Нестабільний процес у передачі

У процесі транспортування кріогенної рідини по трубопроводу особливі властивості та технологічний процес кріогенної рідини призведуть до низки нестабільних процесів, відмінних від процесів нормальної температури рідини в перехідному стані до встановлення стабільного стану. Нестабільний процес також створює великий динамічний вплив на обладнання, що може спричинити структурні пошкодження. Наприклад, система заповнення рідким киснем транспортної ракети Saturn V в США одного разу спричинила розрив інфузійної лінії через вплив нестабільного процесу при відкритті клапана. Крім того, частіше зустрічається нестабільний процес, що спричинив пошкодження іншого допоміжного обладнання (наприклад, клапанів, сильфонів тощо). Нестабільний процес у процесі передачі трубопроводу кріогенної рідини в основному включає заповнення сліпого патрубка, заповнення після періодичного скидання рідини в дренажну трубу та нестабільний процес при відкритті клапана, який утворив повітряну камеру спереду. Спільним для цих нестійких процесів є те, що їх суть полягає в заповненні парової порожнини кріогенною рідиною, що призводить до інтенсивного тепломасообміну на межі розділу двох фаз, що призводить до різких коливань параметрів системи. Оскільки процес наповнення після періодичного зливу рідини з дренажної труби подібний до нестабільного процесу при відкритті клапана, який утворив повітряну камеру спереду, далі аналізується лише нестабільний процес, коли глухий патрубок заповнений і коли відкритий клапан відкривається.

Нестабільний процес заповнення глухих розгалужувачів

З огляду на безпеку системи та контроль, на додаток до основної конвеєрної труби, у системі трубопроводу повинні бути обладнані деякі допоміжні патрубки. Крім того, запобіжний клапан, випускний клапан та інші клапани в системі введуть відповідні патрубки. Коли ці гілки не працюють, для системи трубопроводів утворюються глухі гілки. Теплове вторгнення в трубопровід навколишнього середовища неминуче призведе до існування пароподібних порожнин у сліпій трубі (у деяких випадках парові порожнини спеціально використовуються для зменшення теплового проникнення кріогенної рідини із зовнішнього світу). У перехідному стані тиск у трубопроводі підвищиться через регулювання клапана та інших причин. Під дією різниці тиску рідина заповнить парову камеру. Якщо в процесі наповнення газової камери пари, що утворюється в результаті випаровування кріогенної рідини через тепло, недостатньо для зворотного руху рідини, рідина завжди заповнює газову камеру. Нарешті, після заповнення повітряної порожнини на глухому ущільненні трубки утворюється стан швидкого гальмування, що призводить до різкого тиску біля ущільнення.

Процес заповнення глухої труби ділиться на три етапи. На першому етапі рідина досягає максимальної швидкості наповнення під дією різниці тиску, поки тиск не буде збалансований. На другому етапі за інерцією рідина продовжує наповнюватися вперед. У цей час зворотна різниця тиску (тиск у газовій камері зростає з процесом наповнення) сповільнить рух рідини. Третій етап - це етап швидкого гальмування, на якому вплив тиску є найбільшим.

Зменшення швидкості заповнення і зменшення розміру повітряної порожнини можна використовувати для усунення або обмеження динамічного навантаження, що виникає під час заповнення глухого патрубка. Для довгої трубопровідної системи джерело потоку рідини можна заздалегідь плавно відрегулювати, щоб зменшити швидкість потоку, і клапан закритий на тривалий час.

З точки зору конструкції, ми можемо використовувати різні напрямні частини для посилення циркуляції рідини в глухому патрубку, зменшення розміру повітряної порожнини, створення місцевого опору на вході глухого патрубка або збільшення діаметра глухого патрубка. щоб зменшити швидкість наповнення. Крім того, довжина та місце встановлення брайлівської трубки впливатиме на вторинний гідроудар, тому слід звернути увагу на дизайн та компонування. Причину, чому збільшення діаметра труби зменшить динамічне навантаження, можна якісно пояснити наступним чином: для глухого заповнення патрубка потік патрубка обмежений потоком основної труби, який можна вважати фіксованим значенням під час якісного аналізу. . Збільшення діаметра патрубка еквівалентно збільшенню площі поперечного перерізу, що еквівалентно зменшенню швидкості заповнення, що призводить до зменшення навантаження.

Нестійкий процес відкриття клапана

Коли клапан закритий, проникнення тепла з навколишнього середовища, особливо через тепловий місток, швидко призводить до утворення повітряної камери перед клапаном. Після відкриття клапана пара та рідина починають рухатися, оскільки швидкість потоку газу значно вища, ніж швидкість потоку рідини, пара в клапані не відкривається повністю незабаром після відкачування, що призводить до швидкого падіння тиску рідини рухається вперед під дією різниці тиску, коли рідина наближається до не повністю відкритого клапана, це створює умови гальмування. У цей час відбуватиметься удар води, створюючи сильне динамічне навантаження.

Найефективнішим способом усунення або зменшення динамічного навантаження, що створюється нестабільним процесом відкриття клапана, є зниження робочого тиску в перехідному стані, щоб зменшити швидкість заповнення газової камери. Крім того, використання високорегульованої арматури, зміна напрямку перерізу труби та впровадження спеціального обвідного трубопроводу малого діаметра (для зменшення розміру газової камери) вплине на зниження динамічного навантаження. Зокрема, слід зазначити, що на відміну від динамічного зменшення навантаження при заповненні глухого патрубка за рахунок збільшення діаметра глухого патрубка, для нестабільного процесу при відкритті клапана збільшення основного діаметра труби еквівалентно зменшенню рівномірного опір труби, що збільшить швидкість потоку заповненої повітряної камери, таким чином збільшуючи значення водоудару.

Кріогенне обладнання HL

HL Cryogenic Equipment, яка була заснована в 1992 році, є брендом, афілійованим з HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment займається розробкою та виробництвом кріогенної системи трубопроводів із високою вакуумною ізоляцією та відповідного допоміжного обладнання для задоволення різноманітних потреб клієнтів. Труба з вакуумною ізоляцією та гнучкий шланг виготовлені з високого вакууму та багатошарових багатоекранних спеціальних ізоляційних матеріалів і проходять серію надзвичайно суворих технічних обробок та високовакуумну обробку, яка використовується для передачі рідкого кисню, рідкого азоту рідкий аргон, рідкий водень, рідкий гелій, скраплений газ етилен LEG і скраплений природний газ LNG.

Серія продуктів з вакуумною сорочкою, шланг з вакуумною сорочкою, клапан з вакуумною сорочкою та фазовий сепаратор компанії HL Cryogenic Equipment Company, які пройшли серію надзвичайно суворих технічних обробок, використовуються для передачі рідкого кисню, рідкого азоту, рідкого аргону, рідкий водень, рідкий гелій, LEG і LNG, і ці продукти обслуговуються для кріогенного обладнання (наприклад, кріогенного резервуари, ємності Дьюара та холодні бокси тощо) у галузях розділення повітря, газів, авіації, електроніки, надпровідників, чіпів, автоматизованого складання, харчових продуктів і напоїв, фармації, лікарень, біобанків, гуми, виробництва нових матеріалів, хімічної інженерії, заліза та сталі та наукові дослідження тощо.