AA kesztyűtartó zárt hurkú keringtető rendszer lényegében egy precíziós zárt hurkú rendszer, amely integrálja a gáztisztítást, a keringető teljesítményt és a nyomásszabályozást. Alapvető célja nem egyszerűen a 'levegő eltávolítása', hanem a kamrában lévő inert gáz folyamatos keringtetése és öntisztulása, hogy a víz és oxigén szintje hosszú távon rendkívül alacsony, 1 ppm alatti szinten maradhasson. A Mikrouna kesztyűtartó zárt hurkú cirkulációs rendszere öt működési szakaszból áll: cirkulációs teljesítmény és gázszállítás, szennyeződések tisztítása, nyomás- és szeleplogikai vezérlés, tisztítás-oszlop regenerálás és felügyelet-visszacsatolás szabályozás.
1. lépés: Áramköri áram és gázszállítás
A zárt hurkú cirkuláció teljesen zárt áramkör. A munkagáz nagy tisztaságú argon vagy nitrogén, és egy változtatható frekvenciájú cirkulációs ventilátor szolgálja az egész rendszer áramforrását. A Mikrouna ventilátorának áramlási sebessége 90 m³/h, míg a különböző modellek igény szerint nagyobb áramlási sebességet biztosítanak, például 145 vagy 180 m³/h. A ventilátor inert gázt szív ki a kesztyűtartó kamrájából, és a rozsdamentes acél csövön keresztül a tisztítóoszlop egységhez szállítja. Tisztítás után a tiszta inert gáz visszakerül a kesztyűtartó kamrába, zárt kört képezve. A gáz csak a rendszeren belül kering, nem pedig közvetlenül a külvilágba kerül, így maximalizálva a nagy tisztaságú inert gáz megőrzését.
A kesztyűtartó keringető csővezetéke kiterjedhet a csatlakoztatott folyamatkamrákra, lehetővé téve az ezekben a kamrákban lévő gázok egyidejű részvételét a keringésben, és biztosítja a víz és az oxigén eltávolítását. A cirkulációs hurok pneumatikus sarokszelepekkel és integrált mágnesszelepekkel van felszerelve. A PLC a működési feltételeknek megfelelően automatikusan be- és kikapcsolja a szelepeket, leválasztva a tisztítóoszlopot a regeneráció során, miközben biztosítja, hogy a kesztyűtartó fő keringése zavartalanul folytatódjon.
2. lépés: Víz és oxigén eltávolítása a tisztítóoszlopon belül
A ventilátor által tolt kevert gáz a tisztítóoszlopos edénybe kerül, amely 5 kg rézkatalizátorral és 5 kg molekulaszitával van megtöltve. A gáz először áthalad a molekulaszita rétegen, ahol a mikropórusos szerkezet fizikailag abszorbeálja a vízmolekulákat a gázáramból, és ezzel befejezi a kiszáradást. A gáz ezután átáramlik a réz-katalizátorrétegen, ahol az elemi réz kémiai reakcióba lép a gázáramban lévő oxigénnel, hogy eltávolítsa az oxigént. A megtisztított, nagy tisztaságú inert gáz ezután a csövön keresztül visszaáramlik a kesztyűtartó kamrába, csökkentve a víz- és oxigénkoncentrációt a kamrában.
Ismételt keringtetés után a kamrában lévő vizet és oxigént folyamatosan felfogják a töltőanyagok, és a víz-oxigén szint fokozatosan 1 ppm tartományra csökken. Ugyanakkor a kesztyűtartó belsejében található 0,3 μm-es szűrő képes kiszűrni a port és a port a keringő gázból, megakadályozva ezzel a töltőpor visszajutását a kamrába és a minták szennyeződését.
3. lépés: Koordinált nyomás és szelepvezérlés
A zárt hurkú keringtető rendszer nincs teljesen mereven lezárva. A rendszer folyamatosan figyeli a kamranyomást és enyhén pozitív nyomást tart fenn. A keringtető ventilátor működése nyomásingadozást okoz, így a rendszer automatikusan kis mennyiségű inert gázt szolgáltat a nyomásveszteség kompenzálására. Ha a nyomás túl magas, a rendszer automatikusan kinyitja a szellőzőnyílást a nyomáscsökkentés érdekében; ha a nyomás túl alacsony, riasztás indul, jelezve egy lehetséges tömítési problémát.
4. lépés: A tisztítóoszlop regenerálása a tisztítási kapacitás helyreállítása érdekében
Folyamatos keringtetés után a molekulaszita telítődik adszorbeált vízzel, miközben a rézkatalizátor nagyrészt réz-oxiddá alakul, csökkentve a tisztítási kapacitást. A rendszer leválasztja a regenerálandó tisztítóoszlopot a fő keringtető körről, és 5-10%-os hidrogén/inert gáz keveréket vezet be. A tisztító oszlopot felmelegítjük, és a hidrogén a réz-oxidot visszaredukálja aktív elemi rézsé. A molekulaszita magas hőmérsékleten felszabadítja az adszorbeált nedvességet, és a nedvességet a regenerációs kipufogógázzal távozik a rendszerből.
A redukció és a deszorpció befejezése után a hevítés leáll, és inert gázzal öblítjük és hűtjük a tisztítóoszlopot. A töltőanyagok visszanyerik víz- és oxigéneltávolító képességüket, és a szelepek átkapcsolnak, hogy visszakapcsolják az oszlopot a zárt hurkú keringetéshez. A teljes regenerációs folyamatot a PLC automatikusan vezérli, és nincs szükség kézi működtetésre.
5. lépés: Monitoring, visszacsatolás és zárt hurkú szabályozás
A zárt hurkú csővezetékbe mintavételi interfészek vannak beépítve. Egy víz-oxigén analizátor folyamatosan mintát vesz a keringő gázból, és valós idejű víz-oxigén adatokat szolgáltat a PLC-nek. Ha a víz és az oxigén szintje emelkedik, mert az anyagok szennyeződéseket bocsátanak ki, vagy a tömítés szivárgása miatt, a rendszer nagy sebességen tartja a ventilátort, és növeli a keringető áramlást a szennyeződések eltávolításának felgyorsítása érdekében. Ha a jelzőfények hosszú ideig stabilak és a specifikáción belül maradnak, a változtatható frekvenciájú ventilátor csökkenti a fordulatszámát az energiafogyasztás csökkentése érdekében.
A Mikrouna kesztyűtartó zárt hurkú keringető rendszere a zárt körben ismétlődően átáramló inert gázon, a szennyeződéseket folyamatosan felfogó tisztítóközegen, a telítés utáni regeneráción és a szenzor alapú visszacsatolás szabályozáson alapul. Ezek a funkciók együttesen biztosítják, hogy a kesztyűtartó kamra – és a kesztyűtartóba integrált kapcsolódó folyamatkamrák – hosszú távon nagy tisztaságú, vízmentes, oxigénmentes inert atmoszférát tudjon fenntartani.
