Hệ thống cấp nitơ lỏng cho thiết bị cấp đông gồm ba đoạn: bồn chứa, đường ống, giao diện thiết bị. Lượng tiêu thụ khí do bên tôi cung cấp, bồn chứa và đường ống thường do khách hàng hoặc nhà cung cấp khí địa phương phối hợp. Nếu ba đoạn này không khớp trong giai đoạn đối chiếu bản vẽ, tại hiện trường sẽ xảy ra vấn đề giao diện không khớp, dung tích không đủ hoặc đường ống đóng tuyết nghiêm trọng.
Dung tích bồn chứa xác định thế nào
Căn cứ xác định dung tích bồn chứa là ba số:
| Hạng mục đầu vào | Nguồn | Giải thích |
|---|---|---|
| Lượng nitơ lỏng mỗi mẻ | Ước tính theo nhiệt thải của vật liệu, hiệu chuẩn sau chạy thử | Nhu cầu đỉnh |
| Số mẻ sản xuất mỗi ngày | Kế hoạch sản xuất của khách hàng | Lượng dùng trung bình ngày |
| Chu kỳ bổ sung | Tần suất cấp khí và điều kiện vận chuyển của nhà cung cấp | Quyết định tồn kho an toàn |
Dung tích bồn chứa phải bao phủ lượng dùng trong chu kỳ bổ sung và để lại biên an toàn. Cách tính là: lượng dùng trung bình ngày × số ngày khoảng cách bổ sung × hệ số an toàn. Với dự án xa có chu kỳ bổ sung dài, dung tích cần tăng tương ứng để tránh ngừng cấp gây dừng máy.
Ngoài ra cần xét đỉnh: khi tunnel liên tục chạy đầy tải, lưu lượng tức thời lớn, khả năng ra lỏng của bồn chứa (diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi) phải khớp lưu lượng đỉnh, không thể chỉ chọn theo lượng dùng trung bình ngày.
Điểm chọn đường ống
Đường ống nitơ lỏng là đoạn then chốt đưa lạnh từ bồn chứa đến thiết bị, chủ yếu xét bốn điểm:
- Cách nhiệt: ống cách nhiệt chân không là lựa chọn thông thường cho vận chuyển đường dài, hiệu suất cách nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến tổn thất lạnh trên đường; khoảng cách ngắn có thể dùng lớp giữ lạnh cộng lớp chắn khí;
- Chiều dài và hướng tuyến: càng ngắn càng tốt, giảm khuỷu và đoạn leo thẳng đứng, giảm tổn thất lạnh và cản khí;
- Đường kính ống: chọn theo lưu lượng đỉnh và độ giảm áp cho phép, đường kính quá nhỏ sẽ hạn chế lưu lượng, quá lớn thì tổn thất lạnh và thời gian làm nguội trước tăng;
- Vật liệu và kết nối: vật liệu và phương thức kết nối trong điều kiện nhiệt độ thấp, thực hiện theo quy phạm đường ống nhiệt độ thấp, giao diện kiểm tra rò.
Đường ống cũng cần thời gian làm nguội trước. Khi hệ thống khởi động lần đầu hoặc sau thời gian dài ngừng dùng, bản thân đường ống phải hạ xuống nhiệt độ làm việc trước, phần tiêu thụ nitơ lỏng này trong giai đoạn chạy thử là bình thường, khi ghi chép cần đánh dấu riêng, không trộn vào đơn hao sản phẩm.
Cấu hình thiết bị an toàn
Hệ thống nitơ lỏng là hệ kín nhiệt độ thấp, nitơ lỏng sau khi hóa hơi thể tích giãn nở lớn, đoạn kín phải có đường xả.
| Thiết bị | Tác dụng |
|---|---|
| Van an toàn / màng nổ | Xả khi đoạn kín quá áp |
| Giảm áp và xả đường ống | Xả rỗng khi ngừng dùng hoặc bảo trì |
| Thiết bị bay hơi / thiết bị hóa khí | Khớp theo cách dùng khí, cấp khí ổn định |
| Giám sát mức lỏng và áp suất | Đánh giá trạng thái bồn chứa, liên động báo động |
| Giám sát nồng độ nitơ | Bố trí tại đầu thiết bị và chỗ trũng thấp trong xưởng, liên động thông gió |
Cách thông gió và giám sát nồng độ oxy tại đầu thiết bị, xem Thông gió và giám sát nồng độ oxy cho tủ cấp đông nitơ lỏng; thông gió tổng thể xưởng và xử lý tiếng ồn, xem Thiết kế thông gió và tiếng ồn cho xưởng cấp đông nitơ lỏng.
