Những điều cần biết khi sử dụng hệ thống định lượng nitơ lỏng

Hệ thống định lượng nitơ lỏng đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, từ bảo quản thực phẩm, sản xuất linh kiện điện tử, đến điều trị các tổn thương da ác tính. Tuy nhiên, để sử dụng hiệu quả và an toàn, người dùng cần nắm vững một số kiến thức cơ bản. Hãy cùng Huỳnh Long tham khảo ngay những điều cần biết khi sử dụng hệ thống định lượng nitơ lỏng nhé!

Giới thiệu về định lượng nitơ lỏng

Nitơ lỏng là dạng nitơ ở thể lỏng, được tạo ra bằng cách làm lạnh khí nitơ tới nhiệt độ rất thấp khoảng -196 độ C. Nó có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như y tế bảo quản tế bào, mô, và vắc-xin; thực phẩm bảo quản thực phẩm đông lạnh; và công nghiệp chế tạo làm mát nhanh trong các quy trình sản xuất.

Việc định lượng nitơ lỏng rất quan trọng trong sản xuất và bảo quản vì nó đảm bảo cung cấp đúng lượng nitơ cần thiết cho các quy trình, tránh lãng phí và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Trong các ngành như y tế và thực phẩm, việc kiểm soát lượng nitơ lỏng còn giúp bảo quản đúng cách và giữ nguyên các đặc tính của sản phẩm trong suốt quá trình lưu trữ.

Nitơ lỏng là gì?

Tính chất vật lý & hóa học

Nitơ lỏng là nitơ ở dạng chất lỏng, được duy trì ở nhiệt độ cực thấp. Nitơ là một khí trơ, không có mùi, màu sắc hoặc vị, chiếm khoảng 78% không khí và không gây phản ứng hóa học trong điều kiện bình thường. Khi nitơ ở nhiệt độ thấp dưới -196 độ C, nó chuyển từ khí sang lỏng và trở thành nitơ lỏng.

Ứng dụng quan trọng của nitơ lỏng

• Công nghiệp thực phẩm: Nitơ lỏng được sử dụng phổ biến để bảo quản thực phẩm, đóng gói và làm lạnh nhanh, giúp kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm mà không làm mất đi chất lượng hay giá trị dinh dưỡng.
• Y tế và nghiên cứu: Nitơ lỏng có vai trò quan trọng trong việc bảo quản mô và tế bào gốc, đồng thời được sử dụng trong các phương pháp phẫu thuật lạnh, giúp làm đông lạnh và loại bỏ các mô bệnh lý mà không ảnh hưởng đến các mô xung quanh.
• Công nghiệp sản xuất: Nitơ lỏng hỗ trợ quá trình gia công kim loại, giúp làm lạnh các vật liệu trong quá trình sản xuất. Nó cũng được sử dụng để làm lạnh linh kiện điện tử trong các quá trình sản xuất, bảo vệ chúng khỏi nhiệt độ cao trong các giai đoạn xử lý.

Hệ thống định lượng nitơ lỏng là gì?

Định nghĩa và nguyên lý hoạt động

Hệ thống định lượng nitơ lỏng là thiết bị được sử dụng để kiểm soát và phân phối chính xác lượng nitơ lỏng từ bình chứa vào các sản phẩm hoặc quy trình sản xuất. Hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như thực phẩm, y tế, hóa chất và sản xuất, nơi yêu cầu sự chính xác và hiệu quả trong việc sử dụng nitơ lỏng.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống định lượng nitơ lỏng dựa trên việc sử dụng các thiết bị điều khiển tự động để lấy nitơ lỏng từ bình chứa, điều chỉnh áp suất, và phân phối chính xác lượng nitơ lỏng cần thiết vào sản phẩm hoặc quy trình sản xuất. Hệ thống sử dụng các cảm biến và van điều chỉnh để đảm bảo sự chính xác trong quá trình phân phối nitơ.

Khi hệ thống nhận lệnh, nitơ lỏng được bơm từ bình chứa vào các đường ống và phân phối tới các vị trí cần thiết. Hệ thống sẽ tự động kiểm soát lưu lượng và áp suất của nitơ lỏng để đảm bảo sự ổn định và chính xác.

