Cseppfolyósító

From NanoWiki

Ennek a lapnak a témája a He transzferálás illetve a He cseppfolyósító működése.

Contents 1 Számolások 2 He visszatérő rendszer 3 Transzferálás elindítása 4 Transzferálás megállítása, szüneteltetése 5 Probléma esetén 6 Relék/szintjelző/riasztás működése 7 Cseppfolyósítás menete 8 Most érkezett szerkesztőségünkbe

Számolások

1 palack 200 bar He = 9.1 m³ He

x 1.3 --> 11.8 liter folyékony He

Tehát 5 teli palack --> kb. 60 liter folyékony He

Cseppfolyósítás sebessége: kb. 11 bar/óra 1 kötegből, azaz kb. 9 liter/óra

He visszatérő rendszer

A rendszer egyszerűsített rajza. Az ábra az alsó riasztás tekintetében rossz, azt nem a relé vezérli.

Transzferálás elindítása

A transzferálás móka, rutinszerű, ha minden szükséges előkészületet megfelelően hajtanak végre. Ezeket az alábbi pontokban ismertetem:

• Elsőként be kell tolni a kannát a helyére és a kanna visszatérő csonkjára rá kell húzni a cseppfolyósító felöli visszatérő ág csövét (narancssárga gumicső). A visszatérő ág kanna felöli és fal felöli csapját ekkor meg kell nyitni. Az (ajtóra ragasztott) jegyzőkönyvet ki kell tölteni, az oszlopoknak megfelelően. (Jár-e a gép kérdés alatt azt kell érteni, hogy működik-e a cseppfolyósító.)

Meleg dewart érdemes kevés (4-5l) folyékony nitrogénnel (LN) előhűteni (előtte vákuumköpenyt leszívni). Ha nem fogy elég gyorsan a LN, ki lehet pumpálni lufival transzfercsövön át. Ha már az utolsó csepp LN is elpárolgott, még ki kell szívni a levegőt (nem a visszatérőre!), és He-gázzal felengedni. Csak ezután kezdődhet a transzferálás. A 250l-es kanna szintmérője a kanna tetején található, bekapcsolás után pár percel mutat valós értéket. Transzferálás során, hideg dewar esetén nagyjából 10% veszteséggel kell számolni (de min. 2 inch). Ha pl. a 60l-es dewarban van 10l, akkor kb. 55l-el lehet megtölteni. Ezen kívül a 250l-es dewar-ban a He szint semmiképp sem mehet le 3 inch alá (kb 10l), azaz, ha a példa esetében ebben csak kb 5 inch van, akkor nem lehet megtölteni a kis dewart.

• A transzferhez a nagy dewarban túlnyomást kell létrehozni.

* Ha jár a gép, akkor van nyomás a 250l-esben, nem kell csinálni semmit.

* Ha nem jár a cseppfolyósító, akkor a V308–as szelep (cseppfolyósító panelen, page 2, manualra átrakni és open) és a V341 megnyitásával adhatunk túlnyomást a kannára.

• Minden transzferálás megkezdése előtt meg kell nyomni a kompresszorok bekapcsoló gombjait. Ezek a harang szintjelző paneljének oldalán és elején vannak. Az egyik kompresszor kis nyomás esetén (1-2m^3) esetén automatikusan beindul, a másik már csak ha kb. tele van a harang (4-5m^3). Azonban transzfernél ez már késő, nem tudják a harangot kiüríteni, ezért kell a transzfer kezdetekor elindítani őket. Bekapcsoláskor egy furcsa 'pitty' hangot hallhatunk.

• A transzfercső 2 részből áll, az egyik mindig a 250l-esből lóg ki és egy kupakkal van lezárva, a másik, az ajtó mellett van felfüggesztve. A transzfer megkezdésekor az utóbbit kell beszúrni a kis dewar visszacsapó szelepébe (transzfer során csak egy bizonyos visszacsapó szelep használható! (kép)). Transzfer előtt le kell ellenőrizni azt is, hogy ezen utóbbi csőnek milyen a végződése. Ha kevés LHe van a kis dewarban, akkor olyan sárgaréz végződést kell választani, amely az alján egy lyukkal rendelkezik. Ha sok a LHe, akkor olyat érdemes választani, aminek az oldalán vannak a kivezető lyukak és felfelé áramoltatja a He (gáz)t, ugyanis ekkor nem fogjuk feleslegesen kifújni a már benn levő LHe-t a forró He gázzal.