Phân chia giao diện hai bên thế nào
Để tránh tranh cãi tại hiện trường, đề nghị trong giai đoạn đối chiếu bản vẽ dùng một bảng giao diện ghi rõ ranh giới:
| Hạng mục | Bên cung (thiết bị) | Khách hàng / nhà cung cấp khí |
|---|---|---|
| Thông số tiêu thụ khí | Cung cấp | Căn cứ để chọn bồn và ống |
| Quy cách và vị trí giao diện phía thiết bị | Cung cấp và để sẵn trên thiết bị | Đấu ống theo đây |
| Bồn chứa và thiết bị bay hơi | — | Phối hợp |
| Thi công đường ống và cách nhiệt | — | Phối hợp |
| Kiểm tra rò đầu cuối và chạy thử liên hợp | Tham gia | Tham gia |
| Thông gió và giám sát nồng độ | Cấu hình phía thiết bị | Phối hợp phía xưởng |
Vị trí và quy cách giao diện ghi rõ, tại hiện trường không cần sửa tạm.
Ba việc dễ bỏ sót khi bố trí
- Vị trí bồn chứa và khoảng cách an toàn: bồn chứa thường bố trí ngoài trời hoặc khu vực riêng thông gió tốt, giữ khoảng cách với khu đông người và nguồn lửa, cụ thể theo quy phạm địa phương;
- Đường đi xuyên qua của đường ống: vị trí xuyên tường, xuyên sàn cần để sẵn ống lồng và làm cách nhiệt cùng niêm phong, tránh hình thành cầu lạnh và điểm đọng sương;
- Không gian sửa chữa: xung quanh bồn chứa, cụm van, thiết bị bay hơi để không gian thao tác và sửa chữa, đừng đợi lắp xong mới phát hiện van không mở được.
Câu hỏi thường gặp
Bồn chứa và thiết bị có cung cấp cùng nhau không?
Thường không. Thiết bị do bên tôi cung cấp, bồn chứa và đường ống nói chung do khách hàng hoặc nhà cung cấp khí địa phương phối hợp, bên tôi cung cấp lượng tiêu thụ khí, quy cách và vị trí giao diện. Phân công cụ thể ghi rõ trong phụ lục kỹ thuật hợp đồng.
Đường ống càng dài tiêu thụ càng lớn?
Đúng. Tổn thất lạnh trên một đơn vị chiều dài ống cách nhiệt là cố định, đường ống càng dài tổn thất lạnh dọc đường càng nhiều, tiêu thụ làm nguội trước cũng càng lớn. Khi bố trí nên rút ngắn khoảng cách từ bồn chứa đến thiết bị.
Có thể dùng ống giữ nhiệt thông thường thay ống cách nhiệt chân không không?
Trường hợp khoảng cách ngắn, dùng gián đoạn và môi trường khô có thể dùng được, nhưng đường dài hoặc sản xuất liên tục không đề nghị. Giữ nhiệt thông thường ở nhiệt độ thấp dễ đọng sương, hiệu suất cách nhiệt giảm, lâu dài tiêu thụ cao hơn.
Ngừng cấp gây dừng máy có ảnh hưởng gì?
Sau khi đường ống hồi nhiệt, làm nguội trước lại tiêu thụ thêm nitơ lỏng, thùng cũng có thể do hạ nhiệt lặp lại sinh đọng sương và ứng suất nhiệt. Đề nghị để đủ tồn kho an toàn theo chu kỳ bổ sung, và thỏa thuận với nhà cung cấp phương án cấp khí khẩn cấp.
Về chọn loại và giao diện hệ thống cấp nitơ lỏng, có thể gửi model thiết bị, kế hoạch sản xuất và điều kiện bố trí hiện trường, chúng tôi cung cấp thông số tiêu thụ khí và yêu cầu giao diện: Liên hệ Kunning Cryo
Cách làm đường ống nhiệt độ thấp và thiết bị an toàn trong bài là thực hành kỹ thuật phổ biến trong ngành; thông số tiêu thụ khí và yêu cầu giao diện của thiết bị trích từ tài liệu kỹ thuật thiết bị cấp đông nitơ lỏng Kunning, mỗi model lấy theo thông số kỹ thuật tương ứng làm chuẩn.