Манипуляция газами

Атмосфера в/из

Ввод и извлечение газов из существующей (или отсутствующей) атмосферы является неотъемлемой частью работы атмосферных техников. С помощью этих устройств можно вводить, извлекать или удалять нежелательные газы из любой атмосферы, которую они пожелают. Это позволяет поддерживать безопасную атмосферу, пригодную для дыхания.

Вентиляция

Вентиляция - это стандартное вентиляционное отверстие, которое можно найти во всех помещениях, где требуется создать воздушную атмосферу.
Его основанная задача заключается в отводе газов в атмосферу, воздействию которой оно подвергается, до достижения заданного давления. Для работы вентиляционного отверстия требуется питание от расположенного поблизости кабеля низкого напряжения.

Вентиляционное отверстие можно приварить любым сварочным инструментом, чтобы оно не работало.

Индикация Вентиляции
	Вентиляционное отверстие в режиме сброса
	Вентиляционное отверстие не работает из-за блокировки давления
	Вентиляционное отверстие в режиме сифонирования
	Вентиляционное отверстие на глухо заварено

Настройки по умолчанию

По умолчанию вентиляция просто выпускает газ в открытую атмосферу под давлением 101.325 кПа. Скорость работы вентиляции зависит от разницы между давлением, в два раза превышающим давление в подключенной трубопроводной сети, и давлением открытой атмосферы. Если выразить это в двух словах, то:

Скорость = 2 × Давление в трубопроводе - атмосферное давление под давлением окружающей среды

Например, это означает, что вентиляция не сможет нагнетать воздух до 101.3 кПа, если давление газа внутри вентиляция будет ниже половины этого значения.

Блокировка давления

Вентиляции будут отключены, когда атмосферное давление, которому они подвергаются, упадет ниже 40 кПа. Это необходимо для предотвращения утечки полезных газов в помещение, если помещение не герметично закрыто. Индикаторы на вентиляционных отверстиях станут желтыми, чтобы подчеркнуть это изменение. Это можно сделать, щелкнув правой кнопкой мыши на вентиляционном отверстии и выбрав "Отключить блокировку давления" или установив режим заполнения для подключенной воздушной сигнализации. Важно отметить, что вентиляционные отверстия при блокировке давления все равно очень медленно выпускают газ. Количество газа, которое они выпускают, зависит от текущего давления в трубопроводе, в котором они находятся.

Параметры конфигурации

При подключении к воздушной сигнализации вентиляционные отверстия приобретают больше функциональности.

Вентиляционные отверстия имеют два варианта направления выпуска воздуха: выпуск и сифонирование.

При выпуске газы просто попадают в атмосферу из подключенной сети трубопроводов.
При сифонировании воздух забирается из атмосферы и поступает в подключенную сеть трубопроводов. Индикаторы на вентиляционном отверстии загорятся красным, чтобы подчеркнуть это изменение.

Границы давления

Вентиляционные отверстия оснащены системой ограничения давления, которая регулирует давление, при котором воздух в них нагнетается в атмосферу или поступает из подсоединенной сети трубопроводов. Эти ограничения учитываются как в режиме сброса, так и в режиме сифонирования.

Настройка "Ограничение давления" имеет четыре варианта:

Функция ExternalBound обеспечивает соответствие вентиляционного отверстия предельному давлению, указанному во внешней привязке.
Функция InternalBound обеспечивает соответствие вентиляционного отверстия предельному давлению, указанному во внутренней привязке.
И то, и другое обеспечивает соответствие вентиляционного отверстия предельному давлению, указанному как во внешней, так и во внутренней привязке.
При отсутствии ограничений вентиляция не будет ограничиваться.

Когда вентиляция находится в режиме сброса давления:

Если внешнее ограниченное давление установлено на 101,3 кПа, вентиляция не будет нагнетать атмосферное давление выше 101,3 кПа.
Если внутреннее ограниченное давление установлено на 50 кПа, вентиляционное отверстие не будет отводить газ из подсоединенной трубы, если его давление ниже 50 кПа.

