液(ye)(ye)氮自動補液(ye)(ye)系(xi)(xi)統的搭建需要(yao)多個關鍵設(she)備(bei)，包(bao)括液(ye)(ye)氮儲罐、液(ye)(ye)體泵(beng)、管道與接頭、溫度控制器、壓力傳(chuan)感器以(yi)及(ji)控制系(xi)(xi)統。以(yi)下將(jiang)詳細(xi)介紹這些設(she)備(bei)及(ji)其規(gui)格要(yao)求，以(yi)確(que)保系(xi)(xi)統能夠高效、安全地運行。
液氮儲罐
液(ye)氮(dan)(dan)(dan)儲罐是系統的(de)核(he)心部分，負(fu)責存(cun)儲液(ye)氮(dan)(dan)(dan)。通常情況下，選擇的(de)儲罐容量應根據(ju)具體需(xu)求來決定。常見(jian)的(de)容量有50升(sheng)(sheng)、100升(sheng)(sheng)和200升(sheng)(sheng)等。以100升(sheng)(sheng)的(de)液(ye)氮(dan)(dan)(dan)儲罐為(wei)例，其(qi)工作壓力一般在0.2至0.3
MPa之間(jian)，需(xu)要(yao)具備良好的(de)絕熱性能，以減少液(ye)氮(dan)(dan)(dan)的(de)蒸發(fa)損失。儲罐材料通常采用不銹(xiu)鋼或鋁合金，具有耐低溫和抗腐蝕特(te)性。容器需(xu)配備自動閥門和安(an)全閥，以防止(zhi)過(guo)壓和泄漏。
液體泵
液體泵(beng)用(yong)于將液氮從儲罐(guan)輸送(song)(song)至(zhi)使用(yong)點。推薦使用(yong)自吸式液氮泵(beng)，其流量范(fan)圍一般在10至(zhi)30
L/min。泵(beng)的(de)選型要考慮到(dao)液氮的(de)低(di)溫(wen)特性(xing)，必須具(ju)備耐低(di)溫(wen)材料制成，通(tong)常使用(yong)304或(huo)316不銹鋼。泵(beng)的(de)高工作(zuo)壓(ya)力應至(zhi)少達到(dao)0.5
MPa，以保證能有效輸送(song)(song)液氮。
管道與接頭
管(guan)道和接(jie)頭(tou)(tou)是(shi)液氮傳輸的(de)必備(bei)組件，需使用(yong)專用(yong)的(de)不銹鋼管(guan)道，通常(chang)采用(yong)直徑15至25毫米的(de)管(guan)道。接(jie)頭(tou)(tou)應選(xuan)擇密封(feng)性良好(hao)的(de)快(kuai)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)，能夠承受(shou)低溫(wen)和高壓(ya)環境(jing)。管(guan)道的(de)耐溫(wen)范圍應在-196℃至+150℃之間(jian)，確保在液氮狀(zhuang)態下不會發生脆裂或泄漏。
溫度控制器
溫(wen)度(du)控制(zhi)器用(yong)于監(jian)測和調節液氮(dan)的(de)溫(wen)度(du)。可(ke)選(xuan)(xuan)擇數字溫(wen)控器，精度(du)應達到±0.1℃，并(bing)且具(ju)備(bei)報警功(gong)能以(yi)防止超溫(wen)或低溫(wen)情(qing)況。推(tui)薦選(xuan)(xuan)用(yong)控制(zhi)范圍在-200℃至+50℃的(de)型(xing)號(hao)，并(bing)且可(ke)以(yi)與其他(ta)設(she)備(bei)聯動，實(shi)現(xian)自(zi)動化控制(zhi)。
壓力傳感器
壓(ya)力傳感(gan)器用于實(shi)時監測液氮系統(tong)內(nei)的壓(ya)力，確(que)保系統(tong)在安全范圍內(nei)運行(xing)。應(ying)選擇量程(cheng)為0至1
MPa的壓(ya)力傳感(gan)器，精度在±0.5%FS以上，響(xiang)應(ying)時間應(ying)小(xiao)于1秒，確(que)保在液氮流(liu)動(dong)過程(cheng)中能(neng)夠(gou)快速(su)反應(ying)。傳感(gan)器的工(gong)作(zuo)溫度范圍應(ying)在-40℃至+85℃之間。
控制系統
控制系統是整個液氮自動補液系統的(de)(de)大腦，負(fu)責協調各個設備的(de)(de)工作。推薦使用PLC(可(ke)(ke)編程(cheng)(cheng)邏輯控(kong)(kong)制(zhi)器(qi))作為核心(xin)控(kong)(kong)制(zhi)單元，具備多通(tong)道輸入輸出接(jie)口，方便連接(jie)溫度傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、壓(ya)力傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)及(ji)液體泵。可(ke)(ke)選擇帶有HMI(人(ren)機(ji)界面)的(de)(de)PLC，使操作人(ren)員能夠實(shi)時監(jian)控(kong)(kong)系統狀態(tai)并進行(xing)必(bi)要的(de)(de)調整。控(kong)(kong)制(zhi)系統應(ying)具備網(wang)絡(luo)通(tong)信(xin)功能，以便于數據采集與遠程(cheng)(cheng)監(jian)控(kong)(kong)。
安裝步驟
搭建液(ye)氮(dan)自(zi)動補(bu)液(ye)系(xi)統時(shi)，首先要選擇合適的(de)(de)安裝地(di)點，確保周圍環境通風良好(hao)，并遠離易燃易爆物品。液(ye)氮(dan)儲(chu)罐應固(gu)定(ding)穩妥，避(bi)免因震動導(dao)致(zhi)泄(xie)漏。將(jiang)泵安裝在液(ye)氮(dan)儲(chu)罐的(de)(de)底部，確保泵的(de)(de)進水口完全浸沒(mei)在液(ye)氮(dan)中(zhong)。隨后(hou)，按照設計圖紙，連接(jie)管道與(yu)接(jie)頭，確保連接(jie)處(chu)無(wu)泄(xie)漏。
接下來，安裝溫(wen)度(du)控制(zhi)(zhi)器和壓力(li)傳感器，確保它們與液氮相(xiang)關的(de)管(guan)道緊密相(xiang)連。后，將PLC與各個傳感器、執行設(she)備連接，并(bing)進行系(xi)統調試(shi)，確保所有設(she)備正常(chang)運行并(bing)能(neng)夠實現自動控制(zhi)(zhi)。
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