Nestabilan proces u prijenosu

U procesu cjevovodnog prijenosa kriogene tekućine, posebna svojstva i rad procesa kriogene tekućine uzrokovat će niz nestabilnih procesa koji se razlikuju od procesa fluida normalne temperature u prijelaznom stanju prije uspostavljanja stabilnog stanja. Nestabilan proces također donosi veliki dinamički utjecaj na opremu, što može uzrokovati strukturna oštećenja. Na primjer, sustav za punjenje tekućim kisikom transportne rakete Saturn V u Sjedinjenim Američkim Državama jednom je izazvao puknuće infuzijske cijevi zbog utjecaja nestabilnog procesa pri otvaranju ventila. Osim toga, češći je nestabilan proces koji uzrokuje oštećenje druge pomoćne opreme (kao što su ventili, mijehovi itd.). Nestabilan proces u procesu prijenosa cjevovoda kriogene tekućine uglavnom uključuje punjenje slijepe grane cijevi, punjenje nakon povremenog ispuštanja tekućine u odvodnu cijev i nestabilan proces pri otvaranju ventila koji je formirao zračnu komoru na prednjoj strani. Ono što je zajedničko ovim nestabilnim procesima je da je njihova bit ispunjenje parne šupljine kriogenom tekućinom, što dovodi do intenzivnog prijenosa topline i mase na dvofaznoj granici, što rezultira oštrim fluktuacijama parametara sustava. Budući da je proces punjenja nakon povremenog ispuštanja tekućine iz odvodne cijevi sličan nestabilnom procesu pri otvaranju ventila koji je formirao zračnu komoru na prednjoj strani, u nastavku se analizira samo nestabilan proces kada se slijepa ogranak cijevi napuni i kada otvoreni ventil je otvoren.

Nestabilan proces punjenja slijepih račvastih cijevi

Radi sigurnosti i kontrole sustava, uz glavnu transportnu cijev, u cjevovodnom sustavu treba opremiti i neke pomoćne ogranke. Dodatno, sigurnosni ventil, ispusni ventil i drugi ventili u sustav će uvesti odgovarajuće grane cijevi. Kada ove grane ne rade, formiraju se slijepe grane za sustav cjevovoda. Toplinska invazija cjevovoda od strane okoline neizbježno će dovesti do postojanja parnih šupljina u slijepoj cijevi (u nekim slučajevima, parne šupljine se posebno koriste za smanjenje toplinske invazije kriogene tekućine iz vanjskog svijeta). U prijelaznom stanju, tlak u cjevovodu će rasti zbog podešavanja ventila i drugih razloga. Pod djelovanjem razlike tlaka, tekućina će ispuniti parnu komoru. Ako u procesu punjenja plinske komore para nastala isparavanjem kriogene tekućine uslijed topline nije dovoljna da obrne pogon tekućine, tekućina će uvijek ispuniti plinsku komoru. Konačno, nakon punjenja zračne šupljine, stvara se stanje brzog kočenja na slijepoj brtvi cijevi, što dovodi do oštrog pritiska u blizini brtve

Proces punjenja slijepe cijevi podijeljen je u tri faze. U prvoj fazi, tekućina se dovodi do maksimalne brzine punjenja pod djelovanjem razlike tlaka dok se tlak ne uravnoteži. U drugom stupnju, zbog inercije, tekućina se nastavlja puniti prema naprijed. U ovom će trenutku razlika tlaka (tlak u plinskoj komori raste s procesom punjenja) usporiti tekućinu. Treća faza je faza brzog kočenja, u kojoj je utjecaj pritiska najveći.

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

Što se tiče strukture, možemo koristiti različite dijelove za vođenje kako bismo poboljšali cirkulaciju tekućine u slijepoj grani cijevi, smanjili veličinu zračne šupljine, uveli lokalni otpor na ulazu slijepe grane cijevi ili povećali promjer slijepe grane cijevi. kako biste smanjili brzinu punjenja. Osim toga, duljina i položaj ugradnje brajeve cijevi utjecat će na sekundarni udar vode, pa treba obratiti pozornost na dizajn i izgled. Razlog zašto će povećanje promjera cijevi smanjiti dinamičko opterećenje može se kvalitativno objasniti na sljedeći način: za slijepo punjenje ogranka, protok ogranka ograničen je protokom glavne cijevi, za koji se može pretpostaviti da je fiksna vrijednost tijekom kvalitativne analize . Povećanje promjera ogranka ekvivalentno je povećanju površine poprečnog presjeka, što je jednako smanjenju brzine punjenja, što dovodi do smanjenja opterećenja.

Nestabilan proces otvaranja ventila

Kada je ventil zatvoren, prodor topline iz okoline, posebno kroz toplinski most, brzo dovodi do stvaranja zračne komore ispred ventila. Nakon što se ventil otvori, para i tekućina počinju se kretati, budući da je brzina protoka plina puno veća od brzine protoka tekućine, para u ventilu nije potpuno otvorena ubrzo nakon evakuacije, što dovodi do brzog pada tlaka, tekućine tjera se naprijed pod djelovanjem razlike tlaka, kada se tekućina približi ventilu koji nije potpuno otvoren, stvorit će uvjete kočenja. U ovom trenutku doći će do udara vode, stvarajući snažno dinamičko opterećenje.

Najučinkovitiji način za uklanjanje ili smanjenje dinamičkog opterećenja koje stvara nestabilni proces otvaranja ventila je smanjenje radnog tlaka u prijelaznom stanju, kako bi se smanjila brzina punjenja plinske komore. Osim toga, upotreba visoko upravljivih ventila, promjena smjera dijela cijevi i uvođenje posebnog premosnog cjevovoda malog promjera (kako bi se smanjila veličina plinske komore) utjecat će na smanjenje dinamičkog opterećenja. Posebno treba napomenuti da je za razliku od dinamičkog smanjenja opterećenja kada se slijepa grana cijevi puni povećanjem promjera slijepe grane cijevi, za nestabilan proces kada je ventil otvoren, povećanje promjera glavne cijevi jednako smanjenju jednolike 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 robna marka povezana s HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment posvećen je dizajnu i proizvodnji visokovakuumski izoliranog kriogenog sustava cjevovoda i povezane prateće opreme kako bi zadovoljio različite potrebe kupaca. Vakuumski izolirana cijev i savitljivo crijevo izrađeni su od visokovakuumskih i višeslojnih višeslojnih specijalnih izoliranih materijala i prolaze kroz niz iznimno strogih tehničkih tretmana i tretmana visokim vakuumom, koji se koristi za prijenos tekućeg kisika, tekućeg dušika , tekući argon, tekući vodik, tekući helij, ukapljeni plin etilen LEG i ukapljeni prirodni plin LNG.

Serija proizvoda od cijevi s vakuumskim omotačem, crijeva s vakuumskim omotačem, ventila s vakuumskim omotačem i separatora faza u tvrtki HL Cryogenic Equipment Company, koji su prošli kroz niz iznimno strogih tehničkih tretmana, koriste se za prijenos tekućeg kisika, tekućeg dušika, tekućeg argona, tekući vodik, tekući helij, LEG i LNG, a ovi se proizvodi servisiraju za kriogenu opremu (npr. kriogene spremnike, Dewarove i hladne kutije itd.) u industrijama odvajanja zraka, plinova, zrakoplovstva, elektronike, supravodič, čipova, sklopova za automatizaciju, hrane i piće, farmacija, bolnica, biobanka, guma, proizvodnja novih materijala, kemijsko inženjerstvo, željezo i čelik, te znanstveno istraživanje itd.