Ожижение гелия и низкотемпературное охлаждение
Станции серии L получают жидкий гелий, рефрижераторы серии LR обеспечивают охлаждение криогенной нагрузки. Подбираем оборудование под расход гелия, теплопритоки и режим работы вашей установки.
«Криосистемы» прорабатывает систему от технического задания и проектирования до монтажа: с газоподготовкой, накоплением и распределением гелия.
Два режима работы
Выбор начинается с полезного результата: объёма жидкого гелия для заправки потребителей либо отвода тепла от оборудования при заданной температуре.
СЕРИЯ L · ЖИДКИЙ ГЕЛИЙ
Преобразуют газообразный гелий в жидкость для накопления в сосуде Дьюара и последующей передачи потребителям.
L70 · L140 · L280 — 20–290 л/ч
СЕРИЯ LR · ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
Отводят тепловую нагрузку от криостата, сверхпроводящего магнита или другой исследовательской установки в циркуляционном контуре.
LR70 · LR140 · LR280 — до 900 Вт при ≤ 4,4 К
Литры в час и ватты описывают разные задачи. Их нельзя напрямую сопоставить при выборе станции. Для совмещённого режима ожижения и охлаждения требуется тепловой и материальный баланс системы.
Сравнение рабочих конфигураций
Один холодный блок работает с разными компрессорами. Поэтому обозначение модели само по себе не задаёт производительность: сравнивайте комплект «холодный блок + компрессор» и наличие предохлаждения жидким азотом.
На узком экране прокрутите таблицу вправо, чтобы сравнить оба режима предохлаждения.
Производительность в л/ч при температуре ≤ 4,4 К.
| Модель | Компрессор / номинальная мощность | Без предохлаждения LN₂ л/ч | С предохлаждением LN₂ л/ч |
|---|---|---|---|
| L70 | CSD / 45 кВт | 20 | 40 |
| L70 | CSD / 55 кВт | 27 | 55 |
| L70 | CSD / 75 кВт | 35 | 70 |
| L140 | CSDX / 90 кВт | 45 | 90 |
| L140 | DSD / 110 кВт | 60 | 120 |
| L140 | DSD / 132 кВт | 70 | 140 |
| L280 | DSDX / 160 кВт | 100 | 200 |
| L280 | ESD / 200 кВт | 112 | 225 |
| L280 | ESD / 250 кВт | 145 | 290 |
Холодопроизводительность в Вт при температуре ≤ 4,4 К.
| Модель | Компрессор / номинальная мощность | Без предохлаждения LN₂ Вт | С предохлаждением LN₂ Вт |
|---|---|---|---|
| LR70 | CSD / 45 кВт | По запросу | 130 |
| LR70 | CSD / 55 кВт | По запросу | 160 |
| LR70 | CSD / 75 кВт | 130 | 190 |
| LR140 | CSDX / 90 кВт | 210 | 225 |
| LR140 | DSD / 110 кВт | 250 | 325 |
| LR140 | DSD / 132 кВт | 290 | 400 |
| LR280 | DSDX / 160 кВт | 445 | 560 |
| LR280 | ESD / 200 кВт | 510 | 640 |
| LR280 | ESD / 250 кВт | 640 | 900 |
Для L70 и LR70 производитель указывает ожидаемые значения производительности. «По запросу» — значение для этой конфигурации не приведено в паспорте.
Указана номинальная мощность компрессора, а не суммарная электрическая мощность всей станции. Для расчёта эксплуатационных затрат дополнительно учитывают вспомогательное оборудование, охлаждение и расход LN₂. Производительность согласуют для конкретной комплектации и условий работы.
Холодный блок
В турбинных установках L и LR используется цикл Клода с турбодетандерами на газовых подшипниках. Теплообменники и низкотемпературные узлы размещены в вакуумной изоляции.
Полный гелиевый контур
При проектировании связывают сбор и хранение газа, его подготовку, ожижение и передачу жидкого гелия потребителям. Система возврата помогает организовать повторное использование испарившегося гелия.
Газгольдер, дожимающий компрессор и баллонная рампа — по схеме возврата.
Компрессор, маслоотделение, осушка и очистка с учётом состава газа.
Теплообмен, детандерное охлаждение и получение криопродукта.
Стационарный сосуд, транспортные Дьюары и линии передачи гелия.
Комплектация согласуется отдельно. Сосуды Дьюара, буферные ёмкости, система возврата, линии распределения и дополнительные средства управления не следует считать включёнными в любой вариант поставки по умолчанию.
