Sampla de chaidéal crióigineach a chur i bhfeidhm i bhfolús foircneach ard

Sampla de chaidéal crióigineach a chur i bhfeidhm i bhfolús foircneach ard

Níos mó ná deich mbliana ó shin, chuireamar tús le córas caidéil chrióigineach agus córas ola-chaidéil thirim a chur i bhfeidhm i dtrealamh próisis a bhaineann le teicneolaíocht leictreonach i bhfolús chun folús ultra ard-ard a fháil le héifeacht shásúil. Cuireann an iarracht seo buntáistí uathúla na caidéil chrióigineach, atá tapa, glan agus iontaofa, i bhfeidhm ar an bhfolús foirnéise. Ionchorpraítear na caidéil chrióigineach sa chóras folúis chun timpeallacht fholús glan ultra ard a bhaint amach. Tugtar isteach sa pháipéar seo cur i bhfeidhm caidéil chrióigineach i bhfoirnéis ardfholúis. Tugtar isteach go dáiríre an smaoineamh deartha maidir le córas folúis caidéil chrióigineach, an príomhchumraíocht agus nithe a bhfuil aird ag teastáil uathu ar an gcóras folúis, roghnú agus ríomh caidéil chrióigineach. Tá luach tagartha aige maidir le taighde agus forbairt foirnéise folúis den chineál céanna agus feidhmiú caidéil chrióigineach. Trí gach nasc taighde agus forbartha a rialú go docht, glanadh, degassing agus bácáil de réir na sonraíochta i bhfolús ultra-ard, shroich brú deiridh an fhoirnéis bhfolús 2 10-7pa, ag síneadh brú teorann na foirnéise i bhfolús traidisiúnta le beagnach ordú de méid. Le blianta beaga anuas tugadh isteach caidéil folúis saor ó ola agus úsáideadh go forleathan iad i réimse an tionscail leathsheoltóra. Dá bhrí sin, cuireadh chun cinn go forleathan an córas éadála ultra-ardleibhéil saor ó ola a bhfuil caidéal crióigineach agus caidéal tirim aige chun cinn i dteicneolaíocht leathsheoltóra leictreonach, i gcóras sciath optúil agus i réimse an aeraspáis.

Trí theocht an dromchla pumpála faoi bhun 20 K a ísliú tríd an mheánteocht íseal, is féidir an gás a bhfuil fiuchphointe níos ísle aige a chomhdhlúthú ar an dromchla caidéalaithe agus is féidir cuid mhór gáis a bhaint. Is é an úsáid a bhainfear as dromchla caidéalaithe ísealteochta ná caidéal gáis comhdhlúite ar a dtugtar caidéil chrióigineach, nó caidéal comhdhlúthaithe. Is gléas é a dhéanann comhdhlúthú, asú nó comhdhlúthú + an gás tar éis meán ísealteochta a úsáid chun teocht an dromchla a laghdú, chun brú an spáis phumpáilte a laghdú agus chun an folús a fháil nó a chothabháil.

Mar chóras caidéalaithe iomlán, tá dhá chuid sa chaidéal crióigineach, is é an príomhchorp an comhlacht caidéil folúis, agus is é an dara cuid an comhbhrúiteoir. Anois tá sé in úsáid go forleathan cuisneoir caidéil chrióigineach, is é a chroí refrigerator chrióigineach. Seo a leanas an sreabhadh bunúsach: ar dtús, tá héiliam comhbhrúite go hardteocht agus brú; Déantar é a fhuarú ansin le malartóir teasa go héiliam teocht an tseomra. Ansin leathnaítear an héiliam íonachta íonachta ard sa sorcóir ansin chun a bheith ina héiliam ísealteochta. De réir mar a leanann an timthriall ar aghaidh, déantar an héiliam a fhuarú agus éiríonn sé mar héiliam mheán-chrióigineach cuisneoireachta.
Ar na buntáistí a bhaineann le caidéil chrióigineach a roghnú tá:
(1) is féidir le glan, íon gan ola, caidéalaithe raon leathan, an timpeallacht folúis idéalach ard-ard a fháil go tapa;
(2) i gcomparáid le caidéil folúis eile den trastomhas céanna, tá luas caidéalaithe níos mó ag an caidéil chrióigineach, go háirithe an cumas gal uisce a bhaint amach;
(3) gan aon rogha a bheith ann chun gás a phumpáil, cáithníní eisíontas agus ní dhéanann sé difear don obair chóras;
(4) Is féidir a shuiteáil ag aon Uillinn, gan aon chuid ghluaiseachta, nach gá an caidéal tosaigh, tá an costas oibriúcháin agus cothabhála íseal;
Bíonn tionchar beag ag neamhchosaint ar an atmaisféar ar an gcóras, tar éis gur féidir le huisce an chomhbhrúiteora a bheith féinchosanta, mar sin is féidir é a thuiscint.

Dearadh an chórais fholúis

Is é an fhadhb is mó a bhaineann le córas caidéil chrióigineach a roghnú i bhfolús foirnéise ná an t-ualach teasa a réiteach. Tagann an t-ualach teasa sa bhfolús foirnéise den chuid is mó ó thrí ghné:
(1) radaíocht theirmeach ó thaobh foirnéise;
(2) sreabhadh slaodach, iompraíonn móilíní gáis teas;
(3) seoladh teasa agus teas radaíochta ón bpíopa béil caidéil.

