액체 질소 이송: 고순도 액체 질소용 진공 단열 시스템

액체 질소 이송 시스템은 저장 탱크에서 사용 지점까지 액체 질소를 차갑고 안정적인 상태로 유지하는 한 가지 기능을 매우 효과적으로 수행해야 합니다. 실제 산업 환경, 특히 반도체 및 고순도 가스 응용 분야에서는 미미한 열 유입조차도 증기 발생, 압력 불안정 또는 불규칙한 유동 상태를 초래할 수 있습니다.

At HL 극저온 기술우리는 디자인합니다진공 절연 파이프그리고유연 호스열 손실을 최소화하면서 장거리 액체질소 이송에 특화된 시스템입니다. 동적으로 유지되는 진공 단열을 결합하여,진공 절연 밸브, 그리고상분리 기술당사의 시스템은 복잡한 극저온 유통 네트워크 전반에 걸쳐 안정적인 단상 액체 공급을 유지할 수 있습니다.

액체질소 이송에 진공 단열이 중요한 이유

액체 질소는 약 -196°C에서 작동합니다. 주변 온도가 25°C 이상인 경우, 배관 벽면 양단의 온도차는 200°C를 초과할 수 있습니다. 효과적인 단열이 없으면 열이 전도, 대류 및 복사를 통해 시스템 내부로 빠르게 유입되어 증발 가스가 발생하고 불안정한 2상 유동이 발생합니다.

우리의진공 절연 파이프이 시스템은 이중벽 스테인리스강 구조를 사용하며, 내부 환형 공간은 일반적으로 1 × 10⁻⁵ mbar 이하의 고진공 상태로 유지됩니다. 이러한 조건에서 기체 전도 및 대류는 거의 제거됩니다. 다층 단열재(MLI)는 차가운 내부 파이프에서 적외선 에너지를 반사하여 복사열 전달을 더욱 감소시킵니다.

기존 발포 단열재와 비교했을 때, 유효 열전도율이 현저히 낮아 액체 질소를 수백 미터 이상 이송해도 액체 상태와 안정적인 압력을 유지할 수 있습니다.

동적 진공 펌프 시스템장기적인 안정성을 위해

극저온 단열에서 흔히 발생하는 문제 중 하나는 시간이 지남에 따라 진공도가 점진적으로 저하되는 것입니다. 스테인리스강 표면, 단열재에서 발생하는 잔류 가스 방출 및 미량의 가스 투과로 인해 환형 공간의 압력이 서서히 증가하여 열 성능이 저하됩니다.

이 문제를 해결하기 위해,HL 극저온 기술통합하다동적 진공 펌프 시스템이송 네트워크로 연결됩니다. 이 시스템은 장기간 작동 동안 안정적인 진공 상태를 유지하기 위해 환형 공간을 지속적으로 또는 주기적으로 진공 상태로 만듭니다.

진공 모듈은 일반적으로 다음을 포함합니다.

• 건식 스크롤 또는 터보분자 진공 펌프
• 진공 모니터링 게이지
• 분자체 흡착 장치
• 차단 밸브 및 역류 방지 밸브

이러한 능동적인 진공 유지 방식은 수년간의 작동 기간 동안 절연 성능을 일관되게 유지하며, 특히 액체 질소 온도 안정성이 공정 반복성에 직접적인 영향을 미치는 반도체 시설에서 매우 중요합니다.

안정적인 단상 전달진공 절연 밸브그리고상 분리기

극저온 이송 시스템에서는 단상 액체 흐름을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 파이프라인 내부에 증기층이 형성되면 불안정한 흐름, 캐비테이션, 압력 변동 및 공정 신뢰성 저하를 초래할 수 있습니다.

우리의진공 절연 밸브밸브 본체 주변의 국부적인 열 유입을 최소화하기 위해 진공 재킷형 보닛이 확장된 형태로 설계되었습니다. 스템 패킹은 동결을 방지하고 반복적인 작동 중에도 안정적인 작동을 보장하기 위해 극저온 영역 외부에 위치합니다.

하류,진공 절연 상 분리기이송 중에 발생하는 혼입 증기를 제거합니다. 액체 질소(LN₂)는 분리기에 접선 방향으로 유입되어 액체가 하류로 계속 흐르기 전에 기체와 액체 상이 효율적으로 분리됩니다.

이러한 조합은 안정적인 압력을 유지하고 하류 장비에 깨끗하고 과냉각된 액체 질소를 공급하는 데 도움이 됩니다.