Các thành phần chính của hệ thống định lượng

• Bình chứa nitơ lỏng (Dewar, cryogenic tank): Đây là nơi lưu trữ nitơ lỏng ở nhiệt độ rất thấp (-196°C). Bình chứa này được thiết kế để giữ nitơ lỏng trong một khoảng thời gian dài mà không bị bay hơi nhiều.
• Hệ thống bơm và van điều áp: Bơm nitơ lỏng từ bình chứa ra hệ thống phân phối, trong khi các van điều áp điều chỉnh áp suất của nitơ để duy trì sự ổn định trong quá trình phân phối.
• Cảm biến đo mức nitơ & hệ thống điều khiển tự động: Cảm biến đo mức trong bình chứa giúp theo dõi lượng nitơ lỏng hiện có và cung cấp tín hiệu đến hệ thống điều khiển tự động. Hệ thống điều khiển tự động điều chỉnh các van, bơm và các thiết bị khác để duy trì lượng nitơ lỏng ổn định và chính xác.

Lợi ích của hệ thống định lượng nitơ lỏng

Hệ thống định lượng nitơ lỏng mang lại nhiều lợi ích quan trọng, đặc biệt trong các ngành công nghiệp và nghiên cứu. Dưới đây là một số lợi ích chính:

• Tăng hiệu quả và độ chính xác: Hệ thống này giúp đo lường và cung cấp nitơ lỏng một cách chính xác, đảm bảo rằng lượng nitơ sử dụng luôn đúng với yêu cầu của quá trình sản xuất hoặc thí nghiệm.
• Tiết kiệm chi phí: Việc định lượng chính xác giúp tránh lãng phí nitơ lỏng, từ đó giảm chi phí vận hành và bảo trì.
• Nâng cao an toàn: Việc kiểm soát chính xác lượng nitơ lỏng giúp giảm nguy cơ rủi ro liên quan đến việc sử dụng quá mức hoặc thiếu nitơ, đặc biệt trong các môi trường dễ cháy nổ.
• Tăng tuổi thọ thiết bị: Hệ thống định lượng giúp điều chỉnh lượng nitơ lỏng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật, bảo vệ các thiết bị khỏi sự hư hỏng do sử dụng không đúng cách.
• Đảm bảo chất lượng sản phẩm: Trong các ngành như thực phẩm, dược phẩm, hoặc hóa chất, việc sử dụng nitơ lỏng đúng lượng giúp duy trì chất lượng sản phẩm và tránh sự biến đổi không mong muốn.
• Tự động hóa và giảm sự can thiệp của con người: Hệ thống tự động hóa giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người, giúp quy trình hoạt động liên tục và giảm thiểu sai sót do yếu tố con người.

Cách lắp đặt và vận hành hệ thống định lượng nitơ lỏng

Hướng dẫn lắp đặt đúng kỹ thuật

• Lựa chọn vị trí đặt bình chứa phù hợp: Bình chứa nitơ lỏng nên được đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa các nguồn nhiệt như lò sưởi, đèn cao áp, hoặc các thiết bị sinh nhiệt. Điều này giúp ngăn ngừa hiện tượng rò rỉ hoặc nở rộng nitơ lỏng, đảm bảo sự an toàn trong suốt quá trình sử dụng.
• Lắp đặt hệ thống ống dẫn nitơ: Đường ống dẫn nitơ cần được làm từ vật liệu chịu áp lực cao và có khả năng chống ăn mòn. Cần đảm bảo các khớp nối chắc chắn, không bị rò rỉ. Hệ thống ống dẫn phải được lắp đặt đúng chiều và theo sơ đồ thiết kế của nhà sản xuất.
• Kiểm tra và lắp đặt các van an toàn: Các van an toàn phải được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi vận hành để đảm bảo rằng chúng có thể hoạt động hiệu quả khi áp suất trong hệ thống vượt quá mức cho phép. Điều này giúp ngăn ngừa nguy cơ nổ hoặc các sự cố không mong muốn.

Quy trình vận hành an toàn

Trước khi vận hành hệ thống, cần thực hiện các kiểm tra sau:

• Kiểm tra bình chứa nitơ lỏng xem có bị rò rỉ hay không.
• Đảm bảo hệ thống ống dẫn không bị tắc nghẽn và van an toàn hoạt động bình thường.
• Kiểm tra áp suất và mức độ nitơ lỏng trong bình chứa.
• Đảm bảo các thiết bị điện và điện tử như bơm, bộ điều khiển hoạt động ổn định.

