ENمخازن تحت فشار
آشنایی با مخازن تحت فشار
مخازن تحت فشار یا مخازن کرایوژنیک، دستگاه‌هایی هستند که از دو مخزن داخلی و خارجی تشکیل شده‌اند و برای نگهداری از مایعات فوق سرد کرایوژنیک به کار می‌روند. اهمیت مخازن تحت فشار به این دلیل میباشد که دمای داخل مخزن داخلی بسیار سرد (حدود منفی 196) می باشد و دمای خارج مخزن خارجی دمای محیط (تا حدود 50 درجه) است و این مخزن با کمترین تبادل حرارتی از این مایع نگهداری می نماید.
برای درک بهتر این موضوع اگر این مخزن را با یخ پر نماییم 14 سال بعد هنوز آب داخل مخزن سرد می باشد.
مخزن داخلی مخازن تحت فشار از جنس استینلس استیل و مخزن خارجی آنها از فولاد کربن تهیه شده است. این دستگاه‌ها با کمترین تبادل حرارتی با محیط اطراف، قابلیت نگهداری از مایعات فوق سرد را دارند.
یکی از ویژگی‌های مهم مخازن کرایوژنیک این است که برای نگهداری از مایع کرایوژنیک، به برق نیازی ندارند. این به دلیل این است که در این سیستم، فرآیند نگهداری با فریز کردن مایع کرایوژنیک انجام میشود. به این ترتیب، هزینه‌های سیستم را کاهش داده و از مصرف انرژی صرفه جویی میشود
در صورتی که قصد استعلام لیست قیمت مخازن تحت فشار و یا خرید مخازن تحت فشار را دارید می توانید با کارشناسان شرکت مهندسی توسعه فرجاد تماس حاصل فرمایید و به صورت رایگان از خدمات مشاوره استفاده نمایید.
تلفن همراه : 09136432383
کاربردهای مخازن تحت فشار (مخزن کرایوژنیک)
مخازن تحت فشار به عنوان یک سیستم نگهداری از مایعات با دماهای بسیار پایین، در صنایعی مانند فضایی، پزشکی و صنایع شیمیایی استفاده می‌شوند.
مخازن تحت فشار در حوزه سلامت
استفاده از مخازن تحت فشار (مخازن کرایوژنیک) برای تامین اکسیژن در مراکز بیمارستانی و درمانی یک گزینه مناسب است. به دلیل خصوصیات مکانیکی خاص این مخازن، آنها می‌توانند فشار بالایی را در داخل خود حفظ کنند، که باعث ایمنی، پایداری و تأمین اکسیژن میشود.
و همچنین استفاده از مخازن تحت فشار و مخازن کرایوژنیک باعث میشود که اکسیژن با خلوص بالایی (99 درصد) تأمین شود. همچنین، به علت عدم وابستگی به برق، این مخازن همیشه آماده تأمین اکسیژن هستند و مشکلی برای تأمین اکسیژن در صورت قطعی برق وجود نخواهد داشت.
به طور کلی، استفاده از مخازن کرایوژنیک به دلیل خصوصیات فیزیکی و مکانیکی، صرفه اقتصادی و تأمین خلوص بالای اکسیژن، یک گزینه مناسب برای بیمارستان‌ها و مراکز درمانی است
مخازن تحت فشار در صنعت
مخازن تحت فشار و کرایوژنیک به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارند، قادر به نگهداری گازهای صنعتی مانند نیتروژن، آرگون و دی اکسید کربن هستند. این گازها در صنایع مختلف مانند جوش و برش، صنایع غذایی و … کاربرد دارند.
نگهداری گاز به صورت مایع به دلیل هزینه های کمتر می‌تواند بهترین روش باشد. همچنین با استفاده از مخازن تحت فشار یا مخزن کرایوژنیک می‌توان گازهای صنعتی نظیر نیتروژن، آرگون و دی اکسید کربن را با خلوص بالا ذخیره کرد.
برای اینکه گازهای صنعتی در شرایط ایزوله باقی بمانند و الوده نشوند، نیاز به ذخیره‌سازی در شرایط خاصی دارند. مخازن کرایوژنیک با قابلیت حفظ فشار بالا و دمای پایین، به عنوان یکی از روش‌های مطمئن برای ذخیره‌سازی گازهای صنعتی با خلوص بالا شناخته شده‌اند.
