Torpido gözü kapalı devre sirkülasyon sistemi esasen gaz arıtmayı, sirkülasyon gücünü ve basınç kontrolünü birleştiren hassas bir kapalı devre sistemidir. Temel amacı sadece 'havayı çıkarmak' değil, aynı zamanda oda içindeki inert gazın sürekli olarak dolaşmasını ve kendi kendini temizlemesini sağlamaktır, böylece su ve oksijen seviyeleri uzun vadede <1 ppm gibi son derece düşük bir seviyede kalabilir. Mikrouna torpido gözü kapalı devre sirkülasyon sistemi beş çalışma aşamasından oluşur: sirkülasyon gücü ve gaz dağıtımı, yabancı maddelerin saflaştırılması, basınç ve valf mantık kontrolü, arıtma kolonu rejenerasyonu ve izleme-geri bildirim düzenlemesi.
Adım 1: Sirkülasyon Gücü ve Gaz Dağıtımı
Kapalı çevrim sirkülasyon tamamen kapalı bir devredir. Çalışma gazı yüksek saflıkta argon veya nitrojendir ve değişken frekanslı sirkülasyon fanı tüm sistem için güç kaynağı görevi görür. Mikrouna'nın fanı 90 m³/saat akış hızına sahipken, farklı modeller ihtiyaca göre 145 veya 180 m³/saat gibi daha yüksek akış hızları sağlayabilir. Fan, torpido gözü bölmesinin içinden inert gazı çeker ve bunu paslanmaz çelik borular aracılığıyla arıtma kolonu ünitesine taşır. Arıtmanın ardından temiz inert gaz torpido gözü bölmesine geri gönderilerek kapalı bir devre oluşturulur. Gaz, doğrudan dışarıya boşaltılmak yerine yalnızca sistem içinde dolaşarak yüksek saflıkta inert gazın korunmasını maksimuma çıkarır.
Torpido gözü sirkülasyon boruları, bağlı proses odacıklarına uzanarak, bu odacıkların içindeki gazın eş zamanlı olarak dolaşıma katılmasına olanak tanıyarak su ve oksijenin uzaklaştırılmasını sağlar. Sirkülasyon döngüsü pnömatik açılı valfler ve entegre solenoid valflerle donatılmıştır. PLC, çalışma koşullarına göre vanaları otomatik olarak açıp kapatarak, rejenerasyon sırasında arıtma kolonunu izole ederken ana torpido gözü dolaşımının kesintisiz devam etmesini sağlar.
Adım 2: Arıtma Kolonunun İçindeki Su ve Oksijenin Giderilmesi
Fanın ittiği karışık gaz, 5 kg bakır katalizör ve 5 kg moleküler elekle doldurulmuş arıtma kolonu kabına girer. Gaz ilk önce mikro gözenekli yapının su moleküllerini gaz akışından fiziksel olarak adsorbe ettiği ve dehidrasyonu tamamladığı moleküler elek katmanından geçer. Gaz daha sonra bakır-katalizör katmanından akar; burada elementel bakır, oksijeni uzaklaştırmak için gaz akışındaki oksijenle kimyasal olarak reaksiyona girer. Saflaştırılmış yüksek saflıkta inert gaz daha sonra borular aracılığıyla torpido gözü bölmesine geri akar ve bölme içindeki su ve oksijen konsantrasyonunu azaltır.
Tekrarlanan sirkülasyondan sonra hazne içindeki su ve oksijen dolgu malzemeleri tarafından sürekli olarak tutulur ve su ve oksijen seviyesi kademeli olarak 1 ppm aralığına düşer. Aynı zamanda, torpido gözünün içindeki 0,3 μm'lik bir filtre, dolaşımdaki gazdaki tozu ve tozu filtreleyebilir, dolgu tozunun hazneye geri taşınmasını ve numuneleri kirletmesini önleyebilir.
Adım 3: Koordineli Basınç ve Valf Kontrolü
Kapalı devre sirkülasyon sistemi tamamen sıkı bir şekilde kapatılmamıştır. Sistem sürekli olarak hazne basıncını izler ve hafif bir pozitif basıncı korur. Sirkülasyon fanının çalışması basınç dalgalanmalarına neden olur, bu nedenle sistem, basınç kaybını telafi etmek için otomatik olarak küçük miktarda inert gaz sağlar. Basınç çok yüksek olduğunda sistem, basıncı tahliye etmek için havalandırmayı otomatik olarak açar; basınç çok düşük olduğunda olası bir sızdırmazlık sorununu belirten bir alarm tetiklenir.
Adım 4: Arıtma Kapasitesini Geri Kazanmak için Arıtma Kolonunun Yenilenmesi
Sürekli sirkülasyondan sonra, moleküler elek adsorbe edilmiş suyla doygun hale gelirken, bakır katalizörü büyük ölçüde bakır okside dönüştürülerek saflaştırma kapasitesi azalır. Sistem, yenilenecek olan arıtma kolonunun ana sirkülasyon döngüsünden bağlantısını keser ve %5-10'luk bir hidrojen/inert gaz karışımını devreye sokar. Arıtma kolonu ısıtılır ve hidrojen, bakır oksidi tekrar aktif elementel bakıra indirger. Moleküler elek, adsorbe edilen nemi yüksek sıcaklıkta serbest bırakır ve nem, rejenerasyon egzoz gazıyla birlikte sistemden dışarı atılır.
İndirgeme ve desorpsiyon tamamlandıktan sonra ısıtma durdurulur ve saflaştırma sütununu temizlemek ve soğutmak için inert gaz kullanılır. Doldurma malzemeleri, su ve oksijeni giderme yeteneklerini geri kazanır ve valfler, kolonu kapalı döngü sirkülasyonuna yeniden bağlamak için geçiş yapar. Tüm rejenerasyon süreci PLC tarafından otomatik olarak kontrol edilir ve manuel işlem gerektirmez.
Adım 5: İzleme, Geri Bildirim ve Kapalı Döngü Düzenleme
Numune alma arayüzleri kapalı devre borulara monte edilir. Bir su ve oksijen analizörü, dolaşımdaki gazı sürekli olarak örnekler ve PLC'ye gerçek zamanlı su ve oksijen verilerini sağlar. Malzemelerin yabancı madde salması veya sızdırmazlık sızıntısı nedeniyle su ve oksijen seviyeleri yükselirse, sistem fanı yüksek hızda tutar ve yabancı maddelerin uzaklaştırılmasını hızlandırmak için sirkülasyon akışını artırır. Göstergeler uzun bir süre sabit ve spesifikasyon dahilinde kaldığında değişken frekanslı fan, enerji tüketimini azaltmak için hızını düşürür.
Mikrouna torpido gözü kapalı döngü sirkülasyon sistemi, kapalı bir devre boyunca tekrar tekrar akan inert gaza, safsızlıkları sürekli olarak yakalayan arıtma ortamına, doygunluktan sonra ortamı geri yükleyen rejenerasyona ve sensör tabanlı geri bildirim düzenlemesine dayanır. Bu işlevler birlikte, torpido gözü bölmesinin (ve torpido gözüyle entegre edilmiş bağlı işlem odalarının) uzun vadede yüksek saflıkta, susuz, oksijensiz inert bir atmosferi koruyabilmesini sağlar.
