TëSistemi i qarkullimit të qarkut të mbyllur të kutisë së dorës është në thelb një sistem me precizion të mbyllur që integron pastrimin e gazit, fuqinë e qarkullimit dhe kontrollin e presionit. Qëllimi i tij kryesor nuk është thjesht të 'heqë ajrin', por të mbajë gazin inert brenda dhomës të qarkullojë dhe të pastrohet vazhdimisht, në mënyrë që nivelet e ujit dhe oksigjenit të mbeten në një nivel jashtëzakonisht të ulët prej <1 ppm për një afat të gjatë. Sistemi i qarkullimit të qarkut të mbyllur të kutisë së dorës Mikrouna përbëhet nga pesë faza funksionimi: fuqia e qarkullimit dhe shpërndarja e gazit, pastrimi i papastërtive, kontrolli i logjikës së presionit dhe valvulave, rigjenerimi i kolonës së pastrimit dhe rregullimi i monitorimit të reagimit.
Hapi 1: Fuqia e Qarkullimit dhe Ofrimi i Gazit
Qarkullimi me qark të mbyllur është një qark plotësisht i mbyllur. Gazi i punës është argon ose azot me pastërti të lartë dhe një ventilator qarkullimi me frekuencë të ndryshueshme shërben si burim energjie për të gjithë sistemin. Ventilatori i Mikrouna ka një shpejtësi rrjedhjeje prej 90 m³/h, ndërsa modele të ndryshme mund të ofrojnë shpejtësi më të larta rrjedhjeje, si 145 ose 180 m³/h, sipas nevojës. Ventilatori nxjerr gaz inert nga brenda dhomës së kutisë së dorezave dhe e transporton atë përmes tubacioneve prej çeliku inoks në njësinë e kolonës së pastrimit. Pas pastrimit, gazi i pastër inert kthehet në dhomën e kutisë së dorezave, duke formuar një qark të mbyllur. Gazi qarkullon vetëm brenda sistemit në vend që të shkarkohet drejtpërdrejt në pjesën e jashtme, duke maksimizuar ruajtjen e gazit inert me pastërti të lartë.
Tubacioni i qarkullimit të kutisë së dorezave mund të shtrihet në dhomat e procesit të lidhur, duke lejuar që gazi brenda atyre dhomave të marrë pjesë në qarkullim në të njëjtën kohë dhe të sigurojë heqjen e ujit dhe oksigjenit. Laku i qarkullimit është i pajisur me valvola këndore pneumatike dhe valvola solenoid të integruar. PLC ndez dhe fik automatikisht valvulat sipas kushteve të funksionimit, duke izoluar kolonën e pastrimit gjatë rigjenerimit duke siguruar që qarkullimi kryesor i kutisë së dorezave të vazhdojë pandërprerë.
Hapi 2: Heqja e ujit dhe oksigjenit brenda kolonës së pastrimit
Gazi i përzier i shtyrë nga ventilatori hyn në enën e kolonës së pastrimit, e cila është e mbushur me 5 kg katalizator bakri dhe 5 kg sitë molekulare. Gazi fillimisht kalon nëpër shtresën e sitës molekulare, ku struktura mikroporoze thith fizikisht molekulat e ujit nga rryma e gazit, duke përfunduar dehidratimin. Gazi më pas rrjedh nëpër shtresën e katalizatorit të bakrit, ku bakri elementar reagon kimikisht me oksigjenin në rrjedhën e gazit për të hequr oksigjenin. Gazi inert i pastruar me pastërti të lartë rrjedh më pas përmes tubacioneve në dhomën e kutisë së dorezave, duke reduktuar përqendrimin e ujit dhe oksigjenit brenda dhomës.
Pas qarkullimit të përsëritur, uji dhe oksigjeni brenda dhomës kapen vazhdimisht nga materialet mbushëse dhe niveli i ujit dhe oksigjenit ulet gradualisht në intervalin 1 ppm. Në të njëjtën kohë, një filtër 0,3 μm brenda kutisë së dorezave mund të filtrojë pluhurin dhe pluhurin nga gazi qarkullues, duke parandaluar që pluhuri i mbushësit të kthehet në dhomë dhe të kontaminojë mostrat.
