความร้อนของคอมเพรสเซอร์ | อากาศเบาบาง การระบายความร้อนแย่ลง | คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศต้องขยายขนาดหรือเปลี่ยนเป็นระบายความร้อนด้วยน้ำ |
ในบรรดาข้อเหล่านี้ สิ่งแรกที่ต้องตรวจสอบคือความกดอากาศและจุดเดือดของไนโตรเจนเหลว เพราะเป็นตัวกำหนดสภาพอุณหภูมิจริงที่วัสดุสัมผัสภายในตู้หรืออุโมงค์โดยตรง ความกดอากาศที่ระดับความสูงประมาณ 2000 m มีค่าประมาณแปดในสิบของความกดอากาศมาตรฐาน จุดเดือดของไนโตรเจนเหลวจึงลดลงหลายองศาตามกัน ค่าตัวเลขที่แน่นอนให้ยึดตามความกดอากาศที่วัดได้จริง ณ ที่ตั้งโครงการ ไม่สามารถประมาณอย่างหยาบจากความสูงได้
ข้อมูลที่ต้องการจากลูกค้าในขั้นตอนการวางแผน: ที่ตั้งโครงการ (เมือง), ความสูง, ความกดอากาศที่วัดได้จริงหรือที่สามารถสอบถามได้ในท้องถิ่น, ช่วงอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมหน้างาน เมื่อมีสี่ข้อนี้ จึงจะสามารถประเมินได้ว่าเครื่องจักรจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนการกำหนดค่าในด้านใด
จุดเดือดของไนโตรเจนเหลวที่ลดลง เป็นผลดีหรือผลเสียต่อการแช่แข็งเร็ว
ไม่สามารถสรุปเหมารวมได้ ต้องแยกพิจารณาเป็นสองส่วน
ส่วนแรกคือแหล่งความเย็น ความเย็นที่ใช้ได้ของไนโตรเจนเหลวประกอบด้วยสองส่วน คือความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ และความร้อนสัมผัสจากการเพิ่มอุณหภูมิของก๊าซไนโตรเจนอุณหภูมิต่ำ หลังจากจุดเดือดลดลง ความแตกต่างอุณหภูมิสัมผัสของก๊าซไนโตรเจนจากจุดเดือดถึงอุณหภูมิลมระบายเป้าหมายจะแคบลง ความร้อนที่ไนโตรเจนเหลวหนึ่งหน่วยมวลพาออกไปได้จะลดลงเล็กน้อย ภายใต้เงื่อนไขที่ปริมาณ批次 วิธีการบรรทุก และอุณหภูมิศูนย์กลางเป้าหมายไม่เปลี่ยนแปลง ขีดจำกัดล่างทางทฤษฎีจะเลื่อนขึ้นเล็กน้อย
ส่วนที่สองคือเงื่อนไขการถ่ายเทความร้อน ความแตกต่างอุณหภูมิระหว่างไนโตรเจนเหลวกับวัสดุถูกกำหนดโดย “อุณหภูมิไนโตรเจนเหลว” ถึง “อุณหภูมิวัสดุ” จุดเดือดที่ลดลงหมายความว่าไนโตรเจนเหลวเย็นลง ความแตกต่างอุณหภูมิระหว่างวัสดุกับแหล่งความเย็นกลับกว้างขึ้น อัตราการถ่ายเทความร้อนต่อหน่วยเวลาเพิ่มขึ้น แรงทั้งสองนี้มีทิศทางตรงข้ามกัน ผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุ ความหนาแน่นในการบรรทุก และวิธีการจ่ายของเหลว สามารถทำได้เพียงการสอบเทียบจากการทดลองเดินเครื่อง ไม่สามารถคำนวณจากสูตรเดียวได้
ข้อสรุปคือ: กำลังการผลิตและปริมาณการใช้ของโครงการที่สูง หากใช้พารามิเตอร์พื้นที่ราบแทนโดยตรงจะคลาดเคลื่อน จำเป็นต้องเผื่อพื้นที่ปรับเปลี่ยนไว้ในแผน
ลมระบายและพัดลม: คำนวณใหม่ตามอัตราการไหลเชิงมวล
ขั้นตอนลมระบายมักถูกมองข้าม ปริมาตรก๊าซไนโตรเจนที่เกิดจากการกลายเป็นไอของไนโตรเจนเหลว ภายใต้มวลเท่ากันจะเพิ่มขึ้นตามความกดอากาศที่ลดลง กล่าวคือ ไนโตรเจนเหลวชุดเดียวกันที่หน้างานที่สูงจะให้ปริมาตรก๊าซมากกว่า พัดลมระบายลมเลือกตามอัตราการไหลเชิงปริมาตร หากคัดลอกปริมาณลมของพื้นที่ราบมาใช้ หน้างานอาจเกิดภาวะระบายออกไม่ทัน
- คำนวณมวลก๊าซไนโตรเจนที่เกิดขึ้นจากปริมาณไนโตรเจนเหลวต่อรอบ แล้วแปลงเป็นอัตราการไหลเชิงปริมาตรด้วยความกดอากาศในท้องถิ่น
