ที่ ระบบหมุนเวียนแบบวงปิด ของช่องเก็บของหน้ารถ เป็นระบบวงปิดที่มีความแม่นยำ โดยผสมผสานการฟอกก๊าซ พลังงานหมุนเวียน และการควบคุมแรงดัน วัตถุประสงค์หลักไม่ได้เป็นเพียงการ 'เอาอากาศออก' แต่เพื่อให้ก๊าซเฉื่อยภายในห้องหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องและทำให้บริสุทธิ์ในตัวเอง เพื่อให้ระดับน้ำและออกซิเจนคงอยู่ที่ระดับต่ำมาก <1 ppm ในระยะยาว ระบบหมุนเวียนแบบวงปิดของช่องเก็บของ Mikrouna ประกอบด้วยห้าขั้นตอนการทำงาน: กำลังหมุนเวียนและการส่งก๊าซ การทำให้บริสุทธิ์ของสิ่งเจือปน การควบคุมลอจิกของวาล์วและแรงดัน การฟื้นฟูคอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์ และการควบคุมการตรวจสอบและป้อนกลับ
ขั้นตอนที่ 1: พลังงานหมุนเวียนและการส่งก๊าซ
การหมุนเวียนแบบวงปิดเป็นวงจรปิดโดยสมบูรณ์ ก๊าซที่ใช้งานคืออาร์กอนหรือไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง และพัดลมหมุนเวียนความถี่แปรผันทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำหรับทั้งระบบ พัดลมของ Mikrouna มีอัตราการไหล 90 m³/h ในขณะที่รุ่นต่างๆ สามารถให้อัตราการไหลที่สูงกว่า เช่น 145 หรือ 180 m³/h ตามที่ต้องการ พัดลมจะดึงก๊าซเฉื่อยจากภายในช่องเก็บของหน้ารถ และลำเลียงผ่านท่อสแตนเลสไปยังชุดคอลัมน์ฟอกอากาศ หลังจากการทำให้บริสุทธิ์ ก๊าซเฉื่อยที่สะอาดจะถูกส่งกลับไปยังช่องเก็บของหน้ารถ ทำให้เกิดวงจรปิด ก๊าซจะไหลเวียนภายในระบบเท่านั้น แทนที่จะถูกปล่อยออกสู่ภายนอกโดยตรง ทำให้เกิดการอนุรักษ์ก๊าซเฉื่อยที่มีความบริสุทธิ์สูงได้สูงสุด
ท่อหมุนเวียนของกล่องเก็บของหน้ารถสามารถขยายไปยังห้องกระบวนการที่เชื่อมต่อกัน ทำให้ก๊าซภายในห้องเหล่านั้นมีส่วนร่วมในการไหลเวียนไปพร้อมๆ กัน และรับประกันการกำจัดน้ำและออกซิเจน วงจรหมุนเวียนมีวาล์วมุมแบบนิวแมติกและโซลินอยด์วาล์วในตัว PLC จะเปิดและปิดวาล์วโดยอัตโนมัติตามสภาพการทำงาน โดยแยกคอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์ในระหว่างการสร้างใหม่ ในขณะเดียวกันก็ทำให้การไหลเวียนของช่องเก็บของหน้ารถหลักยังคงดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่อง
ขั้นตอนที่ 2: การกำจัดน้ำและออกซิเจนภายในคอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์
ก๊าซผสมที่ถูกผลักโดยพัดลมจะเข้าสู่ภาชนะคอลัมน์บริสุทธิ์ ซึ่งเต็มไปด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง 5 กิโลกรัม และตะแกรงโมเลกุล 5 กิโลกรัม ก๊าซจะไหลผ่านชั้นตะแกรงโมเลกุลเป็นอันดับแรก โดยที่โครงสร้างพรุนขนาดเล็กจะดูดซับโมเลกุลของน้ำจากกระแสก๊าซทางกายภาพ ทำให้เกิดภาวะขาดน้ำ จากนั้นก๊าซจะไหลผ่านชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง โดยที่ธาตุทองแดงจะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับออกซิเจนในกระแสก๊าซเพื่อกำจัดออกซิเจน จากนั้นก๊าซเฉื่อยที่มีความบริสุทธิ์สูงที่บริสุทธิ์จะไหลกลับผ่านท่อเข้าไปในช่องเก็บของหน้ารถ ช่วยลดความเข้มข้นของน้ำและออกซิเจนภายในห้อง
หลังจากการหมุนเวียนซ้ำ น้ำและออกซิเจนภายในห้องจะถูกดักจับโดยวัสดุบรรจุอย่างต่อเนื่อง และระดับน้ำและออกซิเจนจะค่อยๆ ลดลงจนถึงช่วง 1 ppm ในเวลาเดียวกัน ตัวกรองขนาด 0.3 ไมโครเมตรภายในช่องเก็บของหน้ารถสามารถกรองผงและฝุ่นออกจากก๊าซที่หมุนเวียนได้ ป้องกันไม่ให้ผงบรรจุกลับเข้าไปในห้องและตัวอย่างที่ปนเปื้อน