Hapi 3: Kontrolli i koordinuar i presionit dhe valvulave
Sistemi i qarkullimit me qark të mbyllur nuk është plotësisht i ngurtë i mbyllur. Sistemi monitoron vazhdimisht presionin e dhomës dhe mban një presion pak pozitiv. Funksionimi i ventilatorit të qarkullimit shkakton luhatje të presionit, kështu që sistemi furnizon automatikisht një sasi të vogël gazi inert për të kompensuar humbjen e presionit. Kur presioni është shumë i lartë, sistemi hap automatikisht ndenja për lehtësimin e presionit; kur presioni është shumë i ulët, aktivizohet një alarm për të treguar një problem të mundshëm mbylljeje.
Hapi 4: Rigjenerimi i kolonës së pastrimit për të rivendosur kapacitetin e pastrimit
Pas qarkullimit të vazhdueshëm, sita molekulare bëhet e ngopur me ujë të përthithur, ndërsa katalizatori i bakrit shndërrohet kryesisht në oksid bakri, duke reduktuar kapacitetin e pastrimit. Sistemi shkëput kolonën e pastrimit që do të rigjenerohet nga qarku kryesor i qarkullimit dhe fut një përzierje 5–10% hidrogjen/gaz inert. Kolona e pastrimit nxehet dhe hidrogjeni redukton oksidin e bakrit përsëri në bakër elementar aktiv. Sita molekulare lëshon lagështinë e përthithur në temperaturë të lartë dhe lagështia shkarkohet nga sistemi me gazin e shkarkimit të rigjenerimit.
Pas përfundimit të reduktimit dhe desorbimit, ngrohja ndalon dhe gazi inert përdoret për të pastruar dhe ftohur kolonën e pastrimit. Materialet mbushëse rikuperojnë aftësinë e tyre për të hequr ujin dhe oksigjenin dhe valvulat kalojnë për të rilidhur kolonën me qarkullimin e mbyllur. I gjithë procesi i rigjenerimit kontrollohet automatikisht nga PLC dhe nuk kërkon funksionim manual.
Hapi 5: Monitorimi, Feedback-u dhe Rregullimi i ciklit të mbyllur
Ndërfaqet e marrjes së mostrave janë instaluar në tubacionet me lak të mbyllur. Një analizues uji dhe oksigjeni merr mostra të vazhdueshme të gazit qarkullues dhe i siguron PLC-së të dhëna për ujë dhe oksigjen në kohë reale. Nëse nivelet e ujit dhe oksigjenit rriten për shkak se materialet lëshojnë papastërti ose për shkak të rrjedhjes së vulosjes, sistemi e mban ventilatorin me shpejtësi të lartë dhe rrit rrjedhën e qarkullimit për të përshpejtuar heqjen e papastërtive. Kur treguesit mbeten të qëndrueshëm dhe brenda specifikimeve për një periudhë të zgjatur, ventilatori me frekuencë të ndryshueshme zvogëlon shpejtësinë e tij për të ulur konsumin e energjisë.
Sistemi i qarkullimit të qarkut të mbyllur të kutisë së dorës Mikrouna mbështetet në gazin inert që rrjedh në mënyrë të përsëritur përmes një qarku të mbyllur, mjetet e pastrimit që kapin vazhdimisht papastërtitë, rigjenerimi që rikthen median pas ngopjes dhe rregullimi i reagimit të bazuar në sensor. Së bashku, këto funksione sigurojnë që dhoma e kutisë së dorezës - dhe dhomat e procesit të lidhura të integruara me kutinë e dorezës - mund të ruajnë një atmosferë inerte me pastërti të lartë, pa ujë dhe pa oksigjen për një afat të gjatë.