- ปริมาณลมของพัดลมเผื่อไว้ตามอัตราการไหลเชิงปริมาตรที่แปลงแล้ว
- หลังจากความหนาแน่นของก๊าซไนโตรเจนลดลง ความสามารถในการระบายอากาศที่ความดันลมเท่ากันจะลดลง ความต้านทานท่อลมต้องคำนวณใหม่
แนวทางลมระบายและการตรวจวัดความเข้มข้นออกซิเจนของตู้แช่แข็งไนโตรเจนเหลว ดูได้ที่ลมระบายและการตรวจวัดความเข้มข้นออกซิเจนของตู้แช่แข็งไนโตรเจนเหลว ส่วนสายการผลิตแบบอุโมงค์มีจุดดูดก๊าซท้ายที่ปลายทางเข้า-ออกวัสดุ โครงสร้างและพารามิเตอร์ปริมาณลมดูได้ที่อุโมงค์แช่แข็งไนโตรเจนเหลว
ส่วนทำความเย็นและไฟฟ้า: การตัดสินใจเปลี่ยนจากระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นน้ำ
ที่สูงมักมาพร้อมกับสองสภาวะ: ความหนาแน่นอากาศต่ำ และความแตกต่างอุณหภูมิกลางวัน-กลางคืนมาก สำหรับเครื่องแช่แข็งไนโตรเจนเหลว ส่วนทำความเย็นใช้หลักในขั้นตอนเสริม (เช่น ระบบทำความเย็นของช่วงพรีคูลลิ่งหรือเครื่องทำเย็นเร็วแบบจุ่มของเหลว) หากส่วนนี้ใช้คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ หลังจากความสูงเพิ่มขึ้นความสามารถในการระบายความร้อนจะลดลง ต้องประเมินว่าต้องเปลี่ยนเป็นระบายความร้อนด้วยน้ำหรือระบายความร้อนแบบระเหยหรือไม่
ลำดับการพิจารณาแนะนำดังนี้:
- ยืนยันก่อนว่าขั้นตอนใดในเครื่องจักรพึ่งพาการระบายความร้อนด้วยอากาศ (คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศ, การระบายความร้อนตู้ควบคุมไฟฟ้า, ชิ้นส่วนไฮดรอลิกหรือนิวเมติก)
- คำนวณความสามารถในการระบายความร้อนใหม่ตามความหนาแน่นอากาศในท้องถิ่น
- ส่วนที่ไม่พอให้เปลี่ยนเป็นระบายความร้อนด้วยของเหลว หรือเพิ่มพื้นที่ระบายความร้อน
- ชิ้นส่วนไฟฟ้าเลือกตามแรงดันและความถี่ในท้องถิ่นแยกต่างหาก
จุดสำคัญในการเลือกที่เกี่ยวข้องกับแรงดันและความถี่ ดูได้ที่การเลือกเครื่องแช่แข็งเร็วภายใต้ความแตกต่างของแรงดันและความถี่ในตลาดส่งออก
รายการข้อมูลหน้างาน
แยกตามข้อข้างต้น ข้อมูลหน้างานที่โครงการที่สูงต้องได้รับในขั้นตอนการวางแผนคือ:
| รายการข้อมูล | การใช้งาน |
|---|---|
| ที่ตั้งโครงการและความสูง | ประเมินช่วงความดันเบื้องต้น |
| ความกดอากาศในท้องถิ่น | แปลงจุดเดือดไนโตรเจนเหลวและปริมาตรก๊าซไนโตรเจน |
| ช่วงอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมและความชื้น | ประเมินการระบายความร้อนและการเกิดหยดน้ำ |
| แรงดันไฟฟ้า ความถี่ จำนวนเฟส | การเลือกชิ้นส่วนไฟฟ้า |
| เงื่อนไขน้ำหล่อเย็น (อุณหภูมิน้ำ ปริมาณน้ำ คุณภาพน้ำ) | กำหนดแผนระบายความร้อนด้วยอากาศ/น้ำ |
| ความสูงเพดานโรงงานและเงื่อนไขลมระบาย | การจัดวางลมระบายและท่อ |
เมื่อข้อมูลครบ การกำหนดค่าจึงมีพื้นฐาน หากขาดข้อใดแล้วเติมตามประสบการณ์ ความน่าจะเป็นที่จะผิดพลาดก็จะสูง องค์ประกอบของการใช้ไนโตรเจนเหลวและปัจจัยที่ควบคุมได้หน้างาน ดูได้ที่ปริมาณการใช้ไนโตรเจนเหลวของการแช่แข็งเร็วด้วยไนโตรเจนเหลว: ปัจจัยใดบ้างที่ทำให้สูงขึ้น ควบคุมหน้างานอย่างไร
คำถามที่พบบ่อย
พื้นที่ที่สูงสามารถใช้รุ่นเดียวกันได้หรือไม่?
