Криогенное оборудование — это разные типы устройств, предназначенных для работы с газами с температурой 0,7–120 К (-272,45–-153,15 °C). Такие изделия применяют для транзита и хранения твердых, жидких и сыпучих веществ в разных сферах промышленности, металлургии, машиностроении, медицине и т.д.
Содержание:
Что такое криогенное оборудование
Криогенное оборудование
Криогенное оборудование – это изделия, предназначенные для работы с рабочими средами криогенных температур (ниже -153°C). Такая продукция от надежных производителей в России и мире изготавливается с учетом абсолютно всех технических требований, которые предъявляют к арматуре, связанной с переработкой и транзитом сжиженных газов.
Когда понятно, что это такое, перечислим некоторые популярные группы оборудования криогенного производства:
Криобанк, безопасное хранилище биологических образцов. Криоконсервация (хранение при очень низких температурах) является наиболее эффективным способом сохранения биологических материалов. Рынок криогенного оборудования предлагает широкий спектр продуктов и услуг этих задач.
Криогенные складские помещения. Данные изделия обеспечивают исключительную безопасность образцов и безопасность оператора, так как в хранилище нет жидкого азота.
Криогенные газовые мониторы и репитеры. Это рекомендуемые для всех производств меры предосторожности для контроля истощении и обогащении кислорода. Если существует вероятность того, что уровни диоксида углерода превысят согласованные пределы воздействия, следует обеспечить защиту от внезапной или постепенной токсичности.
Криогенные сосуды для доставки и хранения жидкости. Различные российские и мировые компании предлагают широкий ассортимент складских судов разных размеров, давления и скорости потока, чтобы удовлетворить различные требования клиентов.
Криогенные шланги. Криогенные шланги используются в основном при декантации или переносе жидкого азота из одного контейнера для хранения в другой. Разделители фаз используются для уменьшения разбрызгивания при декантации.
Дьюары и аксессуары для работы с жидким азотом. Только криогенное оборудование, изготовленное на заказ, должно использоваться для обработки криогенных продуктов.
Также в этот список входит криогенная арматура. Расскажем о ней подробнее.
Устройство
Каталоги всех компаний, производящих и продающих криогенное оборудование, не обходятся без специальной арматуры. Это механические детали, используемые в трубопроводах для контроля, регулирования и открытия / закрытия потока и давления жидкости.
Устройство криогенной установки
Конструкция данных изделий отличается в зависимости от вида. Рассмотрим устройство и принцип работы наиболее популярных типов криогенной арматуры.
Задвижки
Задвижка состоит из диска в виде затвора, приводимого в действие резьбовым штоком и маховиком, который перемещается вверх и вниз под прямым углом к пути потока. В закрытом положении диск прилегает к двум граням, чтобы перекрыть поток. Задвижки не подходят для дросселирования, потому что чрезмерный износ из-за волочения проволоки (эрозии) происходит на воротах и седлах ворот.
Задвижки криогенные
Дисковые клапаны
Дисковый клапан сконструирован таким образом, что поток текучей среды, проходящий через него, дважды меняет направление. Диск и седло параллельны основному каналу потока, и диск перемещается к седлу с помощью резьбового стержня или от него. Благодаря своей конструкции, проходной клапан идеально подходит для дросселирования или регулирования потока при минимальной протяжке проволоки и эрозии седла..
Дисковые клапаны криогенные
Игольчатые клапаны
Игольчатые клапаны предназначены для точного управления потоком. Они широко используются для служб непрерывной продувки или контроля химической подачи. Резьба штока более тонкая, чем обычно, поэтому требуется значительное движение маховика, чтобы увеличить или уменьшить отверстие в седле. Обычно эти клапаны имеют уменьшенный диаметр седла по сравнению с размером трубы.
Игольчатые клапаны криогенные
Клапаны-бабочки
Список криогенной арматуры не был бы полон без клапанов-бабочек. Такая дроссельная заслонка состоит из корпуса клапана, диска, вала и необходимой набивки и втулок для опоры вала. Корпус часто представляет собой сплошной кольцевой тип, который устанавливается между фланцами трубы.
Дроссельные клапаны имеют размеры от 25 до 3800 мм (от 1 до 152 дюймов) и рассчитаны на давление до 13 800 кПа и температуру до 1100ºC.
Клапаны-бабочки криогенные
Шаровой клапан
Шаровой клапан содержит сферическую пробку с проходом, проходящим через него, который контролирует поток жидкости через корпус клапана. Базовый тип шарового клапана требует четверти оборота от полностью открытого до полностью закрытого положения. Клапаном можно управлять с помощью рычага, который также служит индикатором открытия или закрытия, или с помощью автоматического привода.
