Pequeno nitrogênio líquido de alta pureza

Hoje em dia, as pequenas máquinas de nitrogênio líquido de alta pureza são cada vez mais populares em aplicações de tecnologia de baixa temperatura, com sua estrutura compacta, capacidade de implantação flexível e desempenho estável de produção de nitrogênio, estão se estendendo de laboratórios para oficinas industriais, de clínicas médicas para estações de pesquisa remotas, tornando-se o equipamento central para promover aplicações de baixa temperatura em todas as áreas.

　　Pequeno nitrogênio líquido de alta purezaHoje em dia, com a crescente popularidade das aplicações tecnológicas de baixa temperatura, as pequenas máquinas de nitrogênio líquido, com sua estrutura compacta, capacidade de implantação flexível e desempenho estável de produção de nitrogênio, estão passando de laboratórios para oficinas industriais, de clínicas médicas a estações de pesquisa remotas, tornando-se equipamentos centrais para promover aplicações de baixa temperatura em todos os campos. Ao contrário dos modelos tradicionais de divisão de ar de grandes dimensões, que dependem da produção centralizada e do transporte de longas distâncias, este equipamento capaz de preparar nitrogênio líquido em pequena escala no local muda a lógica do fornecimento de nitrogênio líquido para fornecer aos usuários uma solução de baixa temperatura "pronta para produção". Sua essência é um sistema altamente integrado de separação e liqueficação de ar em miniatura que, com a otimização do consumo de energia e a atualização da automação trazida pela iteração tecnológica, tem sido amplamente aplicado em dezenas de áreas como ciências da vida, saúde, pesquisa e desenvolvimento eletrônico.

Princípio básico: conversão precisa do ar para o nitrogênio líquido

O fluxo de trabalho da máquina de nitrogênio líquido pequeno é baseado no princípio físico da distilação a baixa temperatura e da liquefação do gás, todo o processo pode ser dividido em purificação do ar, separação a baixa temperatura, geração de nitrogênio líquido três fases principais, cada anel anel anel para garantir a pureza do produto e a produção. Primeiro, o ar ambiente através do filtro de alta eficiência para remover impurezas sólidas como poeira, o compressor de ar sem óleo é pressionado para 5-8 bar - a tecnologia de compressão sem óleo é a chave para garantir a pureza do nitrogênio líquido, que pode evitar eficazmente a poluição do sistema de seguimento do vapor de óleo. O ar comprimido entra imediatamente na unidade de purificação profunda e, por sua vez, elimina gradualmente a umidade, o dióxido de carbono, os hidrocarbonetos e outras impurezas através do secador congelado, filtro de precisão e dispositivo de adsorção de tela molecular de duas torres, onde a torre de tela molecular usa um modo de regeneração alternativo para garantir o funcionamento contínuo do equipamento sem interrupções. Esta etapa é crucial porque, em ambientes de baixa temperatura subsequentes, a umidade e o dióxido de carbono podem congelar em sólidos, bloqueando facilmente tubulações e válvulas, resultando em falhas no sistema.

O ar de alta pressão purificado entrará no sistema de separação de baixa temperatura do núcleo, que é integrado no tanque frio isolado a vácuo, através do trocador principal de calor com o nitrogênio de baixa temperatura de retorno para a troca de calor de fluxo inverso, a temperatura cai gradualmente para perto de -190 ° C. O ar arrefecido entra na torre de destilação miniatura, usando a diferença de ponto de ebulição de nitrogênio (ponto de ebulição -195,8 ° C) e oxigênio (ponto de ebulição -183 ° C) para alcançar a separação de componentes - dentro da torre de destilação, a fase gás ascendente está em contato completo com a fase líquida descendente, o oxigênio é mais fácil de condensar na fase líquida devido ao ponto de ebulição mais alto, enquanto o nitrogênio é enriquecido no topo da torre para formar a fase gás de alta pureza. Estes gases ricos em nitrogênio são posteriormente resfriados por expansão de refluxo ou expansão de microtransplanação, que finalmente atinge condições de liquefação para formar nitrogênio líquido. O nitrogênio líquido gerado será armazenado em recipientes internos ou externos de Duval, enquanto o nitrogênio não licuado participa da troca de calor como gás de refluxo para alcançar a recuperação de energia e o esvaziamento, o ciclo inteiro é baseado no design de ciclo Linde melhorado, e alguns modelos melhoram significativamente a eficiência energética após a introdução de máquinas de expansão transparentes.

