въведениепроизводство

С развитието на криогенната технология, криогенните течни продукти играят важна роля в много области като националната икономика, националната отбрана и научните изследвания. Прилагането на криогенна течност се основава на ефективното и безопасно съхранение и транспортиране на криогенни течни продукти, а тръбопроводното предаване на криогенна течност преминава през целия процес на съхранение и транспортиране. Ето защо е много важно да се гарантира безопасността и ефективността на тръбопровода за криогенна течност. За пренос на криогенни течности е необходимо да се смени газът в тръбопровода преди пренос, в противен случай това може да причини оперативна повреда. Процесът на предварително охлаждане е неизбежна връзка в процеса на транспортиране на криогенни течни продукти. Този процес ще доведе до силен удар на налягането и други негативни ефекти върху тръбопровода. В допълнение, феноменът на гейзера във вертикалния тръбопровод и нестабилното явление при работа на системата, като пълнене на сляпа разклонителна тръба, пълнене след интервално дренаж и пълнене на въздушна камера след отваряне на клапана, ще доведат до различни степени на неблагоприятни ефекти върху оборудването и тръбопровода . С оглед на това този документ прави задълбочен анализ на горните проблеми и се надява да намери решението чрез анализа.

Изместване на газа в линията преди предаване

С развитието на криогенната технология, криогенните течни продукти играят важна роля в много области като националната икономика, националната отбрана и научните изследвания. Прилагането на криогенна течност се основава на ефективното и безопасно съхранение и транспортиране на криогенни течни продукти, а тръбопроводното предаване на криогенна течност преминава през целия процес на съхранение и транспортиране. Ето защо е много важно да се гарантира безопасността и ефективността на тръбопровода за криогенна течност. За пренос на криогенни течности е необходимо да се смени газът в тръбопровода преди пренос, в противен случай това може да причини оперативна повреда. Процесът на предварително охлаждане е неизбежна връзка в процеса на транспортиране на криогенни течни продукти. Този процес ще доведе до силен удар на налягането и други негативни ефекти върху тръбопровода. В допълнение, феноменът на гейзера във вертикалния тръбопровод и нестабилното явление при работа на системата, като пълнене на сляпа разклонителна тръба, пълнене след интервално дренаж и пълнене на въздушна камера след отваряне на клапана, ще доведат до различни степени на неблагоприятни ефекти върху оборудването и тръбопровода . С оглед на това този документ прави задълбочен анализ на горните проблеми и се надява да намери решението чрез анализа.

Процесът на предварително охлаждане на тръбопровода

В целия процес на пренос на тръбопровод за криогенна течност, преди да се установи стабилно състояние на предаване, ще има система за предварително охлаждане и гореща тръбопроводна система и процес на приемащо оборудване, тоест процесът на предварително охлаждане. В този процес тръбопроводът и приемащото оборудване трябва да издържат на значително напрежение при свиване и ударен натиск, така че трябва да бъдат контролирани.

Нека започнем с анализ на процеса.

Целият процес на предварително охлаждане започва с бурен процес на изпаряване и след това се появява двуфазен поток. Накрая се появява еднофазен поток, след като системата е напълно охладена. В началото на процеса на предварително охлаждане температурата на стената очевидно надвишава температурата на насищане на криогенната течност и дори надвишава горната граница на температурата на криогенната течност - крайната температура на прегряване. Благодарение на преноса на топлина течността в близост до стената на тръбата се нагрява и мигновено се изпарява, за да образува парен филм, който напълно обгръща стената на тръбата, т.е. възниква филмово кипене. След това, с процеса на предварително охлаждане, температурата на стената на тръбата постепенно пада под граничната температура на прегряване и тогава се образуват благоприятни условия за преходно кипене и кипене на мехурчета. По време на този процес възникват големи колебания в налягането. Когато предварителното охлаждане се извърши до определен етап, топлинният капацитет на тръбопровода и топлинното нахлуване в околната среда няма да загреят криогенната течност до температурата на насищане и ще се появи състояние на еднофазен поток.

В процеса на интензивно изпаряване ще се генерират драматични колебания на потока и налягането. В целия процес на колебания на налягането максималното налягане, образувано за първи път, след като криогенната течност навлезе директно в горещата тръба, е максималната амплитуда в целия процес на колебания на налягането и вълната на налягането може да провери капацитета на налягането на системата. Следователно обикновено се изследва само първата вълна на налягане.