مخازن تحت فشار در آبزی پروری
نوعی از مخازن تحت فشار (مخزن کرایوژنیک)، مخازن اکسیژن مایع میباشند که در آبزی پروری جزء تجهیزات ثابت هستند و به صورت دائمی در حال کار میباشند و بدون نیاز به برق و اپراتور قادر به تأمین اکسیژن مورد نیاز آبزی‌ها هستند.
نحوه کار این مخازن به این صورت است که در هنگام ساخت مجموعه آبزی‌پروری داخل زمین نصب شده و با استفاده از ماشین‌های حمل اکسیژن، مایع اکسیژن در داخل مخزن شارژ می‌گردد. هنگام باز کردن شیر، جریان اکسیژن با فشار در خط لوله به سمت مخروط‌ها جریان پیدا کرده و از این طریق به بخش حوضچه‌های آبزیان منتقل میشود.
تأمین اکسیژن، یکی از عوامل اصلی در افزایش بهره‌وری و رشد بهتر آبزی‌ها است و در صورت تامین اکسیژن با روش درست و با خلوص بالا، می‌توان بهره‌وری مجموعه را تا دو برابر افزایش داد و برای مزارع، سودآوری بیشتری را به همراه خواهد داشت.
اجزای اصلی مخازن تحت فشار (کرایوژنیک)
مخازن تحت فشار (مخازن کرایوژنیک) به سه بخش اصلی تقسیم میشود:
- محفظه داخلی: فولاد ضد زنگ حاوی نیکل، کروم و مولیبدن است که آن را مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی میکند. استفاده از فولاد ضد زنگ در جداره مخازن تحت فشار و مخازن کرایوژنیک از آنجاست که این مواد با دمای پایین همچون 50- تغییری در ساختار کریستالی خود نمی‌دهند. همچنین طراحی جداره ها به گونه‌ای است که فشار کاری مجاز را حفظ کند. البته با توجه به ضخامت و فشار مورد نیاز، می‌توان جداره هایی با طراحی‌های مختلف و برای فشار کاری متفاوت ساخت.
- محفظه بیرونی: طبق استانداردهای موجود در صنعت، جداره‌ی بیرونی مخازن تحت فشار یا مخازن کرایوژنیک نباید در معرض دمای بسیار پایینی که در کرایوژنیک وجود دارد قرار گیرد؛ بنابراین، می‌تواند از موادی با دمای کاری مناسب، مثل فولاد ضد زنگ یا فولاد کربنی، ساخته شود که این واد در شرایط عادی فشار اطراف را به خوبی حمل میکند.
- عایق حرارتی: فضای بین ظرف داخلی و بیرونی با مواد عایق پر شده است تا از انتقال حرارت در اثر تماس مستقیم میان ظرف داخلی و بیرونی جلوگیری کند. همچنین، خلاء نگهداری شده در این فضا، به کاهش انتقال حرارت به صورت هدایتی و تابشی کمک میکند. این امر به دلیل این است که گازی که در خلاء موجود است، تقریباً ماده‌ای بدون حرارت است و بنابراین، تبادل حرارت در بین آن و سطوح ظرف‌ها کاهش می‌یابد. با توجه به عدم وجود هوا در فضای بین ظرف داخلی و بیرونی، این فضا به عنوان یک عایق حرارتی بسیار خوب عمل میکند و باعث کاهش انرژی لازم برای حفظ دمای مایعات برودتی و گازهای ذخیره شده در مخزن میشود.
مزایای استفاده از مخازن تحت فشار (مخازن کرایوژنیک)
همانطور که بیان شد، مخازن تحت فشار (مخازن کرایوژنیک) نوعی مخزن ذخیره سازی صنعتی هستند که نقاط قوت بسیار زیادی در رابطه با بارگیری، توزیع داخلی و ایمنی دارند. در زیر به برخی از این نقاط قوت اشاره خواهیم کرد:
توزیع داخلی بهتر و بهینه سازی منابع
با استفاده از مخازن تحت فشار (مخازن کرایوژنیک) امکان نگهداری گازها در حجم بزرگ و با فشار بالا وجود دارد، که این امر به شرکت‌ها کمک میکند تا نیازهای خود را در زمینه گازهای صنعتی تأمین کنند. همچنین تنوع موجود در شکل و اندازه به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا به صورت بهینه گازهای صنعتی مختلف را ذخیره و توزیع کنند. با این روش، از هدر رفت گازهای صنعتی جلوگیری میشود و بهینه سازی هزینه‌های تولید و توزیع گازها امکان پذیر میشود.
