أخبار

تقنية تضخم أنبوب ليزر ثاني أكسيد الكربون
عمر تصميم ليزر Co2 Laser هو 20000 ساعة.عندما يصل الليزر إلى عمره الافتراضي ، يمكن إعادة استخدامه لمدة 20000 ساعة فقط عن طريق إعادة التعبئة (استبدال غاز الرنان).يمكن أن يؤدي النفخ المتكرر إلى إطالة عمر الليزر بشكل كبير.
يتم نقل غاز أنبوب ليزر ثاني أكسيد الكربون أو غاز التجويف بسهولة.يتم توفير ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والهيليوم من خلال أسطوانات الضغط العالي عند 2200 رطل لكل بوصة مربعة (مقياس).طريقة تزويد الغاز هذه فعالة من حيث التكلفة ومريحة ، بسبب معدل الاستهلاك المنخفض لغاز التجويف الرنيني.لكل غاز ، كان الضغط المتدفق إلى تجويف الليزر 80 رطل لكل بوصة مربعة وتراوح معدل التدفق من 0.005 إلى 0.70 قدم مكعب في الساعة (القاعدة المكعبة للأقدام في الساعة).

في الواقع ، من خلال تحديد مستوى نقاء الغاز ، وجد أنه تم تقليل ثلاثة احتياجات رئيسية من التلوث: الهيدروكربونات والرطوبة والجسيمات.يجب أن يقتصر محتوى الهيدروكربون على جزء واحد في المليون ، ويجب أن تكون الرطوبة أقل من 5 أجزاء في المليون ، ويجب أن تكون الجسيمات أقل من 10 ميكرون.يمكن أن يؤدي وجود هذه الأنواع من التلوث إلى فقدان شديد لقوة الحزمة.ويمكنهم أيضًا ترك رواسب أو بقع تآكل على مرايا التجويف الرنان ، مما يقلل من فعالية المرايا ويقصر من عمرها الإنتاجي.

بالنسبة لغاز الليزر ، تُستخدم أسطوانة هيدروليكية كمصدر أساسي لإمداد الغاز ، وتستخدم الأسطوانة الهيدروليكية الأخرى كمصدر احتياطي لإمداد الغاز.بمجرد أن تصبح الأسطوانة الهيدروليكية كمصدر أساسي لتزويد الهواء فارغة ، يتم تبديل الأسطوانة الهيدروليكية كمصدر إمداد الهواء الاحتياطي لتزويد الهواء ، مما يمنع الليزر من الإغلاق النشط عند نفاد الغاز من مصدر إمداد الهواء الأساسي.تحتوي لوحة التحكم الطرفية على وحدة تحكم ثلاثية الاتجاهات يمكنها ضبط ضغط المدخل عند مدخل الليزر.بالنسبة لمعدات التكييف ، يبلغ معدل تسرب الهيليوم حوالي 1X 10-8 scc / s (سنتيمتر مكعب قياسي / ثانية ، بعد التحويل ، يبلغ معدل تسرب الهيليوم حوالي 1 سم مكعب / 3.3 سنوات).مواسير وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ

تستخدم معدات الشد للحفاظ على نقاء غاز عالي.تشتمل معدات التحويل أيضًا على مصفاة على شكل حرف T تزيل أي ملوثات تدخل إلى خط الأنابيب ، والتي قد تأتي من مرحلة البناء الأولية ، أو عند استبدال الأسطوانة الهيدروليكية ، أو أي تسربات قد تكون ظهرت في خط الأنابيب.عندما يدخل الغاز الليزر ، يوفر مرشح 2 ميكرون وصمام أمان عالي التدفق حماية نهائية لمنع تلوث الجسيمات أو ظهور ظروف الضغط الزائد.
يمكن استخدام النيتروجين في القطع الإضافي للفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ ومواد الألومنيوم.سرعة قطع الفولاذ الكربوني المتحصل عليه بالنيتروجين أقل من تلك التي يتم الحصول عليها بالأكسجين.ومع ذلك ، فإن استخدام النيتروجين سيمنع تراكم الأكسيد على سطح القطع.مع النيتروجين ، تتراوح أحجام الفوهة من 1.0 مم إلى 2.3 مم ، ويمكن أن تصل الضغوط في الفتحات إلى 265 PSIG ، ويمكن أن تصل معدلات التدفق إلى 1800 قدم مكعب في الساعة.يوصي TRUMPF بنقاوة نيتروجين لا تقل عن 99.996٪ أو فئة 4.6.وبالمثل ، إذا كانت درجة نقاء الغاز أعلى ، فستكون سرعة القطع الناتجة أعلى ويكون القطع أنظف.يجب أيضًا تصميم جميع المعدات الإضافية المتعلقة بالغاز خصيصًا للحفاظ على نقاء الغاز العالي.
يجعل معدل التدفق الأعلى للغاز الإضافي الأسطوانة الهيدروليكية أو الديوار مصدر هواء أكثر فعالية من حيث التكلفة من أسطوانة الضغط العالي.نظرًا لأن ما يتم تخزينه هو مادة سائلة عند درجة حرارة منخفضة ، يتم تخزين الغاز المنضح في فراغ الرأس.تحتوي الأسطوانات الهيدروليكية الشائعة على أنواع مختلفة من صمامات الأمان بضغط هواء 230 أو 350 أو 500 رطل لكل بوصة مربعة.عادةً ما تكون الأسطوانات الهيدروليكية بضغط 500 PSI (المعروف أيضًا باسم أسطوانات الليزر) هي النوع المناسب الوحيد بسبب متطلبات الضغط العالي للغاز المساعد بالليزر.يمكن أن تكون المواد في صورة غازية أو سائلة عند استخلاصها من الأسطوانات الهيدروليكية.ومع ذلك ، يمكن فقط للمواد الغازية أن تمر عبر جهاز التكييف بالليزر والليزر.إذا تم استخدام الغاز المسال ، فيجب تبخير الغاز المسال بواسطة مبخر خارجي قبل استخدامه.

