خنک‌سازی و تخلیه مخزن کرایوژنیک: الزامات کلیدی برای اولین استفاده

اولین راه‌اندازی مخزن ذخیره‌سازی کرایوژنیک گامی مهم است که نیاز به رویه‌های مناسب برای خنک‌سازی و جابجایی خلوص دارد. یک مخزن کرایوژنیک تازه ساخته شده حاوی یک مخزن داخلی نسبتاً گرم است و پر کردن مستقیم آن با مایع کرایوژنیک بدون آماده‌سازی مناسب ممکن است منجر به افزایش سریع فشار در طول فرآیند پر کردن اولیه شود.

برای مخازن ذخیره‌سازی کرایوژنیک اکسیژن، نیتروژن و آرگون، روش استفاده اولیه باید شامل هر دو مورد باشدخنک شدن مخزن و جابجایی خلوصاین فرآیند به گونه‌ای طراحی شده است که به تدریج گرما را از مخزن داخلی خارج کرده و در عین حال خلوص گاز داخلی را به سطح مورد نیاز برساند.

خنک سازی مخزن کرایوژنیک چیست؟

خنک‌سازی مخزن کرایوژنیک فرآیندی است که طی آن گرما از مخزن داخلی قبل از شروع ذخیره‌سازی مایع کرایوژنیک معمولی، خارج می‌شود.

وقتی یک مخزن کرایوژنیک جدید برای اولین بار به بهره‌برداری می‌رسد، مخزن داخلی در دمای نسبتاً بالایی قرار دارد. وقتی مایع کرایوژنیک وارد مخزن می‌شود، اختلاف دمای زیاد باعث تبادل گرمای قابل توجهی می‌شود. اگر گرما در طول فرآیند خنک‌سازی اولیه به اندازه کافی حذف نشود، مخزن ممکن است پس از اولین پر شدن، افزایش سریع فشار را تجربه کند.

بنابراین، فرآیند خنک‌سازی اولیه بخش اساسی راه‌اندازی مخزن ذخیره‌سازی کرایوژنیک است.

چرا جابجایی خلوص ضروری است؟

علاوه بر خنک کردن مخزن، گاز داخل مخزن داخلی نیز باید جابجا شود تا به خلوص مورد نیاز برسد.

فرآیند خنک‌سازی و جابجایی خلوص برای مخازن اکسیژن، نیتروژن و آرگون از مایع کرایوژنیک که از طریق ... وارد می‌شود، استفاده می‌کند.خط پر کردن بالابرای مخازن کرایوژنیک افقی، دهانه‌های لوله اسپری پرکننده بالایی باید به سمت بالا و تقریباً با زاویه ۴۵ درجه به چپ و راست باشند، نه به سمت پایین.

تعداد چرخه‌های خنک‌سازی و جابجایی به خلوص گاز مورد نیاز بستگی دارد:

· 

برای الزامات عمومی خنک‌سازی:حداقل ۳ سیکل

· 

· 

برای خلوص گاز۹۹.۹٪ یا بالاتر: حداقل ۴ سیکل

· 

· 

برای خلوص گاز۹۹.۹۹٪ یا بالاترممکن است ۶ تا ۷ سیکل مورد نیاز باشد

· 

خلوص مایع کرایوژنیک مورد استفاده برای عملیات نیز پیش‌نیاز مهمی برای دستیابی به خلوص نهایی گاز مورد نیاز است.

روش جابجایی خنک سازی و خلوص مخزن کرایوژنیک

روش اساسی شامل وارد کردن مقدار مشخصی از مایع کرایوژنیک به داخل مخزن داخلی از طریق سیستم پر کردن بالایی، حفظ مایع برای مدت زمان مشخص و سپس آزاد کردن فشار از مخزن داخلی است.

این فرآیند با توجه به تعداد سیکل‌های مورد نیاز و اندازه مخزن کرایوژنیک تکرار می‌شود.

پس از تکمیل تعداد سیکل‌های مورد نیاز، خلوص گاز باید در خروجی دریچه با استفاده از یک آنالیزور خلوص گاز بررسی شود تا تأیید شود که آیا به سطح خلوص مورد نیاز رسیده‌ایم یا خیر.

برای مثال، برای تانک‌های موجود در۵ تا ۳۰ متر مکعبدر محدوده‌ی مورد نظر، اولین چرخه تقریباً به ۱ دقیقه پر کردن از بالا و به دنبال آن ۱۰ دقیقه نگه داشتن نیاز دارد. زمان پر کردن و نگه داشتن به تدریج با چرخه‌های بعدی افزایش می‌یابد.

برای مخازن از۵۰–۱۰۰ متر مکعبو۱۵۰–۲۵۰ متر مکعب، زمان‌های پر شدن و نگهداری مربوطه نیز بر اساس ظرفیت مخزن و شماره چرخه مشخص می‌شوند.

رویه عملیاتی واقعی باید از ظرفیت مخزن مربوطه و الزامات راه‌اندازی مربوطه پیروی کند.

خنک‌سازی و تخلیه مخزن کرایوژنیک گاز مایع (ال ان جی)

مخازن ذخیره‌سازی گاز مایع (ال ان جی) در طول خنک‌سازی اولیه و جابجایی به رویکرد متفاوتی نیاز دارند.

با توجه به الزامات عملیاتی،نیتروژن مایع برای خنک سازی اولیه مخازن گاز مایع (ال ان جی) توصیه می‌شود..