کاهش بهای تمام شده گاز مصرفی
استفاده از مخازن تحت فشار و مخازن کرایوژنیک به دلیل برخی مزایایی که پیش‌تر ذکر شد، می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های تمام شده گاز مصرفی شود. به عنوان مثال، استفاده از مخازن کرایوژنیک به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا گازهای صنعتی را در حجم بزرگتری و با فشار بالاتر ذخیره کنند، که باعث میشود هزینه فرایند شارژ و سربار شارژ سیلندرهای گاز تحت فشار کاهش یابد.
علاوه براین، استفاده از مخازن تحت فشار و مخازن کرایوژنیک به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد که گازهای صنعتی را به صورت مستقیم به خطوط انتقال دهند، که باعث کاهش هزینه‌های حمل و نقل میشود. همچنین، با کاهش نیاز به سیلندرهای گاز تحت فشار و هزینه‌های مربوط به نگهداری و حفظ این سیلندرها، هزینه تولید و توزیع گازهای صنعتی کاهش خواهد یافت.
بنابراین، استفاده از مخازن کرایوژنیک باعث کاهش هزینه‌های تمام شده گاز مصرفی خواهد شد و شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا از این طریق هزینه‌های جانبی بسیاری را کاهش دهند.
بهبود فرآیند شارژ ومصرف
شارژ گازها در مخازن تحت فشار (مخازن کرایوژنیک) با استفاده از موتور پمپ های کرایوژنیک و یا مبدل های حرارتی انجام میشود . مزیت عمده این سیستم این است که گاز مایع با فشار بسیار زیاد به طور مستقیم از محل تولید به محل مصرف منتقل شده و باعث ثبات بیشتر در کیفیت گازها می گردد و همچنین استفاده از این مخازن به ایمنی مجموعه و کارکنان نیز کمک میکند.
خلوص بالاتر
یکی از مزایای ذخیره‌سازی گازها و مایعات برودتی در مخازن تحت فشار، سطح خلوص بالاتری است که در این نوع ذخیره سازی دیده میشود. به عنوان مثال، در صورت استفاده از مخازن کرایوژنیک برای ذخیره‌سازی هیدروژن، سطح خلوص هیدروژن به حدود 99.99 درصد می‌رسد.
در صورتی که از روش‌های دیگری برای ذخیره‌سازی گازها و مایعات برودتی استفاده شود، ممکن است با مسئله جابجایی و جا به جایی این مواد روبرو شویم که منجر به کاهش سطح خلوص آنها شود. همچنین، با انتقال مستقیم این مواد از محل تولید به مخازن تحت فشار، احتمال ورود ناخالصی و کاهش خلوص گاز به حداقل می‌رسد.
به همین دلیل، استفاده از مخازن کرایوژنیک و سایر مخازن تحت فشار برای ذخیره‌سازی گازها و مایعات برودتی به طور گسترده در صنایع نفت و گاز، صنایع خودروسازی و صنایع الکترونیکی و … به عنوان روشی مطمئن و با کیفیت برای ذخیره‌سازی این مواد گسترش یافته است.
افزایش ایمنی
یکی از مزایای استفاده از مخازن کرایوژنیک، داشتن فشار پایین خارجی نسبت به سایر سیستم‌های ذخیره‌سازی گازها و مایعات برودتی است. این باعث میشود خطرات احتمالی ناشی از فشار بالا روی مخازن تحت فشار، کاهش یابد.
همچنین، با استفاده از سیستم انتقال مرکزی گاز در مجموعه ها و کاهش تردد سیلندرهای تحت فشار، احتمال وقوع حوادث ناشی از نشت گاز از سیلندرهای تحت فشار کاهش می‌یابد. این در حالیست که در صورت استفاده از سیلندرهای تحت فشار برای انتقال گاز، احتمال وقوع حوادث ناشی از نشت گاز از سیلندرها بسیار زیاد است.