تجدر الإشارة إلى أن عملية استخراج الغاز من الأسطوانة الهيدروليكية يمكن أن تكون معقدة للغاية.يبلغ الحد الأقصى لمعدل استخراج الغاز من أسطوانة ديوار المفردة حوالي 350 قدمًا مكعبًا في الساعة ، مع التطبيقات المتتالية ، سيستمر معدل الاستخراج في الانخفاض حيث تبدأ سعة الأسطوانة الهيدروليكية في الانخفاض.لا يكون لاستخدام المعدات متعددة الأنابيب في الأسطوانات الهيدروليكية المختلفة تأثير إيجابي دائمًا.نظرًا لأن السرعات التي يتم الحصول عليها من الضغوط العلوية للأسطوانات المختلفة لن تكون متساوية ، فإن تدفق الهواء في الأسطوانة ذات الضغط الأقوى قد يمنع تدفق الهواء من الأسطوانة مع الضغط المنخفض.مع المعدات متعددة الأنابيب ، تتم إضافة 20٪ فقط من معدل تدفق الديوار الأصلي (أي 70 قدمًا مكعبًا في الساعة) لكل أسطوانة هيدروليكية مضافة.من أجل تحسين تدفق الهواء للمعدات متعددة الأنابيب ذات الأسطوانة الهيدروليكية ، من الضروري أيضًا تثبيت صمام متعدد الأنابيب.يمكن للصمام متعدد الأنابيب أن يجعل ضغط الهواء أعلى كل أسطوانة هيدروليكية أكثر اتساقًا ، ومن ثم يجعل عملية استخراج الغاز في الأسطوانات الهيدروليكية المختلفة أكثر اتساقًا.عند استخدام صمام متعدد الأنابيب ، يمكن أن تضيف كل أسطوانة هيدروليكية إضافية حوالي 80٪ من تدفق الديوار الأصلي (أي 280 قدمًا مكعبة في الساعة).
فيما يتعلق بحالة الأكسجين والنيتروجين كغازات مساعدة ، في المستقبل ، تتوقع الشركة أن تصبح طريقة إمداد غاز النيتروجين خزانات صلبة.نظرًا لأن متطلبات الأكسجين ليست عالية جدًا ، فقط حتى 50 رطل لكل بوصة مربعة و 250 قدم مكعب في الساعة ، يمكن توصيل هذا بمكيف مضغوط على شكل قبة على شكل قضيب التوازن عبر أسطوانتين هيدروليكيتين باستخدام مشعب.يتيح تصميم شريط التوازن معدلات تدفق تصل إلى 10000 قدم مكعب في الساعة في الساعة مع انخفاض طفيف في الضغط يتراوح بين 30-40 رطل لكل بوصة مربعة.مكيفات المقاعد العكسية التقليدية ليست مناسبة لهذا التطبيق بسبب الانخفاض الحاد في منحنى تدفق الهواء.مع ارتفاع متطلبات معدل التدفق للمكيفات ، أصبح انخفاض الضغط الناتج عند المخرج أكثر حدة.بهذه الطريقة ، عندما يتعذر الحفاظ على الحد الأدنى من الضغط في الليزر ، يتم تشغيل دائرة الصيانة ويتم إغلاق الليزر بشكل نشط.

تسمح ميزة الضغط القبة للمكيف بطرد جزء صغير من الغاز من التكييف الأساسي إلى التكييف الثانوي ، والذي يعيد الغاز إلى قبة التكييف الأساسي.استخدم هذه الغازات ، بدلاً من الزنبرك ، للضغط على الحجاب الحاجز لفتح مقعد الصمام والسماح بمرور الغاز في اتجاه مجرى النهر.يسمح هذا التخطيط لضغط المخرج بالتنوع بين 0-100 رطل لكل بوصة مربعة أو 0-2000 رطل لكل بوصة مربعة ، وعلى الرغم من تذبذب ضغط المدخل ، يظل معدل تدفق المخرج والضغط ثابتًا.
ليس من المفيد جدًا توفير النيتروجين بنفس الطريقة التي تزود بها الأسطوانة الهيدروليكية الغاز.نظرًا لأن الحد الأقصى لمعدل التدفق المطلوب هو 1800 قدم مكعب في الساعة والضغط 256 رطل لكل بوصة مربعة ، فإن هذا سيتطلب ثماني أسطوانات هيدروليكية متشعبة معًا ، وسيتعين استخدام صمام متشعب لإنجاز هذه المهمة.ومع ذلك ، افترض أن السائل مأخوذ من خزانين للسائل وتم إدخاله في مبخر ذي زعانف بمعدل تدفق يبلغ 5000 قدم مكعب.يتم تغذية النيتروجين المتدفق من جهاز التغويز إلى مكيف على شكل قبة مضغوط وقضيب توازن مماثل لتلك الموجودة في مصدر الأكسجين.