Composição do sistema: design modular altamente integrado

Para se adaptar às necessidades de mobilidade e implantação interna, a máquina de nitrogênio líquido pequena adota um design modular para comprimir o sistema de separação de ar complexo para uma área de 0,5-1,5 ㎡, a sua composição central pode ser dividida em cinco unidades principais, cada unidade trabalha em conjunto para automatizar a operação. A unidade de compressão de ar usa compressores silenciosos de pistão ou parafuso sem óleo, não só para fornecer uma fonte estável de gás de alta pressão, mas também para controlar o ruído operacional abaixo de 60 dB (A), adequado para laboratórios, clínicas e outros ambientes sensíveis ao ruído. A unidade de purificação é a linha de defesa para garantir a qualidade do produto, além de componentes de filtragem e adsorção convencionais, alguns modelos médicos também aumentarão o filtro de desinfecção para que o ponto de orvalho do nitrogênio caia abaixo de -60 ° C para atender aos requisitos estériles da conservação de amostras biológicas.

O caixa de frio como o "coração" do equipamento, integrado internamente com um trocador de calor de asa de placa, uma coluna de destilação em miniatura, uma válvula de expansão e outros componentes críticos de baixa temperatura, o uso externo de isolamento a vácuo ou tecnologia de enchimento de areia perlada para minimizar a perda de frio - um bom desempenho de isolamento térmico determina diretamente o nível de consumo de energia do equipamento, * o consumo de energia unitário do modelo caiu para 0,7-1,2 kWh / L, o produto anterior caiu mais de 40%. O sistema de controle usa um PLC ou microprocessador embutido, com funções básicas como inicialização automática e parada, monitoramento de nível de líquido, alarme de falha e outros, alguns modelos também suportam comunicações remotas Wi-Fi ou 4G, e os usuários podem monitorar os parâmetros operacionais do dispositivo em tempo real através de telefones celulares ou computadores e até mesmo realizar manutenção remota e atualizações de programas. Os dispositivos de proteção de segurança são componentes importantes, incluindo válvulas de liberação de pressão, sensores de concentração de oxigênio, proteção contra sobreaquecimento, interruptores de vazamento, etc., onde o monitoramento da concentração de oxigênio pode alertar em tempo real sobre o risco de falta de oxigênio ambiental para garantir a segurança do operador.

Características técnicas: as principais vantagens do suporte de corpo pequeno

　　Pequeno nitrogênio líquido de alta purezaEm comparação com grandes equipamentos industriais e modelos tradicionais de aquisição de nitrogênio líquido, as vantagens das pequenas máquinas de nitrogênio líquido se concentram em três dimensões de flexibilidade, economia e segurança. Em termos de parâmetros de desempenho, sua capacidade de produção abrange a faixa de 10-150 litros / dia, que pode atender às necessidades diárias de laboratórios individuais a pequenas empresas, com a produção diária de modelos dedicados ao laboratório de 10-100 litros, enquanto os modelos industriais podem chegar a mais de 120 litros / dia; A pureza do nitrogênio é geralmente ≥ 99,995% (4,5N), e alguns modelos podem atingir 99,999% (5N) através da otimização do processo de destilação para atender às necessidades de alta precisão como congelamento celular e teste de semicondutores. Os níveis de consumo de energia continuam a ser otimizados com a atualização tecnológica, com um modelo de produção diária de 20 litros, por exemplo, que consome apenas 4,5 kWh de energia e custos operacionais muito menores do que a aquisição de nitrogênio líquido engarrafado.