Сферическая пробка не только обеспечивает точное управление потоком через клапан, но также обеспечивает плотное перекрытие в закрытом положении. Клапаны сконструированы таким образом, что не требуется никакой внутренней смазки, а крутящий момент, необходимый для вращения шара, незначителен.
Шаровой клапан криогенный
Запорные клапаны
Запорные клапаны являются четвертьоборотными, как и дроссельные и шаровые краны. Заглушка клапана состоит из конического или прямого цилиндра с отверстием, которое вставляется в полость корпуса клапана. Отверстие в пробке совпадает с осью и отверстием в корпусе. Клапан имеет коническую заглушку, которая закреплена в корпусе крышкой клапана. Сальниковая коробка утоплена в эту крышку с уплотнением, удерживаемым на месте сальником, что предотвращает утечку вдоль штока клапана.
Запорные клапаны криогенные
Обратные клапаны
Обратный клапан предотвращает изменение потока в трубопроводе. Поток жидкости поддерживает обратный клапан открытым, в то время как сила тяжести и реверсирование потока приведут к закрытию устройства.
Поворотный обратный клапан имеет почти прямолинейный поток и поэтому обеспечивает небольшое сопротивление потоку. Диск, который шарнирно закреплен сверху, свободно поворачивается по дуге от полностью закрытого до полностью открытого положения.
Обратные клапаны криогенные
Принцип работы
Различные типы специальной арматуры требуются в любой криогенной трубопроводной системе, чтобы регулировать поток жидкости внутри нее. Клапаны могут управляться вручную или иметь привод для изменения и управления открытием. Привод может быть пневматическим, гидравлическим или электрическим.
Принцип работы
Для криогенных трубопроводов, которые применяются в медицинских, химических и прочих сферах промышленности, арматура должна быть тщательно отобрана и обладать особыми свойствами, а именно устойчивостью к длительному воздействию низких температур, химической инертностью и т.д.
Арматура устанавливается на оборудовании / трубопроводах для выполнения любой из следующих функций:
- Изоляция;
- Регуляция;
- Невозврат;
- Специальное назначение.
Крайне важно, чтобы инженер по технологическим трубопроводам был знаком со всеми типами клапанов и появлением любых новых конструкций. Глубокое знание работы, технического обслуживания и регулировки клапанов одинаково важно, так как от этого будет зависеть успех технологической установки и ее общая активность.
Техника безопасности
Криогенные жидкости, с которыми приходится контактировать арматуре для криогенной техники, имеют температуру кипения ниже -73ºC (-100ºF). Жидкий азот, жидкий кислород и углекислый газ являются наиболее распространенными криогенными материалами, используемыми в лаборатории. Если с ними неправильно обращаться, может случиться пожар, взрыв, повышение давления, обморожение и удушье.
Техника безопасности
Многие меры предосторожности, соблюдаемые для сжатых газов, также применимы к криогенным жидкостям. Две дополнительные опасности создаются из-за уникальных свойств криогенных жидкостей:
- Чрезвычайно низкие температуры - холодные испарения криогенных жидкостей быстро замораживают ткани человека. Большинство металлов становятся более прочными при воздействии холодных температур, но такие материалы, как углеродистая сталь, пластмассы и резина, становятся хрупкими или даже разрушаются при нагрузке при этих температурах. Правильный выбор материала важен. Холодные ожоги и обморожения, вызванные криогенными жидкостями, могут привести к обширному повреждению тканей;
- Испарение - все криогенные жидкости выделяют большие объемы газа при испарении. По мере испарения жидкий азот будет расширяться в 696 раз. Степень расширения аргона составляет 847: 1, водорода - 851: 1, а кислорода - 862: 1. Если эти жидкости испаряются в герметичном контейнере, они могут создавать огромное давление, которое может привести к разрыву сосуда. По этой причине контейнеры под высоким давлением обычно защищены несколькими устройствами запорной арматуры для сброса давления.
При работе с криогенными жидкостями необходимо вести журнал работы.
Взаимодействовать с этими жидкостями следует осторожно, чтобы избежать ожогов кожи и обморожения. Регулируя запорную арматуру криогенную нужно использовать защитную одежду и печатки. При испытании криогенного оборудования выполняйте все манипуляции медленно, чтобы минимизировать кипение и разбрызгивание. Используйте щипцы, чтобы извлечь предметы, погруженные в криогенную жидкость.
Никогда не касайтесь неизолированных трубопроводных магистралей или сосудов, содержащих криогенные жидкости. Плоть прилипает к очень холодным материалам. Даже неметаллические материалы опасны на ощупь при низких температурах.