Когда вентиляционное отверстие находится в режиме сифонирования:

Если внешнее граничное давление установлено на 101,3 кПа, вентиляционное отверстие будет откачивать газы до тех пор, пока давление в атмосфере не достигнет 101,3 кПа.
Если внутреннее ограниченное давление установлено на 50 кПа, вентиляционное отверстие не будет пропускать газы в трубопроводную сеть, если его давление превышает 50 кПа.

Если вы все еще не уверены в ограничении давления, вот простой способ подумать об этом:

Вы можете рассматривать внешнюю границу как верхний предел для открытой атмосферы. "Я не буду повышать давление в открытой атмосфере выше этого давления и не буду использовать атмосферу ниже этого давления".
Вы можете рассматривать внутреннюю границу как нижний предел для подключенной трубопроводной сети. "Я не буду подавать воздух из своего источника ниже этого давления и не буду подавать воздух в трубопроводную сеть выше этого давления".
Настройки "Ограничения давления" просто определяют, какие ограничения следует соблюдать, а какие игнорировать.

Пассивная вентиляция

Пассивная вентиляция - это чрезвычайно простая система вентиляции. Она служит прямым соединением между трубопроводной сетью, к которой она подключена, и атмосферой, с которой она соприкасается.

Газы могут свободно перемещаться между пассивной вентиляцией и атмосферой, к которой оно подключено. Для работы не требуется электропитание. Вентиляция обычно находится в резервуарах для хранения газа на станции и подключено к сети сбора отходов станции. Пассивное вентиляционное отверстие можно приварить любым сварочным инструментом, чтобы оно не функционировало.

Инжектор

Инжектор - это специальное вентиляционное отверстие, которое выбрасывает газы в атмосферу, в которую они попадают.

В основном он используется для подачи газов в помещения с высоким давлением, такие как газохранилища на станциях или камеры сгорания. Для работы инжектора не требуется питание. Инжектор будет выбрасывать газы в атмосферу, в которую она попадает, до тех пор, пока давление в атмосфере не достигнет 9000 кПа. Скорость работы инжектора пропорциональна количеству газа в форсунке.

Скруббер

Скруббер необходим для очистки атмосферы от вредных газов, выделяемых дышащими существами, и атмосферных загрязнений.

Его основная задача - удалять нежелательные газы из атмосферы, в которую он попадает. Для работы скруббера требуется питание от расположенного поблизости кабеля низкого напряжения. По умолчанию скруббер удаляет из атмосферы диоксид углерода. Он будет продолжать работать в этом режиме, если не поступит сигнал воздушной тревоги.

Скруббер можно приварить любым сварочным инструментом, чтобы он перестал функционировать.

Индикация Вентиляции
	Вентиляционное отверстие в режиме очистка
	Вентиляционное отверстие не работает из-за блокировки давления
	Вентиляционное отверстие в режиме сифонирования
	Вентиляционное отверстие на глухо заварено

Параметры настройки

При подключении к воздушной тревоге скрубберы воздуха приобретают больше функциональности.

В раскрывающемся списке "Газовые фильтры" можно указать целевые газы для очистки. Имейте в виду, что при изменении режимов воздушной тревоги этот параметр сбрасывается.

Воздушные скрубберы могут работать в двух направлениях: очистка и сифонирование.

При очистке скрубберы удаляют газы, как указано в газовых фильтрах.
При сифонировании не используются все газовые фильтры, и все газы удаляются из атмосферы.

Оба этих режима ограничены настройкой расхода, которая определяет скорость (в литрах), с которой скруббер всасывает газы из открытой атмосферы.

Воздушные скрубберы также имеют настройку "WideNet", которая расширяет радиус действия скруббера. Обычно скруббер очищает воздух на одной плитке, с которой он соприкасается. В режиме WideNet скруббер удаляет газ с 4-х плиток, окружающих скруббер.

Это значительно увеличивает его общую скорость, так как воздушные скрубберы теперь выполняют очистку сразу 5 плиток.

Скрубберы, подключенные к воздушной сигнализации в автоматическом режиме, автоматически включают режим расширенной сети в режиме воздушной сигнализации "Фильтрация (широкая)" при обнаружении в атмосфере высокой концентрации нежелательных газов.

WideNet чрезвычайно полезен для быстрой очистки камер плазменного обжига от большого количества трития.

