液氮自動補液系統(tǒng)的搭建需要多個關(guān)鍵設(shè)備，包括液氮儲罐、液體泵、管道與接頭、溫度控制器、壓力傳感器以及控制系統(tǒng)。以下將詳細介紹這些設(shè)備及其規(guī)格要求，以確保系統(tǒng)能夠高效、安全地運行。
液氮儲罐
液氮儲罐是系統(tǒng)的核心部分，負責(zé)存儲液氮。通常情況下，選擇的儲罐容量應(yīng)根據(jù)具體需求來決定。常見的容量有50升、100升和200升等。以100升的液氮儲罐為例，其工作壓力一般在0.2至0.3
MPa之間，需要具備良好的絕熱性能，以減少液氮的蒸發(fā)損失。儲罐材料通常采用不銹鋼或鋁合金，具有耐低溫和抗腐蝕特性。容器需配備自動閥門和安全閥，以防止過壓和泄漏。
液體泵
液體泵用于將液氮從儲罐輸送至使用點。推薦使用自吸式液氮泵，其流量范圍一般在10至30
L/min。泵的選型要考慮到液氮的低溫特性，必須具備耐低溫材料制成，通常使用304或316不銹鋼。泵的高工作壓力應(yīng)至少達到0.5
MPa，以保證能有效輸送液氮。
管道與接頭
管道和接頭是液氮傳輸?shù)谋貍浣M件，需使用專用的不銹鋼管道，通常采用直徑15至25毫米的管道。接頭應(yīng)選擇密封性良好的快接接頭，能夠承受低溫和高壓環(huán)境。管道的耐溫范圍應(yīng)在-196℃至+150℃之間，確保在液氮狀態(tài)下不會發(fā)生脆裂或泄漏。
溫度控制器
溫度控制器用于監(jiān)測和調(diào)節(jié)液氮的溫度。可選擇數(shù)字溫控器，精度應(yīng)達到±0.1℃，并且具備報警功能以防止超溫或低溫情況。推薦選用控制范圍在-200℃至+50℃的型號，并且可以與其他設(shè)備聯(lián)動，實現(xiàn)自動化控制。
壓力傳感器
壓力傳感器用于實時監(jiān)測液氮系統(tǒng)內(nèi)的壓力，確保系統(tǒng)在安全范圍內(nèi)運行。應(yīng)選擇量程為0至1
MPa的壓力傳感器，精度在±0.5%FS以上，響應(yīng)時間應(yīng)小于1秒，確保在液氮流動過程中能夠快速反應(yīng)。傳感器的工作溫度范圍應(yīng)在-40℃至+85℃之間。
控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是整個液氮自動補液系統(tǒng)的大腦，負責(zé)協(xié)調(diào)各個設(shè)備的工作。推薦使用PLC(可編程邏輯控制器)作為核心控制單元，具備多通道輸入輸出接口，方便連接溫度傳感器、壓力傳感器及液體泵。可選擇帶有HMI(人機界面)的PLC，使操作人員能夠?qū)崟r監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)并進行必要的調(diào)整?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)具備網(wǎng)絡(luò)通信功能，以便于數(shù)據(jù)采集與遠程監(jiān)控。
安裝步驟
搭建液氮自動補液系統(tǒng)時，首先要選擇合適的安裝地點，確保周圍環(huán)境通風(fēng)良好，并遠離易燃易爆物品。液氮儲罐應(yīng)固定穩(wěn)妥，避免因震動導(dǎo)致泄漏。將泵安裝在液氮儲罐的底部，確保泵的進水口完全浸沒在液氮中。隨后，按照設(shè)計圖紙，連接管道與接頭，確保連接處無泄漏。
接下來，安裝溫度控制器和壓力傳感器，確保它們與液氮相關(guān)的管道緊密相連。后，將PLC與各個傳感器、執(zhí)行設(shè)備連接，并進行系統(tǒng)調(diào)試，確保所有設(shè)備正常運行并能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制。
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