دلایل مختلفی برای استفاده از نیتروژن مایع وجود دارد. اول، نیتروژن مایع برای این کاربرد نسبتاً اقتصادی است. دوم، می‌تواند دمای مخزن داخلی را در مدت زمان نسبتاً کوتاهی به حالت برودتی کاهش دهد. سوم، گاز تولید شده در طول تبادل حرارت را می‌توان با خیال راحت تخلیه کرد.

استفاده مستقیم از گاز مایع (ال ان جی) برای خنک‌سازی اولیه می‌تواند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نباشد، در حالی که مقدار زیاد گاز تولید شده در طول تبادل حرارت، نگرانی‌های ایمنی بیشتری را ایجاد می‌کند زیرا گاز طبیعی در صورت قرار گرفتن در معرض منبع احتراق می‌تواند بسوزد.

کنترل اکسیژن در حین تخلیه مخزن گاز مایع (ال ان جی)

برای مخازن ذخیره‌سازی گاز مایع (ال ان جی)، هدف از فرآیند جابجایی، کاهش غلظت اکسیژن در داخل مخزن داخلی است.

الزامات عملیاتی ارائه شده مشخص می‌کند که میزان اکسیژن باید به ... کاهش یابد.بیش از ۳٪ نباشدقبل از ادامه فرآیند راه‌اندازی مربوطه.

این امر به ویژه از آن جهت اهمیت دارد که اکسیژن و گاز طبیعی می‌توانند در غلظت‌های خاصی مخلوطی قابل احتراق تشکیل دهند. بنابراین، کنترل غلظت اکسیژن یک نکته کلیدی در طول آماده‌سازی مخزن گاز مایع (ال ان جی) است.

چرا پر کردن قسمت بالایی مهم است؟

در طول فرآیند خنک‌سازی و جابجایی، مخزن گاز مایع (ال ان جی) باید از ... استفاده کند.خط پر کردن بالا برای ورود نیتروژن مایع در طول فرآیند.

این فرآیند باید تا زمانی که غلظت اکسیژن به سطح مورد نیاز برسد، ادامه یابد. هنگامی که چهارمین اندازه‌گیری به میزان مورد نیاز رسید، نیتروژن مایع باقیمانده را می‌توان از طریق خط پر کردن بالایی وارد مخزن کرد. اگر غلظت اکسیژن مورد نیاز را برآورده نکند، فرآیند خنک‌سازی و جابجایی باید تا رسیدن به هدف ادامه یابد.

استفاده از نیتروژن مایع برای خنک کردن مخزن گاز مایع (ال ان جی) توصیه می‌شود

الزامات عملیاتی توصیه می‌کنند که مقدار نیتروژن مایع مورد استفاده برای خنک‌سازی مخزن گاز مایع (ال ان جی) به طور کلی باید:

۵٪ تا ۸٪ از حجم اسمی مخزن.

باید از مصرف بیش از حد نیتروژن مایع خودداری شود زیرا ممکن است بر ارزش حرارتی گاز مایع (ال ان جی) تأثیر بگذارد.

تولیدکننده و پشتیبانی راه‌اندازی مخزن کرایوژنیک

خنک‌سازی مناسب و جابجایی خلوص، بخش‌های مهمی از راه‌اندازی اولیه مخازن ذخیره‌سازی کرایوژنیک هستند.

یک مخزن کرایوژنیک با طراحی خوب باید سیستم پر کردن از بالا و آرایش اسپری داخلی مناسبی را برای پشتیبانی از فرآیند خنک‌سازی و جابجایی مورد نیاز فراهم کند. برای ظرفیت‌ها و کاربردهای مختلف مخزن، روش راه‌اندازی باید مطابق با طراحی مخزن، الزامات عملیاتی، خلوص مورد نیاز و شرایط پروژه مربوطه تعیین شود.

به عنوان یک تولید کننده حرفه ای تجهیزات کرایوژنیک،شرکت تجهیزات برودتی هبی ران فنگ، آموزشی ویبولیتینمخازن ذخیره‌سازی کرایوژنیک و تجهیزات کرایوژنیک مرتبط را برای گازهای صنعتی و سایر کاربردها فراهم می‌کند.

نتیجه‌گیری

خنک‌سازی مخزن کرایوژنیک و جابجایی خلوص، مراحل ضروری هنگام راه‌اندازی یک مخزن ذخیره‌سازی کرایوژنیک جدید هستند.

برای مخازن اکسیژن، نیتروژن و آرگون، این فرآیند ترکیبی ازپر کردن از بالا، خنک شدن، آزادسازی فشار، چرخه‌های جابجایی مکرر و تأیید نهایی خلوص گازبرای مخازن گاز مایع (ال ان جی)، می‌توان از نیتروژن مایع برای خنک‌سازی اولیه استفاده کرد، در حالی که غلظت اکسیژن باید قبل از راه‌اندازی مخزن کنترل شود.

درک این رویه‌ها به اپراتورها کمک می‌کند تا مخازن کرایوژنیک را برای اولین پر کردن بهتر آماده کنند و از عملکرد ایمن‌تر و مطمئن‌تری پشتیبانی می‌کنند.

کلمات کلیدی:خنک سازی مخزن کرایوژنیک، پاکسازی مخزن کرایوژنیک، راه اندازی مخزن کرایوژنیک، مخزن ذخیره کرایوژنیک، مخزن نیتروژن مایع، مخزن اکسیژن مایع، مخزن آرگون مایع، مخزن ذخیره گاز مایع (ال ان جی)، تولیدکننده مخزن کرایوژنیک