Инженерные особенности
Формируют низкотемпературный цикл. Их рабочий режим согласуется с расходом, давлением и выбранным компрессором.
Холодный блок, компрессор и шкаф управления размещают с учётом помещения, трасс и доступа для обслуживания.
Управление процессом и контроль параметров снижают объём ручных операций. Визуализация и удалённый доступ согласуются в комплектации.
Для ожижителя выбирают очистку по составу поступающего гелия. Осушка и контроль примесей важны для низкотемпературных узлов.
Интеграция на площадке
Номинальная производительность — отправная точка. Рабочую конфигурацию определяют график потребления, доступные ресурсы и условия размещения.
Сопоставьте среднее потребление, пики заправок, продолжительность работы и нужный запас жидкого гелия.
Укажите происхождение газа, известные примеси, давление возврата и параметры существующей системы сбора.
Проверьте доступность LN₂, способ его хранения и подачи. Работа без предохлаждения меняет производительность.
Согласуйте мощность, параметры сети и способ отвода тепла от компрессора — воздушный или водяной.
Предусмотрите габариты, монтажные проходы, сервисные зоны, длину линий передачи и точки подключения.
При проектировании учитывают газовые выбросы, вентиляцию, контроль содержания кислорода и требования площадки к работе с криогенными средами.
Подготовка технического задания
Передайте параметры процесса и ограничения площадки. На их основе можно сопоставить серии L и LR, определить конфигурацию компрессора и состав вспомогательного оборудования.
| Параметр | Что указать |
|---|---|
| Задача | Получение жидкого гелия, рефрижераторное охлаждение или совмещённый режим; тип потребителей. |
| Производительность | Расход жидкого He в л/ч и л/сутки либо тепловая нагрузка в Вт при заданной температуре. |
| График работы | Часы работы в сутки, пиковые нагрузки, циклы заправки и необходимый запас продукта. |
| Газообразный гелий | Чистота, давление, расход, состав примесей; наличие и характеристики возвратного потока. |
| LN₂ и инженерные сети | Наличие жидкого азота, параметры электросети и доступная мощность, условия воздушного или водяного охлаждения. |
| Размещение | План помещения, высота и проходы, расстояние до потребителей, требования к шуму и сервисному доступу. |
| Хранение и распределение | Объём и число сосудов Дьюара, линии перелива, газгольдер, компрессоры возврата и баллонное хранение. |
| Состав проекта | Документация, автоматизация, монтаж, пусконаладочные работы, обучение и сервисное сопровождение. |
Инжиниринг «Криосистемы»
Прорабатываем систему ожижения гелия от проектирования до монтажа. Границы работ, оборудование и интерфейсы с площадкой фиксируем в техническом задании.
Уточняем расход или тепловую нагрузку, режим работы, состояние газа и ограничения площадки.
Сопоставляем холодный блок, компрессор, режим предохлаждения и вспомогательные узлы.
Согласуем компоновку, подключения, газоподготовку, хранение, распределение и управление.
Определяем работы на площадке, порядок подключения и условия запуска системы.
Серия L производит жидкий гелий для хранения и заправки потребителей; её производительность выражают в л/ч. Серия LR отводит тепло от криогенной нагрузки; её выбирают по ваттам при заданной температуре. Для совмещённой задачи рассчитывают оба режима.
Таблицы предусматривают работу с предохлаждением LN₂ и без него. Предохлаждение увеличивает производительность, но требует отдельной системы снабжения жидким азотом. Выбор режима зависит от требуемой рабочей точки и ресурсов площадки.
Для одного холодного блока предусмотрены разные компрессоры. Их тип и номинальная мощность, а также предохлаждение LN₂ определяют рабочую конфигурацию. Сравнивать только названия L70, L140 или L280 недостаточно.
Такую схему прорабатывают с учётом чистоты, давления и состава возвратного газа. Ожижители оснащаются встроенной очисткой; потребность в дополнительной подготовке определяется фактическими примесями и режимом работы.
Состав станции согласуется по проекту. Сосуды хранения, транспортные Дьюары, газгольдер, компрессоры возврата и линии распределения могут требовать отдельного подбора. Их наличие на схеме не означает включение в каждый комплект.
Стоимость предоставляется по запросу после выбора производительности, компрессора, газоподготовки, хранения и объёма работ. Для подготовки предложения укажите параметры из таблицы технического задания и приложите план размещения, если он есть.
Укажите расход жидкого гелия или тепловую нагрузку, рабочую температуру, режим работы и доступные ресурсы. Обсудим серию, состав системы и подготовку технического предложения.