Sau khi kiểm tra hệ thống, bắt đầu điều chỉnh lượng nitơ lỏng theo yêu cầu sử dụng. Quá trình điều chỉnh cần được thực hiện từ từ để tránh làm thay đổi quá nhanh áp suất hoặc nhiệt độ trong hệ thống. Dùng van điều khiển và các thiết bị đo lường để điều chỉnh chính xác lượng nitơ lỏng.

Trong suốt quá trình vận hành, cần theo dõi liên tục các chỉ số như áp suất, nhiệt độ và mức độ nitơ lỏng. Đồng thời, thực hiện bảo trì định kỳ để phát hiện sớm các vấn đề và tránh xảy ra sự cố.

Những lỗi thường gặp và cách khắc phục

• Tắc nghẽn đường ống: Tắc nghẽn có thể do sự tích tụ của các tạp chất hoặc do nitơ lỏng đóng băng trong đường ống. Để khắc phục, cần tiến hành kiểm tra và làm sạch đường ống định kỳ. Nếu tắc nghẽn nghiêm trọng, có thể sử dụng thiết bị gia nhiệt để làm tan băng trong ống.
• Điều chỉnh áp suất bơm nitơ không chính xác: Có thể dẫn đến hiện tượng rò rỉ hoặc mất hiệu quả trong quá trình bơm nitơ. Nếu gặp phải tình trạng này, cần kiểm tra lại van điều chỉnh áp suất và đảm bảo các thiết bị này được cài đặt đúng mức áp suất yêu cầu. Cũng cần kiểm tra các bộ phận bảo vệ áp suất của bơm.
• Rò rỉ nitơ lỏng: Để khắc phục, cần kiểm tra kỹ các khớp nối, van và đường ống. Nếu phát hiện rò rỉ, cần ngay lập tức ngừng sử dụng và sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận hỏng.

Các tiêu chuẩn an toàn khi sử dụng nitơ lỏng

Biện pháp phòng ngừa khi tiếp xúc với nitơ lỏng

Để giảm thiểu nguy cơ bị thương khi làm việc với nitơ lỏng, các biện pháp phòng ngừa sau đây là cần thiết:

• Sử dụng găng tay cách nhiệt: Găng tay cách nhiệt giúp bảo vệ tay khỏi bị bỏng lạnh khi tiếp xúc với nitơ lỏng. Loại găng tay này được làm từ các vật liệu đặc biệt có khả năng chống lạnh hiệu quả.
• Kính bảo hộ: Nitơ lỏng có thể gây hại cho mắt nếu bị văng vào hoặc bắn ra ngoài. Vì vậy, khi làm việc với nitơ lỏng, phải đeo kính bảo hộ để bảo vệ mắt khỏi sự tiếp xúc với chất lỏng này.

Ngoài ra, cần đảm bảo sử dụng các trang bị bảo hộ đầy đủ như ủng, áo khoác cách nhiệt, và mặt nạ bảo vệ để tránh tiếp xúc với khí nitơ lỏng.

Xử lý sự cố liên quan đến nitơ lỏng

Dù tuân thủ đầy đủ các biện pháp an toàn, đôi khi vẫn có thể xảy ra sự cố. Việc xử lý kịp thời và đúng cách sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ tính mạng.

• Cách xử lý khi bị bỏng lạnh: Khi bị bỏng lạnh do tiếp xúc trực tiếp với nitơ lỏng, cần nhanh chóng loại bỏ các trang phục bị nhiễm nitơ lỏng và rửa vùng bị bỏng dưới nước ấm (không phải nước nóng). Sau đó, cần đến ngay cơ sở y tế để được xử lý kịp thời.
• Cách xử lý khi xảy ra rò rỉ nitơ lỏng gây ngạt khí: Nitơ lỏng khi bay hơi sẽ tạo thành khí nitơ, có thể gây thiếu oxy trong không khí, dẫn đến tình trạng ngạt thở. Khi xảy ra rò rỉ, ngay lập tức rời khỏi khu vực bị ảnh hưởng, đảm bảo thông gió tốt, nếu có người bị ngạt, cần sơ cứu kịp thời và đưa đến nơi có không khí trong lành.

Lựa chọn hệ thống định lượng nitơ lỏng phù hợp

Tiêu chí quan trọng khi mua hệ thống

Khi chọn mua hệ thống định lượng nitơ lỏng, có một số tiêu chí quan trọng mà bạn cần xem xét để đảm bảo hiệu quả và độ bền của hệ thống.