• Tanács: Érdemes a közelben tartani egy hőlégfúvót. A transzfer során sokszor hasznosnak nélkülözhetetlennek bizonyul.

Most már meg lehet kezdeni a transzferálást:

• Ha az ajtónál levő cső is be van téve a töltendő kannába, akkor le lehet csavarni a 250l-esből kilógó cső végéről a kupakot és a két cső egymásba dugható (1-2 másodperc). Az összeillesztés során a szorító csavart elég keményen meg kell szorítani és gondosan ellenőrizni az illeszkedést. Ellenkező esetben, amikor jön a LHe a 250l-es kannából, az illesztésen keresztül kiszivároghat. (Ebben az esetben meg kell állítani a transzferálást, fel kell melegíteni a csövet és jobban összedugni.) Amint lehet, 20-25 cm-es lépésekben toljuk le mindkét csövet 3-4cm-rel a dewarok alja felé (üres kanna esetén lehet kicsit gyorsabban haladni). A csövek leeresztésénél törekedni kell arra, hogy a transzfercsövek ne hajoljanak meg és a hollandi csavaroknál (vagy a biztonsági szorítóknál) ügyeljünk, hogy nem szivárog-e a hélium.

• Fontos, hogy a transzfert sosem szabad teljesen magára hagyni! Pár percre magára lehet hagyni de mindig olyan helyen kell lenni, ahol hallható a riasztó (nagylabor, kislabor, ESR labor, MOKE labor).

A cseppfolyósító bejáratának ajtaja mellett található analóg kijelző, az 5m³-es He harang térfogatát mutatja. Ez a harang (olajkádban álló henger) egy puffer az elpárolgó He tárolására. A visszatérő ágon leszívott, a transzfer során elforralt He ide kerül, mielőtt végleges tárhelyükre, a 3x12 darab He palackokból álló kötegekbe jutna. Erre a pufferre azért van szükség, mivel a kompresszorok nem tudják elegendően gyorsan a transzfer során elforrt He-t a kötegekbe bepréselni. Abban az esetben, ha a harang szintje elérte a 4m³-t, a rendszer riasztást küld, ekkor érdemes megállítani/felfüggeszteni a transzfert. Ha a harangban sok a He, nem érdemes elkezdeni a transzferálást. Hasonlóan, ha a kis dewar meleg, számítani lehet arra, hogy a hűtés során a He harangot meg fogja egyszer tölteni az elforralt He. Veszély esetén a transzfer a csövek visszaemelésével megállítható, vagy másik lehetőség a visszatérő ág elzárása (ekkor a tartályban megnő a nyomás, egész addig, amíg el nem éri a 250l-es nyomásszintjét, ekkor leáll a transzfer). Érdemes a távolabbi, kevésbé elfagyott csapot elzárni.

Transzferálás megállítása, szüneteltetése

Fel kell húzni mindkét transzfercsövet a LHe szintje fölé. A csatlakozót meg kell lazítani, a 250l-es oldali csőre vissza kell húzni a kupakot és a szorító csavarral rögzíteni. Eközben a kis dewarból ki kell húzni a transzfercső másik részét. Ideális esetben a szétválasztás pillanatszerű, de 1-2 másodpercnél nem hosszabb. Ezek után ki kell tölteni a papírt, a szintmérőt kikapcsolni, szelepeket visszazárni, és a dugót a visszacsapó szelepes kupakba visszarakni. A palackonyomást akkor kell beírni, ha a kompresszorok már leszívták a gázt. A szintmérésre is érdemes várni, amíg megnyugszik a kanna. Végül, ha minden kiolvadt, még egyszer ellenőrizni kell, hogy a hollandik a cseppfolyósító oldalán meg vannak húzva, a hélium nem szelel.

Szüneteltetés: Visszatérő ág elzárása.

Probléma esetén

Keress valakit aki ért hozzá; ha ilyen nincs lenn, a 1437, 3056, 3850-es számokon próbálkozz!

---

by Kocsis Vilmos (és Makk Péter)

Relék/szintjelző/riasztás működése

Alapesetben a harang a kannákból/krióból visszapárolgó hélium hatására lassan emelkedik, majd egy bizonyos szint elérésekor az automatika bekapcsolja az 1-es kompresszort és az leszívja az alsó kikapcsolási szintig. Ha a sima párolgáson kívül valami egyéb esemény is előáll (pl.: transzfer, nyitott visszatérő) a harang szintje kilép ebből a tartományból és riasztás is előfordulhat. Ennek lekezelése sokszor triviális, azonban lehet olyan eset amikor hasznos lehet a jelzőrendszer mélyebb ismerete.

