Нестабилен процес в предаването

В процеса на пренос на криогенна течност по тръбопровод, специалните свойства и процесът на работа на криогенната течност ще предизвикат серия от нестабилни процеси, различни от тези на флуида с нормална температура в преходно състояние преди установяването на стабилно състояние. Нестабилният процес също носи голямо динамично въздействие върху оборудването, което може да причини структурни повреди. Например системата за пълнене с течен кислород на транспортната ракета Saturn V в Съединените щати веднъж причини разкъсване на инфузионната линия поради въздействието на нестабилния процес при отваряне на клапана. В допълнение, нестабилният процес, причинен от повреда на друго спомагателно оборудване (като клапани, силфони и т.н.), е по-често срещан. Нестабилният процес в процеса на предаване на тръбопровод за криогенна течност включва главно пълненето на сляпа разклонителна тръба, пълненето след периодично изпускане на течност в дренажната тръба и нестабилния процес при отваряне на клапана, който е образувал въздушната камера отпред. Общото между тези нестабилни процеси е, че тяхната същност е запълването на парната кухина от криогенна течност, което води до интензивен топло- и масопренос на двуфазната граница, което води до резки колебания на параметрите на системата. Тъй като процесът на пълнене след периодично изтичане на течност от дренажната тръба е подобен на нестабилния процес при отваряне на клапана, който е образувал въздушната камера отпред, следното анализира само нестабилния процес, когато сляпата разклонителна тръба е напълнена и когато отворен клапан се отваря.

Нестабилният процес на запълване на слепи разклонителни тръби

От гледна точка на безопасността и контрола на системата, в допълнение към основната транспортна тръба, някои спомагателни разклонителни тръби трябва да бъдат оборудвани в тръбопроводната система. Освен това предпазният клапан, изпускателният клапан и другите клапани в системата ще въведат съответните разклонителни тръби. Когато тези разклонения не работят, се образуват слепи разклонения за тръбопроводната система. Топлинното нахлуване на тръбопровода от околната среда неизбежно ще доведе до съществуването на парни кухини в глухата тръба (в някои случаи парните кухини се използват специално за намаляване на топлинното нахлуване на криогенната течност от външния свят “). В преходно състояние налягането в тръбопровода ще се повиши поради регулиране на клапана и други причини. Под действието на разликата в налягането течността ще запълни парната камера. Ако в процеса на пълнене на газовата камера парата, генерирана от изпарението на криогенната течност поради топлина, не е достатъчна, за да задвижи течността обратно, течността винаги ще запълва газовата камера. Накрая, след запълване на въздушната кухина, при уплътнението на глухата тръба се образува състояние на бързо спиране, което води до рязко налягане близо до уплътнението

Процесът на пълнене на сляпата тръба е разделен на три етапа. В първия етап течността се задвижва, за да достигне максимална скорост на пълнене под действието на разликата в налягането, докато налягането се балансира. Във втория етап, поради инерцията, течността продължава да се пълни напред. По това време разликата в обратното налягане (налягането в газовата камера се увеличава с процеса на пълнене) ще забави течността. Третият етап е етапът на бързо спиране, при който въздействието на налягането е най-голямо.

Намаляването на скоростта на пълнене и намаляването на размера на въздушната кухина може да се използва за елиминиране или ограничаване на динамичното натоварване, генерирано по време на пълненето на глухата разклонителна тръба. За дългата тръбопроводна система източникът на течния поток може да се регулира плавно предварително, за да се намали скоростта на потока, и вентилът да се затвори за дълго време.

По отношение на структурата, можем да използваме различни направляващи части, за да подобрим циркулацията на течността в сляпата разклонителна тръба, да намалим размера на въздушната кухина, да въведем локално съпротивление на входа на сляпата разклонителна тръба или да увеличим диаметъра на сляпата разклонителна тръба за да намалите скоростта на пълнене. В допълнение, дължината и монтажната позиция на брайловата тръба ще окажат влияние върху вторичния воден удар, така че трябва да се обърне внимание на дизайна и оформлението. Причината, поради която увеличаването на диаметъра на тръбата ще намали динамичното натоварване, може да бъде качествено обяснена по следния начин: за пълненето на сляпа разклонителна тръба, потокът на разклонителната тръба е ограничен от основния тръбен поток, който може да се приеме за фиксирана стойност по време на качествения анализ . Увеличаването на диаметъра на разклонителната тръба е еквивалентно на увеличаване на площта на напречното сечение, което е еквивалентно на намаляване на скоростта на пълнене, което води до намаляване на натоварването.

Нестабилният процес на отваряне на клапана

Когато вентилът е затворен, навлизането на топлина от околната среда, особено през термомоста, бързо води до образуването на въздушна камера пред вентила. След като вентилът се отвори, парата и течността започват да се движат, тъй като скоростта на потока на газа е много по-висока от скоростта на потока на течността, парата в клапана не се отваря напълно скоро след евакуацията, което води до бърз спад на налягането, течността се задвижва напред под действието на разликата в налягането, когато течността е близо до не напълно отворен клапан, това ще създаде условия за спиране. По това време ще възникне воден удар, което ще доведе до силно динамично натоварване.

Най-ефективният начин за елиминиране или намаляване на динамичното натоварване, генерирано от нестабилния процес на отваряне на клапана, е да се намали работното налягане в преходното състояние, така че да се намали скоростта на пълнене на газовата камера. В допълнение, използването на висококонтролируеми клапани, промяната на посоката на тръбната секция и въвеждането на специален байпасен тръбопровод с малък диаметър (за намаляване на размера на газовата камера) ще има ефект върху намаляването на динамичното натоварване. По-специално, трябва да се отбележи, че различно от динамичното намаляване на натоварването, когато глухият разклонителен тръбопровод се запълва чрез увеличаване на диаметъра на слепия разклонителен тръбопровод, за нестабилния процес, когато клапанът е отворен, увеличаването на главния диаметър на тръбата е еквивалентно на намаляване на равномерното съпротивление на тръбата, което ще увеличи скоростта на потока на напълнената въздушна камера, като по този начин ще увеличи стойността на водния удар.

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. криогенни резервоари, дюарови съдове и охладителни кутии и т.н.) в индустрии за разделяне на въздуха, газове, авиация, електроника, свръхпроводници, чипове, автоматизирано сглобяване, храна и напитки, фармация, болница, биобанка, каучук, производство на нови материали, химическо инженерство, желязо и стомана и научни изследвания и др.