Is féidir neamhshuim a dhéanamh d'obair chrioptump i stát sreafa mhóilíneach, foinse teasa ii. Is féidir foinse teasa () a dhíchur trí struchtúr fuaraithe uisce a chur leis. Breithnítear tionchar an lucht teasa ó chorp foirnéise ar chaidéal crióigineach sa dearadh. Roghnaítear scáileán frithchaiteora miotail ilchodach sa fhoirnéis folúis. Is é teocht teasa teasa na foirnéise i bhfolús ná 1300 ℃ , an tsraith 6 dearadh iomlán is airde de scáileán machnamhach, scáileán feistithe moluibdín 3 shraith, roghnaigh an chuid eile de na sraitheanna scáileán frithchaiteoir cruach dhosmálta. Go teoiriciúil is é téitheoir an bhalla coimeádáin trí theocht radaíochta thart ar 200 ℃ , go n-ardóidh an teocht go mall le himeacht ama. Is féidir leis an gcuid is mó de na cásanna, uillinn 90 ° a bheith san áireamh , chun seomra folúis a sheachaint agus a fholús tríd, déantar é a laghdú go dtí ualach teirmeach na caidéil, is é sin an radaíocht theirmeach a laghdú an modh is simplí agus is éifeachtaí. Sa stát sreafa mhóilíneach, is féidir neamhshuim a dhéanamh de thionchar na huillinne ar an treoir comhiompair, rud atá níos éifeachtaí ná an sciathán don chóras folúis ard-ard. D'fhonn tionchar na seoladh teasa agus na radaíochta ar chaidéil chrióigineach a laghdú tuilleadh, dearadh struchtúr fuaraithe uisce ar an bpíopa uilinne. Taispeántar struchtúr an chórais folúis i bhfigiúr 1.

FIG. 1 léaráid de struchtúr an chórais folúis

D'fhonn an folús idéalach ard-ard a fháil, agus an teicneolaíocht iomarcaíochta a úsáid ag an am céanna, dhearamar an córas folúis aonad caidéil mhóilíneach agus caidéil chrióigineach i gcomhthráth. Is féidir an t-aonad caidéil mhóilíneach a úsáid mar réamh-chaidéalú ar an gcóras, ionas go mbeidh sé in ann oibriú go díreach sa stát sreafa mhóilíneach nuair a fhuaraítear an caidéal crióigineach.

Ina theannta sin, nuair a bhíonn a lán aer ag an seomra folúis, is féidir é a iompú go tráthúil go dtí an caidéal móilíneach le haghaidh eastóscadh aeir, nach féidir leis ach an t-am sáithithe pumpála de chuid an chaidéil chrióigineach a leathnú, ach an t-am athghiniúna a shábháil freisin. Tá caidéal móilíneach agus caidéil chrióigineach ceangailte le comhla geata folúis ultra-ard agus aer-sheomra folúis. D'fhonn a chinntiú go bhfuil an córas glan gan ola agus go dtabharfaidh sé lán-spraoi do bhuntáistí caidéalaithe an chaidéil chrióigineach, roghnaítear an caidéal móilíneach levitation maighnéadach saor ó ola, roghnaítear an caidéal tirim vortex do na caidéil tosaigh, agus an tirim úsáidtear caidéal le haghaidh eastóscadh aeir le linn athghiniúint na caidéil chrióigineach. Léirítear an léaráid scéimreach den chóras folúis i bhfíor 2.

FIG. 2 léaráid scéimreach den chóras folúis

Nuair a thosaítear an t-aonad caidéil mhóilíneach agus an comhbhrúiteoir ag an am céanna, tar éis thart ar 120 nóiméad, laghdaítear ceann fuar tánaisteach an chaidéil chrióigineach ó teocht an tseomra go dtí faoi bhun 15 K (is féidir doras comhla caidéil chrióigineach a oscailt). Ag an am seo, is féidir le leibhéal folúis an chórais foirnéise folúis 10-5pa a bhaint amach, ionas gur féidir leis an caidéal crióigineach tosú ó fholús ard go díreach.

Tábla 1 príomhchonclúidí cumraíochta an chórais folúis

Is tacar tipiciúil de fhoirnéis bhfolús mheánmhéide é an tacar trealaimh seo, a chuirtear i bhfeidhm ar an bpróiseas táthúcháin idirleata faoi fholús ard-ard. Tá an acmhainn teasa agus an t-achar dromchla araon níos mó ná an foirnéis cóireála teasa den tsonraíocht chéanna, le leibhéal uathoibrithe níos airde. Is féidir le cumraíocht caidéil chrióigineach spraoi iomlán a thabhairt dá bhuntáistí suntasacha. Is é brú tástála deiridh an fhoirnéis i bhfolús ná 2 10-7 Pa (fuar agus folamh), agus is é 0.002 Pa / h an ráta ardú brú. Tá an t-innéacs níos fearr ná an ardfhoirnéis i bhfolús ard. Faoi láthair, tá cur i bhfeidhm caidéil chrióigineach baile ag brath den chuid is mó ar allmhairí, agus ar chaidéil eile den chaighdeán céanna, tá an praghas réasúnta daor freisin. Mar sin féin, tá buntáistí móra fós ann i réimsí na timpeallachta próisis ardghlan, i bhfolús íon gan ola agus i bhfolús ard-ard, agus níl an caidéil chrióigineach níos measa ná caidéil eile i dtéarmaí costas seirbhíse agus saol seirbhíse. Tá taighde agus forbairt caidéil chrióigineach intíre aibí fós, go háirithe an teicneolaíocht comhbhrúiteora, ag súil go mór le méadú tionscal na bhfolús baile glan.