분산형 액체질소 네트워크를 위한 소형 탱크 통합

수요 변동이 심하거나 사용 지점이 여러 개인 시설의 경우, 중간 버퍼링을 통해 시스템 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

우리의미니 탱크 시리즈100리터에서 3,000리터에 이르는 다양한 용량의 탱크는 공정 설비 가까이에 액체 질소를 저장할 수 있도록 설계되었습니다. 각 탱크는 진공 단열재와 낮은 열전도율을 가진 내부 지지대를 사용하여 자체 가압 및 열 손실을 최소화합니다.

실제 운용에서 미니 탱크는 다음과 같은 도움을 줍니다.

• 압력 변동을 흡수합니다
• 최대 소비 시간대를 처리하세요.
• 주 전원 공급 시스템의 부하를 줄이세요
• 민감한 장비 주변의 안정성을 향상시키세요

이 구성은 반도체 제조 공장, 연구소 및 산업용 가스 분배 시스템에서 널리 사용됩니다.

시스템 성능 및 엔지니어링 설계

일반적인HL 극저온 기술액체질소 이송 시스템은 3~10bar의 압력 범위에서 최대 8m/s의 유속으로 작동합니다.

엄격한진공 절연 파이프일반적으로 긴 직선 구간에 사용되는 반면,진공 절연 유연호스 부분은 장비 연결부, 신축 이음매 또는 움직임 보정이 필요한 부분에 설치됩니다.

안정적인 작동 조건에서 전체 열 손실은 배관 구성에 따라 약 0.25~0.5W/m까지 줄일 수 있습니다. 많은 프로젝트에서 이를 통해 액체 질소를 수백 미터 이동시켜도 증기 발생이 거의 발생하지 않습니다.

유연한 호스 부분은 내압성과 긴 수명을 위해 골이 진 316L 스테인리스강 내부 코어와 외부 보강 브레이드를 결합하여 사용합니다.

동아시아 반도체 제조 시설 적용 사례

대만의 한 반도체 제조업체는 기계적 절연 파이프라인에서 증기 불안정 현상을 겪은 후 기존 액체 질소(LN₂) 유통 시스템을 업그레이드했습니다.

HL 극저온 기술다음과 같은 구성 요소로 이루어진 하이브리드 전송 솔루션을 제공했습니다.

• 진공 절연 파이프주요 유통 회랑의 경우
• 진공 절연 유연 호스공구 연결 지점에서
• 중앙 집중식동적 진공 펌핑
• 진공 절연 상 분리 장치각 생산 구역에서

설치 후 측정된 시스템 열 누출은 약 0.27W/m로 안정화되었으며, 해당 시설은 연속 운전 중 액체 질소 관련 생산 중단을 없앴습니다.

규정 준수 및 글로벌 애플리케이션

HL 극저온 기술본 시스템은 다음과 같은 주요 국제 극저온 표준에 따라 설계되었습니다.

• ASME B31.3
• EN 13480
• ISO 21013
• BS 6364

당사의 진공 절연 이송 시스템은 현재 다음과 같은 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다.

• 반도체 제조
• 산업용 가스 유통
• 식품 냉동 시스템
• LNG 인프라
• 수소 시범 프로젝트
• 실험실 극저온 네트워크

액체질소(LN₂)에 사용되는 것과 동일한 진공 절연 원리를 액체 산소, 액체 아르곤, 액화천연가스(LNG) 및 액체 수소에도 적용할 수 있습니다.

파트너HL 극저온 기술

액체질소(LN₂)의 안정적인 이송을 위해서는 단순히 파이프 주변에 단열재를 추가하는 것 이상의 것이 필요합니다. 장기적인 열 안정성은 진공 상태 유지, 상 제어, 적절한 시스템 설계 및 극저온 환경에 특화된 엔지니어링에 달려 있습니다.

At HL 극저온 기술당사는 진공 단열 파이프, 유연 호스, 밸브, 상 분리 장치 및 미니 탱크를 포함한 완벽한 진공 단열 이송 솔루션을 제공하며, 이러한 솔루션은 수십 년간 안정적인 극저온 성능을 유지하도록 설계되었습니다.

새로운 액체질소(LN₂) 분배 네트워크 구축을 계획 중이거나 기존 극저온 시스템을 업그레이드하려는 경우, 당사 엔지니어링 팀이 열 누출 분석 및 고객의 용도에 맞춘 맞춤형 시스템 권장 사항을 제공해 드릴 수 있습니다.