След отваряне на клапана, криогенната течност бързо навлиза в тръбопровода под действието на разликата в налягането и парният филм, генериран от изпаряването, отделя течността от стената на тръбата, образувайки концентричен аксиален поток. Тъй като коефициентът на съпротивление на парите е много малък, така че скоростта на потока на криогенната течност е много голяма, с напредването напред, температурата на течността поради абсорбцията на топлина и постепенно се повишава, съответно налягането в тръбопровода се увеличава, скоростта на пълнене се забавя надолу. Ако тръбата е достатъчно дълга, температурата на течността трябва да достигне насищане в даден момент, в който момент течността спира да напредва. Топлината от стената на тръбата в криогенната течност се използва изцяло за изпаряване, по това време скоростта на изпарение се увеличава значително, налягането в тръбопровода също се увеличава, може да достигне 1,5 ~ 2 пъти от входното налягане. Под действието на разликата в налягането, част от течността ще бъде върната обратно към резервоара за съхранение на криогенна течност, което води до намаляване на скоростта на генериране на пара и тъй като част от парата, генерирана от изхода на тръбата, пада на налягането в тръбата, след период от време, тръбопроводът ще възстанови течността в условията на разликата в налягането, явлението ще се появи отново, така че ще се повтори. Въпреки това, в следващия процес, тъй като има определено налягане и част от течността в тръбата, повишаването на налягането, причинено от новата течност, е малко, така че пикът на налягането ще бъде по-малък от първия пик.

В целия процес на предварително охлаждане системата не само трябва да понесе голямо въздействие на вълната на налягането, но също така трябва да понесе голямо напрежение при свиване поради студ. Комбинираното действие на двете може да причини структурна повреда на системата, така че трябва да се вземат необходимите мерки за нейното контролиране.

Тъй като скоростта на потока на предварително охлаждане пряко влияе върху процеса на предварително охлаждане и размера на напрежението на свиване при студ, процесът на предварително охлаждане може да се контролира чрез контролиране на скоростта на потока на предварително охлаждане. Разумният принцип за избор на дебита на предварително охлаждане е да се съкрати времето за предварително охлаждане чрез използване на по-голям дебит на предварително охлаждане при предпоставката да се гарантира, че флуктуацията на налягането и напрежението при студено свиване не надвишават допустимия диапазон на оборудването и тръбопроводите. Ако дебитът на предварително охлаждане е твърде малък, изолационните характеристики на тръбопровода не са добри за тръбопровода, той може никога да не достигне състояние на охлаждане.

В процеса на предварително охлаждане, поради появата на двуфазен поток, е невъзможно да се измери реалният дебит с общия разходомер, така че той не може да се използва за насочване на контрола на дебита на предварително охлаждане. Но можем индиректно да преценим размера на потока, като наблюдаваме обратното налягане на приемащия съд. При определени условия връзката между противоналягането на приемния съд и потока за предварително охлаждане може да се определи чрез аналитичен метод. Когато процесът на предварително охлаждане премине към състояние на еднофазен поток, действителният поток, измерен от разходомера, може да се използва за насочване на контрола на потока на предварително охлаждане. Този метод често се използва за контрол на пълненето на криогенно течно гориво за ракети.

Промяната на обратното налягане на приемния съд съответства на процеса на предварително охлаждане, както следва, което може да се използва за качествена преценка на етапа на предварително охлаждане: когато изпускателният капацитет на приемния съд е постоянен, обратното налягане ще се увеличи бързо поради силното изпаряване на криогенната течност в началото и след това постепенно спада с намаляването на температурата на приемащия съд и тръбопровода. По това време капацитетът на предварително охлаждане се увеличава.

Очаквайте следващата статия за други въпроси！

Криогенно оборудване HL

HL Cryogenic Equipment, която е основана през 1992 г., е марка, свързана с HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment се ангажира с проектирането и производството на високовакуумно изолирана криогенна тръбопроводна система и свързаното поддържащо оборудване, за да отговори на различните нужди на клиентите. Вакуумно изолираната тръба и гъвкавият маркуч са изработени от висок вакуум и многослойни многоекранни специални изолирани материали и преминават през серия от изключително строги технически обработки и обработка с висок вакуум, която се използва за прехвърляне на течен кислород, течен азот , течен аргон, течен водород, течен хелий, втечнен етиленов газ LEG и втечнен природен газ LNG.

Серията продукти от тръба с вакуумна кожух, маркуч с вакуумна кожух, клапан с вакуумна кожух и фазов сепаратор в HL Cryogenic Equipment Company, преминали през серия от изключително строги технически обработки, се използват за пренос на течен кислород, течен азот, течен аргон, течен водород, течен хелий, LEG и LNG и тези продукти се обслужват за криогенно оборудване (напр. резервоари, дюарови съдове и охладителни кутии и т.н.) в индустрии за разделяне на въздуха, газове, авиация, електроника, свръхпроводници, чипове, автоматизирано сглобяване, храни и напитки, фармация, болници, биобанки, каучук, производство на нови материали, химическо инженерство, желязо и стомана и научни изследвания и др.