ขั้นตอนที่ 3: การควบคุมความดันและวาล์วที่ประสานกัน
ระบบหมุนเวียนแบบวงปิดไม่ได้ปิดผนึกอย่างแน่นหนาอย่างสมบูรณ์ ระบบจะตรวจสอบแรงดันในห้องอย่างต่อเนื่องและรักษาแรงดันเชิงบวกเล็กน้อย การทำงานของพัดลมหมุนเวียนทำให้เกิดความผันผวนของแรงดัน ดังนั้นระบบจะจ่ายก๊าซเฉื่อยจำนวนเล็กน้อยโดยอัตโนมัติเพื่อชดเชยการสูญเสียแรงดัน เมื่อแรงดันสูงเกินไป ระบบจะเปิดช่องระบายอากาศโดยอัตโนมัติเพื่อระบายแรงดัน เมื่อความดันต่ำเกินไป สัญญาณเตือนจะถูกกระตุ้นเพื่อระบุปัญหาการซีลที่อาจเกิดขึ้น
ขั้นตอนที่ 4: การสร้างคอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์ใหม่เพื่อฟื้นฟูความสามารถในการทำให้บริสุทธิ์
หลังจากการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง ตะแกรงโมเลกุลจะอิ่มตัวด้วยน้ำที่ถูกดูดซับ ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงจะถูกแปลงเป็นคอปเปอร์ออกไซด์เป็นส่วนใหญ่ ส่งผลให้ความสามารถในการทำให้บริสุทธิ์ลดลง ระบบจะตัดการเชื่อมต่อคอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์ที่จะสร้างใหม่จากวงจรการหมุนเวียนหลัก และแนะนำส่วนผสมของไฮโดรเจน/ก๊าซเฉื่อย 5–10% คอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์ได้รับความร้อน และไฮโดรเจนจะลดคอปเปอร์ออกไซด์กลับไปเป็นธาตุทองแดงที่ทำงานอยู่ ตะแกรงโมเลกุลจะปล่อยความชื้นที่ถูกดูดซับที่อุณหภูมิสูง และความชื้นจะถูกระบายออกจากระบบพร้อมกับก๊าซไอเสียที่สร้างใหม่
หลังจากการลดและการคายการดูดซึมเสร็จสิ้น ระบบจะหยุดการให้ความร้อนและก๊าซเฉื่อยเพื่อไล่และทำให้คอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์เย็นลง วัสดุเติมจะฟื้นคืนความสามารถในการกำจัดน้ำและออกซิเจน และวาล์วจะสลับเพื่อเชื่อมต่อคอลัมน์กับการไหลเวียนแบบวงปิดอีกครั้ง กระบวนการฟื้นฟูทั้งหมดได้รับการควบคุมโดยอัตโนมัติโดย PLC และไม่จำเป็นต้องดำเนินการด้วยตนเอง
ขั้นตอนที่ 5: การตรวจสอบ ข้อเสนอแนะ และการควบคุมแบบวงปิด
อินเทอร์เฟซการสุ่มตัวอย่างได้รับการติดตั้งในการวางท่อแบบวงปิด เครื่องวิเคราะห์น้ำและออกซิเจนสุ่มตัวอย่างก๊าซหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง และให้ข้อมูลน้ำและออกซิเจนแบบเรียลไทม์แก่ PLC หากระดับน้ำและออกซิเจนเพิ่มขึ้นเนื่องจากวัสดุปล่อยสิ่งเจือปนหรือเนื่องจากการรั่วซึมของซีล ระบบจะทำให้พัดลมทำงานที่ความเร็วสูงและเพิ่มการไหลเวียนเพื่อเร่งการกำจัดสิ่งเจือปน เมื่อตัวบ่งชี้ยังคงมีเสถียรภาพและอยู่ภายในข้อกำหนดเป็นระยะเวลานาน พัดลมความถี่แปรผันจะลดความเร็วลงเพื่อลดการใช้พลังงาน
ระบบหมุนเวียนแบบวงปิดของช่องเก็บของ Mikrouna อาศัยก๊าซเฉื่อยที่ไหลซ้ำๆ ผ่านวงจรปิด ตัวกลางการทำให้บริสุทธิ์จะจับสิ่งสกปรกอย่างต่อเนื่อง การฟื้นฟูตัวกลางในการฟื้นฟูหลังจากการอิ่มตัว และการควบคุมการตอบสนองโดยใช้เซ็นเซอร์ ฟังก์ชันเหล่านี้ร่วมกันช่วยให้มั่นใจได้ว่าช่องเก็บของหน้ารถและห้องกระบวนการที่เชื่อมต่อกันซึ่งรวมเข้ากับช่องเก็บของหน้ารถ สามารถรักษาบรรยากาศเฉื่อยที่มีความบริสุทธิ์สูง ปราศจากน้ำ และปราศจากออกซิเจนได้ในระยะยาว