Двухпортовая вентиляция

Двухпортовая вентиляция - это вентиляционное отверстие работающее по аналогии вентиляции и одновременно скруббера.

Для работы двухпортовой вентиляции требуется питание от расположенного поблизости кабеля низкого напряжения. Двухпортовую вентиляцию можно приварить любым сварочным инструментом, чтобы она перестал функционировать.

Индикация Двухпортовой вентиляции
	Вентиляционное отверстие в режиме сброса
	Вентиляционное отверстие не работает из-за блокировки давления
	Вентиляционное отверстие в режиме сифонирования
	Вентиляционное отверстие на глухо заварено

Переносной скруббер

Переносной скруббер - это портативная машина, которую можно использовать для очистки воздуха в помещении.

Используется для быстрого удаления нежелательных газов из помещения, когда обычные скрубберы работают слишком медленно или когда скруббера нет в наличии. Для работы переносного скруббера требуется питание от расположенного поблизости кабеля низкого напряжения. Переносной скруббер автоматически начинает фильтровать все газы, за исключением воздуха, из помещения, когда он прикручен болтами к полу.

Он прекратит фильтрацию, если его отвинтить от пола или когда его внутренний объем заполнится. Внутренний объем скруббера составляет 1250 литров и максимальное давление 2500 кпа.

Индикация Переносного скруббера
	Переносной скруббер в режим фильтрации
	Переносной скруббер заполнен и не может фильтровать
	Переносной скруббер закреплен на соединительном порту

Удаление отходов и хранение

Внутренний объем скруббера можно опорожнить, закрепив его на соединительный порт. На станциях обычно имеется специальный пункт опорожнения, позволяющий быстро перемещать отходы из скруббера в утилизационную часть газов станции.

Трубы

Трубы используются для распределения газов из одного места в другое. Существует большое разнообразие труб, которые можно изготовить.

Трубы автоматически соединяются с другими трубами, когда они закреплены на корпусе, образуя сеть труб. Трубы не будут соединяться с трубами, которые уже подключены к другой трубе. Например, уложить изогнутую трубу поверх прямой трубы, чтобы сформировать временное Т-образное соединение, не получится. Однако две трубы могут иметь общую плитку, если одна из них не препятствует соединению другой с другой трубой. Например, на одной и той же плитке можно разместить две изогнутые трубы, по одной из которых газ движется с севера на восток, а по другой - с запада на юг. Трубы (и большинство устройств, работающих с газами) можно покрасить краской-распылителем. Обычно это делается для того, чтобы различать компоненты воздуха и отходов в распределительной сети станции.

Насосы

Насосы - это основной способ активного перемещения газов по сети трубопроводов. Они забирают газ с одной стороны и проталкивают его к другой.

Некоторые важные особенности насосов, на которые следует обратить внимание:

Для работы насосов требуется питание через расположенный рядом кабель низкого напряжения.
Выход насоса находится на стороне с красной полосой.
Газ не может проходить через насосы в обратном направлении.
Насосы не могут подавать газы в трубы с давлением или объемом, превышающим допустимый. Это приводит к их блокировке.

Во время работы насосы будут показывать красочную анимацию. Если в них нет газа для перекачки или они заблокированы, они будут мигать красным цветом. Насосы, которые выключены, не имеют питания или не закреплены, не будут показывать анимацию.

Газовый насос

Газовые насосы являются наиболее распространенным типом насосов. Они перемещают газ в зависимости от давления, что делает их полезными для точного регулирования давления в трубопроводе или для создания вакуума.

Газовый насос не может подавать газ в трубу, давление в которой превышает или равно давлению, установленному на насосе. Например, нагнетательный насос не может подавать газ в трубу, давление в которой в данный момент составляет 500 кПа, если давление в насосе установлено на 500 кПа. Насосы высокого давления могут нагнетать газ до максимального давления в 4500 кПа. Они будут заблокированы, если попытаются подать газ в трубу выше этого давления.

Объёмный газовые насос

Объёмный газовые насос - это альтернативный насос, перемещающий газ в зависимости от объема.

Они чрезвычайно полезны для быстрого перемещения больших объемов газа. Как правило, они могут обеспечивать более высокое давление, чем обычные газовые насосы. Хотя объемные насосы работают по принципу увеличения объема, они могут заблокироваться, если попытаются нагнетать газ в трубу при давлении выше 9000 кПа.