• Dung tích bình chứa: Dung tích của bình chứa nitơ lỏng sẽ quyết định khả năng cung cấp nitơ lỏng cho các ứng dụng của bạn. Chọn dung tích phù hợp với nhu cầu sử dụng của bạn là yếu tố then chốt để tối ưu hóa chi phí và không gian lưu trữ.
• Độ chính xác của cảm biến đo mức: Cảm biến đo mức nitơ lỏng đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và duy trì lượng nitơ lỏng ở mức ổn định. Một cảm biến chính xác sẽ giúp tránh tình trạng thiếu hoặc thừa nitơ lỏng, từ đó cải thiện hiệu quả hoạt động của hệ thống.

So sánh các hệ thống định lượng phổ biến

Những câu hỏi thường gặp về định lượng nitơ lỏng

Nitơ lỏng có nguy hiểm không?

Nitơ lỏng không độc hại nhưng có thể gây bỏng lạnh khi tiếp xúc trực tiếp với da hoặc mắt. Khi bay hơi trong không gian kín, nó có thể gây thiếu oxy, dẫn đến nguy cơ ngạt thở. Vì vậy, cần tuân thủ các biện pháp an toàn khi sử dụng.

Làm thế nào để bảo quản nitơ lỏng đúng cách?

Nitơ lỏng nên được bảo quản trong bình chứa chuyên dụng có khả năng cách nhiệt tốt. Không đậy kín hoàn toàn bình chứa để tránh áp suất tăng quá cao. Nên đặt bình ở nơi thông thoáng, tránh ánh nắng trực tiếp và nguồn nhiệt.

Hệ thống định lượng nitơ lỏng hoạt động như thế nào?

Hệ thống lấy nitơ từ bình chứa, bơm qua các van điều áp để kiểm soát lượng nitơ được cung cấp. Cảm biến đo mức đảm bảo định lượng chính xác theo yêu cầu.

Hệ thống định lượng nitơ lỏng có thể áp dụng trong những ngành nào?

• Thực phẩm & đồ uống: Đóng gói thực phẩm, sản xuất bia, kem.
• Y tế & nghiên cứu sinh học: Bảo quản tế bào, mẫu sinh học, sử dụng trong phẫu thuật lạnh.
• Công nghiệp sản xuất: Làm lạnh nhanh trong gia công kim loại, sản xuất linh kiện điện tử.

Chi phí đầu tư hệ thống định lượng nitơ lỏng có cao không?

Chi phí phụ thuộc vào quy mô hệ thống, loại thiết bị và mức độ tự động hóa. Các doanh nghiệp nhỏ có thể chọn hệ thống bán tự động, còn các nhà máy lớn thường đầu tư vào hệ thống tự động hoàn chỉnh để tối ưu chi phí vận hành lâu dài.

Cần bảo trì hệ thống định lượng nitơ lỏng bao lâu một lần?

Bảo trì định kỳ ít nhất 3 – 6 tháng/lần. Các hạng mục quan trọng gồm: kiểm tra rò rỉ, vệ sinh đường ống, kiểm tra van điều áp, cảm biến đo mức nitơ và hiệu chỉnh hệ thống để đảm bảo hoạt động ổn định.

Xem thêm:

• Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhạy máy dò kim loại công nghiệp
• Công nghệ in tốc độ cao giúp tăng hiệu suất sản xuất thế nào?
• Phân loại ruy băng in truyền nhiệt và ứng dụng trong thực tế

Hy vọng với những chia sẻ trên sẽ giúp bạn biết cách sử dụng hệ thống định lượng nitơ lỏng an toàn, phù hợp nhu cầu sản xuất. Nếu bạn đang tìm kiếm máy phun nitơ lỏng, thì hãy liên hệ ngay với Huỳnh Long qua Hotline 0961 166 388 để được tư vấn chi tiết và giá tốt nhất nhé!

Theo dõi Fanpage của Huỳnh Long tại đây.

🔰Liên hệ để được hỗ trợ tư vấn, mua hàng:

CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP HUỲNH LONG

📲: (+84) (28) 3592 6789 / 028 2253 5672 / 0961 166 388

📧: marketing@huynhlong.com.vn

🌐: huynhlong.com.vn

📌: Lô J35, KDC Phú Nhuận, 659 Đỗ Xuân Hợp, P. Phước Long B, TP Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh.