Nestabilan proces u prijenosu

U procesu cevovoda kriogene tečnosti, posebna svojstva i procesni rad kriogene tečnosti će izazvati niz nestabilnih procesa drugačijih od onih normalne temperature fluida u prelaznom stanju pre uspostavljanja stabilnog stanja. Nestabilan proces također donosi veliki dinamički utjecaj na opremu, što može uzrokovati strukturna oštećenja. Na primjer, sistem za punjenje tekućim kisikom transportne rakete Saturn V u Sjedinjenim Državama jednom je izazvao pucanje infuzione linije zbog utjecaja nestabilnog procesa kada je ventil otvoren. Osim toga, češći je nestabilan proces koji uzrokuje oštećenje druge pomoćne opreme (kao što su ventili, mehovi itd.). Nestabilan proces u procesu kriogenog transporta tečnosti u cevovodu uglavnom obuhvata punjenje slepog ogranka, punjenje nakon povremenog ispuštanja tečnosti u odvodnu cev i nestabilan proces pri otvaranju ventila koji je formirao vazdušnu komoru u prednjem delu. Zajedničko ovim nestabilnim procesima je da je njihova suština punjenje parne šupljine kriogenom tečnošću, što dovodi do intenzivnog prenosa toplote i mase na dvofaznoj granici, što rezultira oštrim fluktuacijama parametara sistema. Budući da je proces punjenja nakon povremenog ispuštanja tekućine iz odvodne cijevi sličan nestabilnom procesu pri otvaranju ventila koji je formirao zračnu komoru u prednjem dijelu, u nastavku je analiziran samo nestabilan proces kada je slijepi ogranak napunjen i kada se otvoreni ventil je otvoren.

Nestabilan proces punjenja slijepih granastih cijevi

Radi razmatranja sigurnosti i kontrole sistema, pored glavne transportne cevi, u sistem cjevovoda treba opremiti i neke pomoćne grane. Dodatno, sigurnosni ventil, ispusni ventil i drugi ventili u sistemu će uvesti odgovarajuće grane. Kada ove grane ne rade, formiraju se slepe grane za cevovodni sistem. Toplotna invazija cevovoda okolnog okruženja neizbežno će dovesti do postojanja parnih šupljina u slepoj cevi (u nekim slučajevima, parne šupljine se posebno koriste za smanjenje toplotne invazije kriogene tečnosti iz spoljašnjeg sveta“). U prelaznom stanju, pritisak u cevovodu će porasti zbog podešavanja ventila i drugih razloga. Pod dejstvom razlike pritiska, tečnost će ispuniti parnu komoru. Ako u procesu punjenja plinske komore, para stvorena isparavanjem kriogene tekućine zbog topline nije dovoljna za povratni pogon tekućine, tekućina će uvijek ispuniti plinsku komoru. Konačno, nakon punjenja zračne šupljine, formira se stanje brzog kočenja na slijepoj cijevi, što dovodi do oštrog pritiska u blizini brtve.

Proces punjenja slijepe cijevi podijeljen je u tri faze. U prvoj fazi, tečnost se pokreće da postigne maksimalnu brzinu punjenja pod dejstvom razlike pritiska sve dok se pritisak ne izbalansira. U drugoj fazi, zbog inercije, tečnost nastavlja da se puni prema naprijed. U ovom trenutku, obrnuta razlika tlaka (pritisak u plinskoj komori raste s procesom punjenja) će usporiti tekućinu. Treća faza je faza brzog kočenja, u kojoj je uticaj pritiska najveći.

Smanjenje brzine punjenja i smanjenje veličine zračne šupljine može se koristiti za eliminaciju ili ograničavanje dinamičkog opterećenja koje nastaje tijekom punjenja slijepe grane. Za sistem dugog cjevovoda, izvor protoka tekućine može se glatko unaprijed podesiti kako bi se smanjila brzina protoka, a ventil se zatvara na duže vrijeme.

Što se tiče strukture, možemo koristiti različite dijelove za vođenje kako bismo poboljšali cirkulaciju tekućine u slijepom ogranku, smanjili veličinu zračne šupljine, uveli lokalni otpor na ulazu slijepe grane ili povećali promjer slijepe cijevi. da smanjite brzinu punjenja. Osim toga, dužina i položaj ugradnje brajeve cijevi imat će utjecaj na sekundarni udar vode, tako da treba obratiti pažnju na dizajn i raspored. Razlog zašto će povećanje promjera cijevi smanjiti dinamičko opterećenje može se kvalitativno objasniti na sljedeći način: za slijepo punjenje cijevi, protok u ogranku cijevi je ograničen protokom glavne cijevi, za koji se može pretpostaviti da je fiksna vrijednost tokom kvalitativne analize . Povećanje prečnika grane cevi je ekvivalentno povećanju površine poprečnog preseka, što je ekvivalentno smanjenju brzine punjenja, što dovodi do smanjenja opterećenja.

Nestabilan proces otvaranja ventila

Kada je ventil zatvoren, prodor toplote iz okoline, posebno kroz toplotni most, brzo dovodi do formiranja vazdušne komore ispred ventila. Nakon otvaranja ventila, para i tečnost počinju da se kreću, jer je brzina protoka gasa mnogo veća od brzine protoka tečnosti, para u ventilu se ne otvara u potpunosti ubrzo nakon evakuacije, što dovodi do brzog pada pritiska, tečnosti se pokreće naprijed pod djelovanjem razlike tlaka, kada tekućina blizu nije potpuno otvorena ventil, stvorit će uvjete kočenja. U ovom trenutku će doći do udara vode, stvarajući snažno dinamičko opterećenje.

Najefikasniji način da se eliminiše ili smanji dinamičko opterećenje koje nastaje nestabilnim procesom otvaranja ventila je smanjenje radnog pritiska u prelaznom stanju, kako bi se smanjila brzina punjenja gasne komore. Osim toga, upotreba ventila sa visokom kontrolom, promjena smjera presjeka cijevi i uvođenje posebnog obilaznog cjevovoda malog promjera (za smanjenje veličine plinske komore) će uticati na smanjenje dinamičkog opterećenja. Posebno treba napomenuti da različito od dinamičkog smanjenja opterećenja kada se slijepa grana cijevi puni povećanjem promjera slijepe grane, za nestabilni proces kada je ventil otvoren, povećanje promjera glavne cijevi je ekvivalentno smanjenju uniformnog otpor cijevi, što će povećati brzinu protoka napunjene zračne komore, čime se povećava vrijednost udara vode.

HL kriogena oprema

HL Cryogenic Equipment koji je osnovan 1992. je brend povezan sa HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment je posvećen dizajnu i proizvodnji sistema kriogenih cevi sa izolacijom visokog vakuuma i prateće opreme za podršku kako bi se zadovoljile različite potrebe kupaca. Vakuumsko izolirana cijev i fleksibilno crijevo izrađeni su od visokovakuumskih i višeslojnih višeslojnih specijalnih izolovanih materijala i prolaze kroz niz izuzetno strogih tehničkih tretmana i tretmana visokog vakuuma, koji se koristi za prijenos tečnog kisika, tečnog dušika. , tečni argon, tečni vodonik, tečni helijum, tečni etilen gas LEG i tečni prirodni gas LNG.

Serija proizvoda cevi sa vakuumskom omotačem, creva sa vakuumskim omotom, ventila sa vakumskim omotom i separatora faza u kompaniji HL Cryogenic Equipment Company, koja je prošla niz izuzetno strogih tehničkih tretmana, koristi se za prenos tečnog kiseonika, tečnog azota, tečnog argona, tečni vodonik, tečni helijum, LEG i LNG, a ovi proizvodi se servisiraju za kriogenu opremu (npr. rezervoari, dewarovi i hladnjaci itd.) u industrijama odvajanja vazduha, gasova, avijacije, elektronike, superprovodnika, čipova, montaže automatizacije, hrane i pića, farmacije, bolnice, biobanke, gume, hemijskog inženjerstva za proizvodnju novih materijala, gvožđa i čelika i naučno istraživanje itd.