Um die am besten geeignete Art von Kryoleitung für jedes Projekt zu wählen, muss man ihre Bedeutung und ihre Eigenschaften genau verstehen. Es ist außerdem unerlässlich, zu wissen, wie man die richtige Größe der einzelnen Modelle für die jeweilige Installation wählt, denn das spielt eine entscheidende Rolle in Bezug auf die langfristige Leistungsfähigkeit.
Warum ist es wichtig, bei Kälterohren die richtige Größe zu wählen?
Fehler bei der Wahl der Größe von Kälterohren sind bei dieser Art von Installation ein verbreitetes Problem, das oft die Leistungsfähigkeit beeinträchtigt.Zu den Fällen, bei denen es besonders wichtig ist, bei dieser Art von Rohr die richtige Größe zu wählen, gehören Systeme, in denen in den Kälterohren ein hoher und ein niedriger Durchfluss aufeinander treffen. Oft wird angenommen, dass ein größeres Rohr eine Sicherheitsreserve bietet. Wenn man aber den Durchfluss und die Kühlzeit nicht berücksichtigt, ist dies oft nicht der Fall.
Probleme, die durch die Wahl des falschen Kälterohrs entstehen
Kryogene Flüssigkeiten benötigen sehr niedrige Temperaturen, um flüssig zu bleiben. Wenn sie über ihren Siedepunkt erwärmt werden, bildet sich im Kälterohr oder im Tanksystem Dampf.
Wenn die Flüssigkeit gar Zimmertemperatur erreicht, verwandelt sie sich in Dampf, der Platz braucht, um zu entweichen – egal, ob das System gerade in Betrieb ist oder nicht. Durch den Einsatz von Rohren mit Vakuumdämmung wird der Wärmeeintrag reduziert und der Zeitraum bis zur Verdampfung verlängert sich. Man muss sich aber dessen bewusst sein, dass der Prozess dennoch stattfinden wird.
Ein weiteres, häufiges Problem, das selbst bei Kälterohren mit Vakuumdämmung auftritt, sind natürliche Wärmeverluste. Diese treten entweder auf, weil die Flüssigkeit aufgrund eines größeren Rohrdurchmessers mehr Wärme aufnimmt oder weil bei Systemen mit geringem Durchfluss die kryogene Flüssigkeit durch den Wärmeeintrag verdampft.
Als letzter Punkt ist zu erwähnen, dass die kryogene Flüssigkeit sich erwärmen und in Gas verwandeln kann, wenn ein Kälterohr längere Zeit nicht benutzt wurde; dadurch kann sich das Rohr erhitzen. Dann muss die Rohrleitung wieder herabgekühlt werden, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit ihren Zustand verändert, da die Flüssigkeit erst dann wieder rein ist.
Faktoren, die bei der Wahl der Größe von Kälterohren zu berücksichtigen sind
Vor der Auswahl der richtigen Größe eines Kälterohrs muss man die folgenden Faktoren bedenken, um die korrekten Berechnungen zu ermöglichen:
- Der erforderliche Durchfluss im System: Dieser wird durch die am Zielpunkt des Systems benötigte Flüssigkeitsmenge und die Einschaltdauer der Anlage bestimmt. Das Ein- und Ausschalten kann ggf. viel Zeit in Anspruch nehmen.
- Der Systemdruck, der in Abhängigkeit vom Vorratsbehälter, von der Art, dem Zustand, den verwendeten Verbindungen und dem Lieferanten der kryogenen Flüssigkeit variieren kann.
- Anforderungen bzgl. des Mindest- und Höchstdrucks, um die ordnungsgemäße Funktion der Endverbrauchsgeräte zu ermöglichen.
- Stellen im System, die zu Einschränkungen führen, wie Filter im Rohr und scharfe Kurven, die einen Einfluss darauf haben können, wie viel Flüssigkeit am Zielpunkt ankommt.
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Was sind die wichtigsten Arten von Kälterohren?
Wenn man über Kälterohrleitungen spricht, sollte man die typischen Eigenschaften und Verwendungszwecke der einzelnen Arten kennen. Wir nehmen vor allem auf die folgenden Arten Bezug:
- Starre vakuum-isolierte Transferleitungen (VIP) bilden das Fundament der meisten kryogenen Infrastrukturen. Sie werden als vorgefertigte Teilstücke geliefert und sind nicht biegsam. Ihre Maße müssen also im Vorfeld genau berechnet werden, um sicherzustellen, dass sie korrekt hergestellt werden, sodass sie genau in das entworfene System passen.
Diese Elemente bestehen aus einem inneren und einem äußeren Rohr. Der Raum zwischen den Rohren wird durch ein Ventil ausgesaugt und Abstandshalter verhindern, dass die beiden Rohre sich berühren.
Außerdem verfügen sie über Kompensatoren, die die Belastung des Materials durch die Kühlung des inneren Bereichs absorbieren. So können hohe Stabilität und Qualität zu einem sehr niedrigen Preis garantiert werden. Außerdem ist noch erwähnenswert, dass diese Art von Rohren verwendet wird, um kalte Flüssiggase sicher zu transportieren, ohne, dass sie einer starken Erwärmung ausgesetzt werden, wodurch sich ihr Zustand verändern und ihre Qualität verschlechtern würde.
- Flexible vakuum-isolierte Transferleitungen: Der Dämmwert dieser Elemente ist etwas niedriger als bei den zuvor genannten, aber sie eignen sich für Projekte, die mehr Flexibilität erfordern. Diese Rohre sind für eine regelmäßige An- und Abkopplung geeignet, zum Beispiel an Tankstellen.
Weitere Vorteile bieten diese Rohre, wenn sie mit Transferleitungen für Anwendungen verbunden sind, die Mobilität erfordern oder mit Vibrationen verbunden sind sowie beim Einsatz auf Schiffen oder in Transportfahrzeugen. Man sollte außerdem berücksichtigen, dass diese Rohre die beste Wahl sind, wenn keine genau Vermessung vor der Installation möglich ist.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es ein unverzichtbarer Schritt ist, die verschiedenen Arten von Kälterohren und das beste System für die Vermessung zu überdenken, um diese Elemente bestmöglich in einem kryogenen System einzusetzen.
