Theбардачка — це, по суті, точна система замкнутого циклу, яка об’єднує очищення газу, потужність циркуляції та контроль тиску. Замкнута циркуляційна система Його основна мета полягає не просто у «видаленні повітря», а в підтримці безперервної циркуляції та самоочищення інертного газу всередині камери, щоб рівні води та кисню могли залишатися на надзвичайно низькому рівні <1 ppm протягом тривалого часу. Замкнута циркуляційна система бардачка Mikrouna складається з п'яти робочих етапів: циркуляційна потужність і подача газу, очищення домішок, тиск і логічне керування клапаном, регенерація очисної колони та регулювання моніторингу та зворотного зв'язку.
Крок 1: Циркуляція електроенергії та доставки газу
Замкнута циркуляція є повністю замкнутою системою. Робочим газом є аргон або азот високої чистоти, а циркуляційний вентилятор зі змінною частотою служить джерелом живлення для всієї системи. Вентилятор Mikrouna має продуктивність 90 м⊃3;/год, тоді як різні моделі можуть забезпечувати більш високу швидкість потоку, наприклад 145 або 180 м⊃3;/год, за потреби. Вентилятор втягує інертний газ із камери бардачка та транспортує його через труби з нержавіючої сталі до очисної колони. Після очищення чистий інертний газ повертається в камеру бардачка, утворюючи замкнутий контур. Газ циркулює лише всередині системи, а не викидається безпосередньо назовні, максимально зберігаючи інертний газ високої чистоти.
Циркуляційний трубопровід бардачка може поширюватися на з’єднані технологічні камери, дозволяючи газу всередині цих камер брати участь у циркуляції одночасно та забезпечуючи видалення води та кисню. Циркуляційний контур оснащений пневматичними кутовими клапанами та вбудованими електромагнітними клапанами. ПЛК автоматично вмикає та вимикає клапани відповідно до робочих умов, ізолюючи очисну колону під час регенерації, забезпечуючи безперебійну циркуляцію основного бардачка.
Крок 2: Видалення води та кисню всередині очисної колони
Змішаний газ, який виштовхується вентилятором, надходить у посудину очисної колони, яка заповнюється 5 кг мідного каталізатора та 5 кг молекулярного сита. Газ спочатку проходить через шар молекулярного сита, де мікропориста структура фізично адсорбує молекули води з газового потоку, завершуючи дегідратацію. Потім газ протікає через шар мідного каталізатора, де елементарна мідь вступає в хімічну реакцію з киснем у газовому потоці, видаляючи кисень. Потім очищений інертний газ високої чистоти повертається через трубопровід у камеру перчаткового ящика, зменшуючи концентрацію води та кисню всередині камери.
Після повторної циркуляції вода та кисень усередині камери безперервно захоплюються наповнювальними матеріалами, і рівень води та кисню поступово знижується до діапазону 1 проміле. У той же час фільтр 0,3 мкм всередині бардачка може фільтрувати порошок і пил від циркулюючого газу, запобігаючи потраплянню порошку наповнювача назад у камеру та забрудненню зразків.
Крок 3: Узгоджене керування тиском і клапаном
Замкнута система циркуляції не є повністю жорстко герметичною. Система постійно контролює тиск у камері та підтримує трохи надлишковий тиск. Робота циркуляційного вентилятора викликає коливання тиску, тому система автоматично подає невелику кількість інертного газу для компенсації втрати тиску. Коли тиск занадто високий, система автоматично відкриває вентиляційний отвір для скидання тиску; коли тиск надто низький, спрацьовує сигнал тривоги, який вказує на можливу проблему з ущільненням.
Крок 4: Регенерація очисної колони для відновлення очисної потужності
Після безперервної циркуляції молекулярне сито насичується адсорбованою водою, тоді як мідний каталізатор значною мірою перетворюється на оксид міді, що знижує здатність до очищення. Система від’єднує очисну колону, яку потрібно регенерувати, від основного циркуляційного контуру та вводить 5–10% суміш водню/інертного газу. Очисна колона нагрівається, і водень відновлює оксид міді назад до активної елементарної міді. Молекулярне сито вивільняє адсорбовану вологу при високій температурі, і волога виводиться із системи з регенераційним вихлопним газом.
Після завершення відновлення та десорбції нагрівання припиняється, і для продування та охолодження очисної колони використовується інертний газ. Наповнювальні матеріали відновлюють свою здатність видаляти воду та кисень, і клапани перемикаються, щоб знову підключити колонку до замкнутого циклу циркуляції. Весь процес регенерації автоматично контролюється ПЛК і не вимагає ручного керування.
Крок 5: Моніторинг, зворотній зв'язок і регулювання замкненого циклу
Інтерфейси відбору проб встановлені в замкнутому трубопроводі. Аналізатор води та кисню безперервно відбирає проби циркулюючого газу та передає дані про воду та кисень у реальному часі на ПЛК. Якщо рівень води та кисню підвищується через виділення домішок з матеріалів або через течі ущільнення, система підтримує високу швидкість вентилятора та збільшує циркуляційний потік для прискорення видалення домішок. Коли показники залишаються стабільними та в межах специфікації протягом тривалого періоду, частотно-регульований вентилятор знижує швидкість для зниження енергоспоживання.
Замкнута циркуляційна система бардачка Mikrouna базується на інертному газі, який постійно протікає через замкнутий контур, очисному середовищі, яке безперервно вловлює домішки, регенерації, що відновлює середовище після насичення, і регулюванні за допомогою датчиків. Разом ці функції гарантують, що камера бардачка — і пов’язані з ним технологічні камери — можуть підтримувати безводну інертну атмосферу високої чистоти без кисню протягом тривалого часу.