بنابراین، استفاده از مخازن کرایوژنیک به همراه سیستم انتقال مرکزی گاز، علاوه بر افزایش ایمنی در ذخیره‌سازی و انتقال گازها، باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها و کاهش آلودگی محیط زیست ناشی از نشت گاز خواهد شد.
عوامل تاثیر گذار در قیمت مخازن تحت فشار
قیمت مخازن تحت فشار با توجه به عوامل مختلفی تعیین میشود. ما در این قسمت به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:
-
حجم مخزن: حجم مخزن تحت فشار برای تعیین قیمت بسیار مهم است. مخازن با حجم بزرگتر معمولاً گران‌تر هستند.
-
فشار کاری: فشار کاری به مقدار فشاری اشاره دارد که مخزن تحت فشار می‌تواند آن را تحمل کند. این فشار معمولاً به واحد فشار (مانند پاسکال یا بار) اندازه گیری میشود و بر اساس آن، مخازن تحت فشار به دو دسته با فشار کاری بالا و پایین تقسیم می‌شوند. فشار کاری مخزن بر قیمت آن تأثیر می‌گذارد. مخازن با فشار کاری بالاتر معمولاً گران‌تر هستند.
-
جنس مواد ساختاری: جنس مواد ساختاری مخزن نیز بر قیمت آن تأثیرگذار است. مخازن ساخته شده از جنس‌های با کیفیت و مقاوم معمولاً گران‌تر هستند. به عنوان مثال، مخازن تحت فشاری که از جنس فولادی ساخته شده‌اند، معمولاً گران‌تر از مخازن ساخته شده از جنس پلی‌اتیلن هستند. اما مخازن فولادی به دلیل مقاومت بالاتر در برابر فشار و دما، برای مایعاتی با فشار بالا و در شرایطی که نیاز به ایمنی بیشتری دارند، مناسب‌تر هستند.
همچنین، مخازن تحت فشار ساخته شده از جنس‌هایی مانند آلومینیوم، تیتانیوم و استیل ضد زنگ نیز معمولاً گران‌تر از مخازن ساخته شده از جنس‌های دیگر هستند.
-
نوع مایع: نوع مایعی که درون مخزن قرار می‌گیرد نیز بر قیمت آن تأثیرگذار است. برخی از مایعات خطرناک و یا با ارزش بالا ممکن است باعث افزایش قیمت مخزن شوند.
-
استانداردهای ایمنی: این استانداردها شامل مواردی مانند طراحی، ساخت، نصب، بهره برداری، نگهداری و بازسازی مخازن تحت فشار هستند. هدف اصلی این استانداردها، حفظ ایمنی و سلامت کارکنان و جامعه در برابر خطرات و تهدیدات مرتبط با مخازن تحت فشار است. استانداردهای ایمنی مخزن نیز بر قیمت آن تأثیرگذار است. مخازنی که به استانداردهای ایمنی بالاتری مطابقت دارند، معمولاً گران‌تر هستند.
-
تکنولوژی ساخت: تکنولوژی ساخت مخزن نیز بر قیمت آن تأثیرگذار است. تکنولوژی ساخت مخازن تحت فشار شامل استفاده از مواد و فناوری هایی است که بتوانند مخازنی با اطمینان بالا و عمر طولانی تولید کنند.
فناوری هایی مانند جوشکاری، نورد، تراشکاری و حرارت دهی در ساخت مخازن تحت فشار به کار می روند و در کل، تکنولوژی ساخت مخازن تحت فشار باید بر اساس استانداردهای مربوطه و با رعایت اصول ایمنی و کیفیت، انجام شود. مخازنی که با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته‌تر ساخته شده‌اند، معمولاً گران‌تر هستند.
شما مخاطبان عزیز در صورتی که قصد استعلام قیمت مخازن تحت فشار و یا خرید مخازن تحت فشار را دارید می توانید با کارشناسان شرکت توسعه تجارت فرجاد تماس حاصل فرمایید و به صورت رایگان از خدمات مشاوره خرید استفاده نمایید.
تلفن ثابت : 03133808270 _ تلفن همراه : 09136432383
گازهای کرایوژنیک
گاز کرایوژنیک یک گروه از ترکیبات شیمیایی میباشد که در دما و فشار معمولی و عادی به صورت گاز است ولی برای نگهداری باید در دمای بسیار پایین و به صورت مایع نگهداری شود. این گازها به صورت یک مایع سرد در دماهای بسیار پایین (حدود -150 درجه سانتیگراد) در مخازن تحت فشار حفظ میشود.