Клапаны

Клапаны - это быстрый способ остановить или разрешить прохождение газа по сети труб. Для работы всех клапанов не требуется электропитание. Клапаны могут выглядеть простыми, но они могут использоваться в широком спектре сложных трубопроводных систем, включая:

Сигнальные клапаны, реагирующие на сигналы воздушной тревоги или логические вентили
Пневматические клапаны, управляющие регулируемым выпуском отработанных газов из камеры сгорания

Ручной клапан

Ручной клапан максимально прост в использовании. Позволяет или блокирует подачу газов в зависимости от того, открыт он или закрыт. Газ может свободно перемещаться между обеими сторонами без каких-либо ограничений. Ручные клапаны используются в различных областях применения, например:

Позволяют или блокируют обход системы рециркуляции для непосредственного удаления отработанных газов
Подключают или изолируют нагреватели/охладители от распределительной сети станции.

Сигнальный клапан

Сигнальный клапан - это клапан, которым можно управлять с помощью сигналов. Сигнальный клапан аналогичен ручному клапану. Газ может беспрепятственно поступать в обоих направлениях, и им можно управлять вручную. Сигнальный клапан имеет 3 сигнальных входа, с помощью которых можно открывать, закрывать или переключать клапан. Сигнальные клапаны могут использоваться в различных областях применения, например:

Дистанционное управление клапанами во взрывоопасных зонах или зонах, недоступных для персонала
Удобное управление клапаном в труднодоступной зоне
Автоматизация с помощью других машин и оборудования с поддержкой сигналов, таких как в качестве воздушной сигнализации и дистанционных сигнализаторов

Пневматический клапан

Пневматический клапан представляет собой двунаправленный клапан, управляемый с помощью входного сигнала давления.

Пневмоклапан имеет 3 соединения: входное, выходное и управляющее. "Входная" сторона будет соединением ввода/вывода с наибольшим давлением и может переключаться между сторонами, делая клапан двунаправленным.

Клапан откроется, когда давление на выходной стороне будет ниже давления на управляющей стороне на 101 325 кПа.
Клапан закроется, когда давление на выходной стороне достигнет давления на управляющей стороне в пределах 101 325 кПа.

Например, пневматический клапан с управляющим давлением 500 кПа открывается при выходном давлении 500 кПа - 101 325 кПа или ниже и закрывается при выходном давлении 500 кПа - 101 325 кПа или выше.

Управляющее давление в клапане определяется с помощью соединения с трубопроводной сетью и, как таковое, может регулироваться на ходу с помощью насоса или другого источника регулирования давления.

Отличие от насосов

Пневматический клапан отличается от насоса, который перемещает газ посредством работы. Пневматический клапан - это пассивное устройство, которое перемещает газ за счет более высокого давления подаваемого газа, и поэтому иногда он может заполнять объемы быстрее, чем насос.

Например, пневматический клапан с регулируемым давлением 500 кПа заполнит объем быстрее, чем газовый насос, установленный на 500 кПа. Однако насос сможет поддерживать давление в объеме более точно.

Пневмоклапан может быть использован в самых разных областях применения, например:

Автоматическое удаление газов из камеры сгорания по сигналу управления
Быстрое заполнение объема за счет настраиваемого управляющего давления

Пассивный клапан

Пассивный клапан - это простой односторонний клапан, который предотвращает обратный поток газов. Вход клапана находится сбоку от красного круга. Клапан также показывает текущую скорость потока в трубе при осмотре. Это полезно во многих приложениях, например:

Предотвращение загрязнения чистого газа смешанным газом, поступающим обратно по трубе.
Предотвращение изменения давления или температуры на двух трубопроводах в противоположном направлении.
Быстрая проверка расхода в трубопроводной сети без использования газоанализатора.

Регулятор давления

Регулятор давления - это пассивное устройство, которое позволяет газу выходить из трубопровода, когда давление превышает определенный порог.

Клапан автоматически закрывается, когда давление в трубе превышает установленный порог, позволяя газу выходить в подключенную выходную трубу. Клапан снова закрывается, когда давление падает ниже установленного порога. Скорость потока клапана ограничена 200 л/с.

