الألومنيوم في السائل-صهاريج تخزين طاقة الهواء
تتطلب صهاريج تخزين طاقة الهواء السائلة (LAES) مواد تظل قابلة للسحب عند درجات الحرارة المبردة دون حدوث كسر هش. تحافظ السبائك 5083-O على ليونتها إلى حوالي -196 درجة مئوية، وهذا هو السبب في أنها الاختيار القياسي للخزانات الكروية والأسطوانية الكبيرة المستخدمة في تخزين الطاقة المبردة. يمكن أن تتحمل تصميمات الخزانات الكروية ضغوطًا داخلية كبيرة بنصف وزن خزان فولاذي مكافئ تقريبًا، كما تعمل الأوعية المصنوعة من الألومنيوم المعزولة بالفراغ على تقليل خسائر الغليان إلى أقل من 0.1% يوميًا. يُفضل استخدام سبائك الألومنيوم منخفضة الحديد في بعض المكونات لتقليل التوصيل الحراري وتحسين الكفاءة.
المبادلات الحرارية المصنوعة من الألومنيوم في الأنظمة المبردة
تعتبر المبادلات الحرارية ذات الزعانف المصنوعة من ألواح الألومنيوم{0}}الركيزة الأساسية للمحطات المبردة، حيث تنقل الطاقة الباردة بكفاءة عالية وبحجم صغير. تتحمل قنوات Alloy 3003 مئات الدورات الحرارية دون حدوث تشققات بسبب التعب، وهو أمر ضروري في الخدمة التي تتناوب بين درجات الحرارة المحيطة ودرجات الحرارة المبردة. يمكن استخدام الأسطح المطلية بالنيكل- لمقاومة التآكل الناتج عن تدفقات الغاز عالية السرعة-، كما أن التصميم المدمج لوحدات الزعانف اللوحية-يقلل من أثر التثبيت بشكل كبير مقارنةً بالمبادلات الصدفية-والأنبوبية. تعد هذه الوحدات أساسية لعمليات التبريد{10}الواسعة النطاق في قطاعي الطاقة والغاز الصناعي.
المساكن المغناطيس فائقة التوصيل
تعمل حاويات الألومنيوم غير المغناطيسية- على منع تشويه المجال حول الملفات فائقة التوصيل، وتساعد دروع إشعاع الألومنيوم متعددة الطبقات- في الحفاظ على درجات الحرارة المنخفضة للغاية المطلوبة للتشغيل. تعمل قنوات التبريد المطابقة على إخماد المغناطيس بأمان أثناء حالات الأعطال، ويضمن توافق الفراغ -العالي جدًا- النقاء المطلوب في بيئة المغناطيس. إن مزيج الألومنيوم من-السلوك غير المغناطيسي والأداء الحراري عند درجات الحرارة المنخفضة وقابلية التصنيع يجعله الاختيار العملي لهذه العلب.
معدات تسييل الهيدروجين
يتم تسييل الهيدروجين عند حوالي -}253 درجة مئوية، حيث تكون الضغوط الحرارية شديدة. تمنع الوصلات الانتقالية المصنوعة من الألومنيوم-إلى-الفولاذ المقاوم للصدأ- فشل الإجهاد الحراري عندما تلتقي أنابيب الألومنيوم بمعدات معالجة الفولاذ، كما تعمل أنابيب الألومنيوم المبثوقة الدقيقة- على تقليل انخفاض الضغط عبر قطارات التسييل. يوفر عزل رغوة الألومنيوم توصيلًا حراريًا منخفضًا للغاية، وتعمل الصمامات المبردة ذات أجسام الألومنيوم بشكل موثوق خلال العديد من الدورات. تعمل هذه المكونات معًا على تمكين الإنتاج والتعامل بكفاءة مع الهيدروجين السائل.
أجهزة الاستشعار وأجهزة القياس المبردة
تعمل أجهزة كشف درجة الحرارة ذات الأغشية الرقيقة المقاومة للحرارة الموجودة على ركائز الألومينا على قياس درجة الحرارة بدقة عند المستويات المبردة، وتقوم أجهزة كشف كهرضغطية من نيتريد الألومنيوم- بمراقبة السلامة الهيكلية للخزانات. تقوم أجهزة الاستشعار اللاسلكية المضمنة في حواف الألومنيوم بتتبع تاريخ الصيانة، وتقوم أجهزة الاستشعار-البصرية المصنوعة من الألياف بقياس مستويات السائل بدون مكونات كهربائية في المناطق الخطرة. تدعم تقنيات الاستشعار القائمة على الألومنيوم- التشغيل الآمن والفعال لأنظمة التخزين المبردة.
اختيار المواد والمواصفات
بالنسبة للخدمة المبردة، حدد السبائك ودرجات الحرارة المثبتة عند درجات حرارة منخفضة، مثل 5083-O لأوعية الضغط و3003 لمخزون زعانف المبادل الحراري-، وتأكد من الخصائص الميكانيكية عند درجة حرارة التصميم مع المورد. يجب أن تتبع إجراءات اللحام ووثائق التفتيش وإصدار الشهادات معايير معدات الضغط والمشروع المعمول بها.
التعليمات
س: لماذا يتم استخدام 5083-O في الخزانات المبردة؟
ج: إنه يحافظ على الليونة حتى -196 درجة مئوية دون كسر هش، مما يسمح بأوعية ضغط آمنة وخفيفة الوزن للهواء السائل والمواد المبردة الأخرى.
س: ما هي سبائك الألومنيوم المستخدمة في المبادلات الحرارية المبردة؟
ج: يتم استخدام السبائك 3003 بشكل شائع في قنوات الزعانف ذات الصفائح النحاسية- لأنها تتحمل مئات الدورات الحرارية دون حدوث تشقق بسبب التعب.
س: لماذا يتم استخدام الألومنيوم في العلب المغناطيسية فائقة التوصيل؟
ج: الألومنيوم ليس-مغناطيسيًا، مما يمنع تشويه المجال، ويوفر أداءً حراريًا جيدًا وتوافقًا مع الفراغ في درجات الحرارة المبردة.
س: كيف يدعم الألومنيوم تسييل الهيدروجين؟
ج: من خلال الوصلات الانتقالية، والأنابيب المبثوقة الدقيقة، والعزل الرغوي، وأجسام الصمامات المبردة التي تتعامل مع الضغط الحراري عند درجة حرارة -253 درجة مئوية تقريبًا.
س: ما هي المعايير المطبقة على خزانات الألمنيوم المبردة؟
ج: تنطبق معايير-معدات الضغط والمشروعات؛ تأكد من إجراءات السبائك والمزاج واللحام ووثائق الفحص مع المورد.