ได้ ในกรณีส่วนใหญ่รุ่นไม่เปลี่ยน สิ่งที่เปลี่ยนคือรายละเอียดการกำหนดค่า: ปริมาณลมพัดลมแปลงตามความกดอากาศในท้องถิ่น, คอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศประเมินว่าต้องเปลี่ยนเป็นน้ำหรือไม่, ชิ้นส่วนไฟฟ้าเลือกตามแรงดันและความถี่ในท้องถิ่น ขอบเขตการเปลี่ยนแปลงที่แน่นอนต้องดูข้อมูลหน้างานจึงจะกำหนดได้
ความสูงเท่าใดขึ้นไปจึงต้องแปลงค่า?
ไม่มีเส้นแบ่งที่ชัดเจนเป็นหนึ่งเดียว โดยทั่วไปเมื่อความสูงเกิน 1000 m ต้องเริ่มตรวจสอบลมระบายและการระบายความร้อน เมื่อเกิน 2000 m แนะนำให้ใช้ความกดอากาศเป็นข้อมูลนำเข้าในแผน สำหรับโครงการพื้นที่ราบที่ต่ำกว่า 1000 m ใช้ความกดอากาศมาตรฐานได้เลย
ถังเก็บไนโตรเจนเหลวและท่อจ่ายของเหลวต้องเปลี่ยนหรือไม่?
การเลือกถังเก็บและท่อเป็นหน้าที่ของผู้จัดหาก๊าซในการกำหนดตามเงื่อนไขในท้องถิ่น ฝ่ายเราให้ข้อมูลปริมาณการใช้ก๊าซและข้อกำหนดการเชื่อมต่อของเครื่องจักร ความยาวและแนวท่อหุ้มฉนวนสุญญากาศยืนยันในขั้นตอนการจัดวาง จุดสำคัญที่เกี่ยวข้องดูได้ที่จุดสำคัญในการออกแบบถังเก็บไนโตรเจนเหลวและท่ออุณหภูมิต่ำ
ที่สูงส่งผลต่อคุณภาพการแช่แข็งหรือไม่?
คุณภาพขึ้นอยู่กับเวลาที่วัสดุผ่านช่วงการเกิดผลึกน้ำแข็ง ซึ่งกำหนดโดยเส้นโค้งการลดอุณหภูมิ ไม่ได้กำหนดโดยความสูงโดยตรง สิ่งที่ความสูงเปลี่ยนคือเครื่องจักรสามารถเดินตามเส้นโค้งที่ออกแบบไว้ได้หรือไม่ หากแปลงพารามิเตอร์ถูกต้อง เส้นโค้งก็สามารถทำซ้ำได้
สำหรับโครงการแช่แข็งเร็วในพื้นที่ที่สูงหรือสภาพแวดล้อมพิเศษ สามารถส่งที่ตั้งโครงการ ความสูง อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม เงื่อนไขไฟฟ้า และข้อมูลผลิตภัณฑ์ต่อรอบมาให้เรา เราจะให้คำแนะนำการกำหนดค่าตามเงื่อนไขจริง: ติดต่อ Kunning Cryo
ความสัมพันธ์ทางสมบัติทางกายภาพในบทความ (ความกดอากาศลดลงตามความสูง จุดเดือดของไนโตรเจนเหลวเปลี่ยนตามความดัน) เป็นความรู้ทางฟิสิกส์ทั่วไป พารามิเตอร์เครื่องจักรและแนวทางลมระบายอ้างอิงจากเอกสารทางเทคนิคของตู้แช่แข็งไนโตรเจนเหลวและอุโมงค์แช่แข็งไนโตรเจนเหลวของ Kunning Cryo ข้อมูลของแต่ละรุ่นให้ยึดตามพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่เกี่ยวข้อง