Смешивание и фильтрация

Газовые смесители и фильтры являются важными инструментами для регулирования состава газов в трубопроводной сети.

Газовый смеситель

Газовые смесители используются для смешивания газов в определенных соотношениях в трубопроводной сети. Они необходимы для создания регулируемых газовых смесей для различных применений. Газовые смесители имеют 3 соединения: 2 входа и 1 выход, как показано ниже:

Газовые смесители по-прежнему будут обеспечивать требуемую газовую смесь, даже если один из подаваемых газов недоступен. Например:

Если требуемая смесь содержит 22% кислорода и 78% азота, но доступного кислорода нет, смеситель не будет работать до тех пор, пока не будет доступен кислород.
Если кислород доступен, но его давление ниже, чем требуется для получения нужной смеси при требуемом давлении, смеситель все равно создаст смесь, но давление на выходе будет ниже требуемого.

Газовые смесители также смешивают газы в зависимости от давления, а не от моль. Это может вызвать проблемы, если газы имеют разную температуру. Например:

Предположим, что газовый смеситель попросили смешать кислород и азот в соотношении 1:2 при определенном давлении.
Температура азота в данном случае в два раза выше температуры кислорода.
Более горячий газ имеет большее давление и, следовательно, меньшее количество молей по объему, чем кислород.
Из-за этого при смешивании газов в газовом смесителе количество азота будет в два раза меньше, чем кислорода.
На выходе получится соотношение 1:1 вместо 1:2. Вы будете иметь 1 моль азота на 1 моль кислорода, а из 2 моль азота на 1 моль кислорода.

Смесители газа может быть использован в различных приложениях, например:

Смешивание кислорода и азота для создания пригодной для дыхания атмосферой
Смешивание кислорода и плазмы для сжигания плазмы с получением трития

Газовый фильтр

Газовые фильтры используются для отделения газов от смеси в трубопроводной сети.

Газовые фильтры засоряются и не будут фильтровать газ, если заблокирован какой-либо из выходов.

Газовые фильтры могут использоваться в различных областях применения, например:

Для удаления нежелательных газов из трубопроводной сети
Отделение определенных газов для хранения в сети вторичной переработки на станции

Газовые канистры

Газовые канистры - это способ хранения газа в переносном контейнере для удобства транспортировки. В них может храниться 1500 литров газа.

Вы можете подключить переносные баллоны к газовой канистре и наполнять их, используя выпускной клапан на канистре. Выпускной клапан также оснащен регулируемым регулятором давления для регулирования давления в подключенном переносном баллоне.

Открытие выпускного клапана на канистре, к которому не подключен переносной баллон, приведет к выбросу газа в атмосферу при указанном регулятором давлении.

Перед извлечением переносного баллона обязательно закройте выпускной клапан!

Соединительные порты

Газовые канистры и портативные скрубберы можно подсоединить к сети трубопроводов, закрепив устройство на соединительном порту. При подсоединении газ будет свободно поступать в канистру и выходить из него, чтобы сбалансировать давление, температуру и состав.

Для подачи или извлечения газа из канистры можно использовать насос, который может быть полезен для полного заполнения или опорожнения канистры.

Термомашины

Термомашины - это устройства, которые регулируют температуру газов в трубопроводах или открытой атмосфере. Они необходимы для поддержания температуры газов в различных областях применения.

Все термомашины работают за счет использования электроэнергии для нагрева или охлаждения атмосферы. То, насколько сильно они нагревают/охлаждают атмосферу, напрямую зависит от количества потребляемой ими энергии.

Термомашины также имеют коэффициент полезного действия, который определяет, насколько сильно они могут нагревать или охлаждать атмосферу на единицу потребляемой мощности.

Чтобы предотвратить превышение заданного значения, термомашины будут снижать мощность нагрева/охлаждения по мере приближения к заданной температуре. Однако они по-прежнему будут потреблять столько же электроэнергии, сколько и в режиме ожидания.

Все термомашины имеют допустимый температурный диапазон 2 К, что означает, что они прекращают нагрев или охлаждение, когда температура не превышает 2 К от заданной температуры.

Термостат

	Термостат - это портативный блок контроля температуры, который нагревает или охлаждает газ в атмосфере, в которую он попадает.