A szint mérését egy potméteren keresztül tesszük meg, mely mechanikailag annyit jelent, hogy a harang amikor mozog, egy drótot mozgat és ez egy tárcsát teker. Ez a tárcsa állítja a potmétert és az ellenállás alapján tudjuk megmondani a szintet. Itt a legnagyobb problémát az okozhatja, hogy a drót elcsúszik a tárcsán, így elromlik a "kalibráció". (Ez meg is szokott történni mostanában)

Az automatikus működést egy másik rendszer szabályozza reléken keresztül. Ez mechanikailag úgy néz ki, hogy amikior a harang mozog bajuszkapcsolókat tud érinteni és ez kapcsolja az edott relét. 5 ilyen kapcsoló helyezkedik el a tartományon (2 alul, 1 középen, 2 felül). A középen elhelyezett relé kapcsolja be az 1-es kompresszort és az alsó két relé kapcsolja ki amikor az leszívta a harangot. (azért van két relé, mert ha sorba vannak kötve elég az egyiknek megszakítania a kört és a kompresszor leáll, így biztosítva van a rendszer) Amikor az 1-es kompresszor nem elég a harang leszívásához (pl.: transzfer), a felső két kapcsoló bekapcsolja a riasztást és a 2-es kompresszort. (két relé szintén biztonsági okokat szolgál, itt párhuzamosan vannak kötve így bármelyik bekapcsolása esetén működésbe lépnek a kompresszorok/riasztás) FONTOS! A FELSŐ RIASZTÁSNÁL MÁR MEGY KI He A RENDSZERBŐL!

Ezen kívül még van egy trükk a rendszerben: ez annyit jelent, hogy az alsó riasztást nem relé kapcsolja, hanem a szintmérő (-0.46-nál ad riasztást). Így viszont mivel a kompresszor leállítását a relé végzi, de a riasztást nem így előfordulhat az, hogy ezek nem lesznek megfelelően szinkronizálva és a harang a riasztási érték alá is leszívható.

Tehát, ha alsó riasztást észlelünk lét eset lehetséges:

(1) a riasztás valós és valahol szivárgás van, ekkor meg kell nézni minden visszatérőt

(2) a drót elcsúszott és a szintmérő rosszul mér, a kompresszor nem kapcsol ki a riasztás kiadása előtt

A két lehetőséget egyszerűen meg tudjuk különböztetni, így megtudhatjuk van-e tényleges probléma:

Ehhez engedjünk valamelyik palackkötegből He-ot a harangba úgy, hogy megszűnjön a riasztás és el tudjuk indítani a kompresszort és ezután figyeljük mi történik.

(1) a kompresszor idővel le áll, ha ekkor nincs riasztás és a szint tovább csökken az azt jelenti valahol megy el a hélium

(2) a riasztás bekapcsol és a kompresszor csak később áll le, de amint leállt már nem csökken a szint, ilyenkor nincs nagy probléma: be kell állítani a potmétert

Ha ezentúl valaki alsó riasztást érzékel, szóljon a hélium felelősnek és emellett elvégezheti a fenti tesztet. Így tudhatjuk mennyire nagy a gond. (lehet még alsó riasztás a ballon tesztelése miatt is, de akkor úgyis a közelben vagyok)

Cseppfolyósítás menete

Régi log fájlokból kinyerve, 2013. 06. 16-ai cseppfolyósítás:

Media:Graph1.pdf (hőmérsékletek)

Media:Graph3.pdf (kötegnyomások)

Media:Graph5.pdf (expanziós egységben a nyomások)

Most érkezett szerkesztőségünkbe

"Most beszeltem a Gyurival. Emlitette, hogy augusztus 20-ai tuzijatek utan mar jartak ugy, hogy lyuk keletkezett a visszateron es elszallt egy ejszaka a gaz mennyiseg jelentos resze. Regen azt csinaltak, hogy augusztus 19-en mindig lezartak a palackotegeket kint es a tuzijatek utan visszanyitottak. Ezt erdemes lenne a nanowikire beirni. Ill. kerlek nezzetek majd meg, hogy most nem tapasztalhato-e nyomas vesztes."