استفاده از گاز کرایوژنیک در مخازن کرایوژنیک می‌تواند به عنوان یک راه حل مناسب برای نگهداری طولانی مدت مواد آلی باشد. با این حال، باید به صورت دقیق دستورالعمل‌ها و مقررات مربوط به استفاده از این گاز را رعایت کرد تا از هرگونه خطر ایمنی و آسیب به محیط زیست جلوگیری شود.
این گازها عمدتاً در کاربردهای صنعتی، پزشکی و نظامی استفاده می‌شوند.
پرکاربردترین گازهای کرایوژنیک
گاز سیانید هیدروژن (HCN)
یکی از معروف‌ترین گازهای کرایوژنیک سیانید هیدروژن (HCN) است که با ترکیب اتم‌های کربن، نیتروژن و هیدروژن تشکیل میشود.
گاز سولفور دی‌اکسید (SO2)
گاز کرایوژنیک دیگر سولفور دی‌اکسید (SO2) است که یک ترکیب از یک اتم سولفور و دو اتم اکسیژن است.
گاز اکسید نیتریک (NO)
گاز اکسید نیتریک (NO) نیز در پزشکی استفاده میشود. اکسید نیتریک به صورت گاز در تنفسی درمانی استفاده میشود.
نکته مهم در مورد استفاده از گاز کرایوژنیک
به طور کلی، استفاده از گازهای کرایوژنیک در پزشکی به عنوان عوامل ضدعفونی کننده، آغشته‌کننده و تنظیم کننده جریان هوا می‌تواند اثرات مفیدی داشته باشد. با این حال، استفاده از این گازها باید تحت نظر متخصصین پزشکی صورت گیرد و با رعایت دقیق قوانین و استانداردهای بهداشتی انجام شود.
لطفا توجه داشته باشید که گازهای کرایوژنیک بسیار خطرناک هستند و باید با احتیاط و در شرایط ایمن مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، استفاده از این گازها باید با قوانین و مقررات صنعتی و نظامی مربوطه هماهنگ شود
سوالات متداول
مخازن تحت فشار یا مخازن کرایوژنیک، دستگاه‌هایی هستند که از دو مخزن داخلی و خارجی تشکیل شده‌اند و برای نگهداری از گاز کرایوژنیک به کار می‌روند. این مخازن در واقع سازه‌هایی هستند که برای نگهداری مایعات یا گازها تحت فشار بالا استفاده می‌شوند. این فشار می‌تواند به صورت استاتیک (ثابت) یا دینامیک (جریانی) باشد.
مخازن تحت فشار صنعتی معمولاً از جنس‌های فلزی مانند فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، و فولاد آلیاژی ساخته می‌شوند.
مخزن تحت فشار در صنایع مختلفی از جمله صنعت نفت و گاز، صنعت شیمیایی، برق، آب و فاضلاب، صنعت خودروسازی و غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. کاربردهای آنها شامل ذخیره و حمل مایعات و گازها تحت فشار (گاز کرایوژنیک)، استفاده در فرآیندهای صنعتی و انتقال مواد خطرناک میشود.
میزان فشار مجاز در مخازن تحت فشار با توجه به استانداردها، طراحی مخزن و نوع مایع یا گاز مورد نگهداری می‌تواند متفاوت باشد. در طراحی مخازن، بعد از تست های مختلف فشار گاز و فشار قابل تحمل مشخص می‌شوند.
برخی از تجهیزات استاندارد برای ایمنی مخازن کرایوژنیک شامل: سیستم هشدارهای ایمنی، واحدهای سرد کننده، شیرهای ایمنی فشار، روسازی شیرها با فشار کم و ناپایدار، و تجهیزات انطباق با استانداردها و مقررات بهداشت و ایمنی.
در طراحی صحیح و ایمن مخازن کرایوژنیک، عواملی همچون شکل و ابعاد مناسب، ضخامت دیواره، خدمات مورد نیاز برای نگهداری و تعمیرات، استانداردها و مقررات بازرسی، نوع مایع یا گاز مورد نگهداری و محل قرارگیری مخزن باید مد نظر قرار گیرند.