Термостат - это портативный блок контроля температуры, который нагревает или охлаждает газ в атмосфере, в которую он попадает. Это простой и эффективный способ поддержания температуры в помещении без необходимости подключения трубопроводной сети или другой системы. Они широко используются в атмосферостроении, хотя соответствующую печатную плату можно напечатать на принтере схем, которое обычно используется в научных целях.

Обогреватель способен охлаждать до температуры всего 263.15 К, а нагревать до 313.15 К.

Он также имеет три режима мощности, которые определяют, насколько быстро он нагревает или охлаждает атмосферу.

Индикация Термостата
	Термостат в режиме охлаждения
	Термостат в режиме нагрева

Ботаники или специалисты в области науки часто запрашивают их для поддержания температуры на своих заводах или в отделе.

Трубопроводные термомашины (охладитель и нагреватель)

Трубопроводные термомашины - это более мощные стационарные устройства контроля температуры, которые можно использовать для нагрева или охлаждения газа в трубопроводе.

Охладитель
Нагреватель

Они потребляют мощность 5 000 Вт и могут нагревать или охлаждать газ в трубопроводной сети до температуры 593.15 К или до 73.15 К.

Вы можете изменить режим работы термомашины, разобрав ее и используя отвертку на печатной плате. Печатную плату можно распечатать на принтере схем, которое обычно используется в научных целях.

Адские термомашины

Наука может разработать более мощные термомашины, которые удачно называются адскими нагревателями и морозильниками. Эти машины намного мощнее своих стандартных аналогов, но при этом потребляют больше энергии. Эти устройства потребляют мощность 40 000 Вт и могут нагревать или охлаждать газ в трубопроводной сети до температуры 593,15 К или до 23,15 К.

Однако они также выделяют 15% своей энергии в окружающую среду, нагревая или охлаждая окружающую среду соответственно. При неправильном управлении это может быть опасно.

Радиатор

Радиаторы - это устройства, которые обеспечивают обмен тепловой энергией между трубопроводной сетью и окружающей средой.

Радиаторы полностью пассивны: для их функционирования не требуется электропитание. Они всегда выравнивают температуру газа в трубопроводной сети с температурой окружающей среды.

У радиаторов есть два способа передачи тепла: конвекция и излучение.

Конвекция - это передача тепла посредством движения газа.
Излучение - это передача тепла посредством электромагнитных волн.

Если радиатор находится в вакууме, он сможет передавать тепло только посредством излучения. Если он находится в атмосфере, то способен передавать тепло как посредством конвекции, так и излучения.

При конвекции вам может быть настолько холодно или жарко, насколько холодна атмосфера или сеть трубопроводов, с которыми вы обмениваетесь теплом (при условии, что температура газа в сети трубопроводов или атмосфере остается неизменной).

Если вы обмениваетесь теплом с космосом, вам может быть холодно только в космосе. Чтобы повысить эффективность излучения, вы можете встроить радиаторы в решетку, что позволит радиатору излучать больше тепла, по сравнению с непосредственным креплением к корпусной плитке.

Газ будет проходить через радиатор естественным образом из-за разницы давлений, но вы можете использовать газовый насос для увеличения расхода.

Увеличение расхода газа через радиатор приведет к увеличению скорости теплообмена.

Конденсация газов

Газовые конденсаторы собирают газы и превращают их в жидкую форму (реагент).

Например, водяной пар может конденсироваться в жидкую воду, кислород - в жидкий кислород и так далее.

Он оснащен трубопроводом для подачи газа и внутренним резервуаром для хранения сконденсированной жидкости.

Конденсатор прекратит конденсацию газа, если резервуар заполнен. Жидкость можно вылить из конденсатора, используя любую пустую емкость.

Газовые конденсаторы могут принимать на вход несколько газов и конденсировать их в жидкую форму. Например, если вы подадите смесь кислорода и азота, то на выходе получите жидкий кислород и азот в жидкой форме.

Поскольку химики работают с ограниченным количеством реагентов в жидкой форме, они высоко оценят работу квалифицированного специалиста по атмосферным воздействиям, который сможет предоставить им необходимые реагенты.

Участник:Index/Атмосферные технологии