Ievadsdukcija

Attīstoties kriogēnajai tehnoloģijai, kriogēniem šķidriem produktiem ir bijusi nozīmīga loma daudzās jomās, piemēram, tautsaimniecībā, valsts aizsardzībā un zinātniskajā pētniecībā. Kriogēno šķidrumu izmantošana ir balstīta uz efektīvu un drošu kriogēno šķidro produktu uzglabāšanu un transportēšanu, un kriogēnā šķidruma cauruļvadu pārvade notiek visā uzglabāšanas un transportēšanas procesā. Tāpēc ir ļoti svarīgi nodrošināt kriogēno šķidrumu cauruļvadu pārvades drošību un efektivitāti. Kriogēno šķidrumu pārvadei pirms pārvades ir nepieciešams nomainīt gāzi cauruļvadā, pretējā gadījumā tas var izraisīt darbības traucējumus. Pirmsdzesēšanas process ir neizbēgama saikne kriogēno šķidro produktu transportēšanas procesā. Šis process radīs spēcīgu spiediena triecienu un citus negatīvus efektus cauruļvadā. Turklāt geizera parādība vertikālajā cauruļvadā un nestabila sistēmas darbības parādība, piemēram, aklo zaru caurules piepildīšana, uzpildīšana pēc intervāla iztukšošanas un gaisa kameras piepildīšana pēc vārsta atvēršanas, radīs dažādas negatīvas ietekmes uz aprīkojumu un cauruļvadu. . Ņemot to vērā, šajā rakstā ir veikta padziļināta iepriekšminēto problēmu analīze un ar analīzi cer noskaidrot risinājumu.

Gāzes pārvietošana līnijā pirms pārvades

Attīstoties kriogēnajai tehnoloģijai, kriogēniem šķidriem produktiem ir bijusi nozīmīga loma daudzās jomās, piemēram, tautsaimniecībā, valsts aizsardzībā un zinātniskajā pētniecībā. Kriogēno šķidrumu izmantošana ir balstīta uz efektīvu un drošu kriogēno šķidro produktu uzglabāšanu un transportēšanu, un kriogēnā šķidruma cauruļvadu pārvade notiek visā uzglabāšanas un transportēšanas procesā. Tāpēc ir ļoti svarīgi nodrošināt kriogēno šķidrumu cauruļvadu pārvades drošību un efektivitāti. Kriogēno šķidrumu pārvadei pirms pārvades ir nepieciešams nomainīt gāzi cauruļvadā, pretējā gadījumā tas var izraisīt darbības traucējumus. Pirmsdzesēšanas process ir neizbēgama saikne kriogēno šķidro produktu transportēšanas procesā. Šis process radīs spēcīgu spiediena triecienu un citus negatīvus efektus cauruļvadā. Turklāt geizera parādība vertikālajā cauruļvadā un nestabila sistēmas darbības parādība, piemēram, aklo zaru caurules piepildīšana, uzpildīšana pēc intervāla iztukšošanas un gaisa kameras piepildīšana pēc vārsta atvēršanas, radīs dažādas negatīvas ietekmes uz aprīkojumu un cauruļvadu. . Ņemot to vērā, šajā rakstā ir veikta padziļināta iepriekšminēto problēmu analīze un ar analīzi cer noskaidrot risinājumu.

Cauruļvada pirmsdzesēšanas process

Visā kriogēnā šķidruma cauruļvada pārvades procesā pirms stabila pārvades stāvokļa noteikšanas tiks veikta pirmsdzesēšanas un karstās cauruļvadu sistēmas un uztveršanas iekārtu process, tas ir, pirmsdzesēšanas process. Šajā procesā cauruļvads un uztveršanas aprīkojums iztur ievērojamu saraušanās stresu un trieciena spiedienu, tāpēc tas ir jākontrolē.

Sāksim ar procesa analīzi.

Viss priekšdzesēšanas process sākas ar spēcīgu iztvaikošanas procesu, un pēc tam parādās divfāžu plūsma. Visbeidzot, pēc sistēmas pilnīgas atdzesēšanas parādās vienfāzes plūsma. Pirmsdzesēšanas procesa sākumā sienas temperatūra acīmredzami pārsniedz kriogēnā šķidruma piesātinājuma temperatūru un pat pārsniedz kriogēnā šķidruma augšējo robežtemperatūru — maksimālo pārkaršanas temperatūru. Siltuma pārneses dēļ šķidrums pie caurules sienas tiek uzkarsēts un momentāni iztvaiko, veidojot tvaika plēvi, kas pilnībā ieskauj caurules sienu, tas ir, notiek plēves vārīšanās. Pēc tam ar priekšdzesēšanas procesu caurules sienas temperatūra pakāpeniski pazeminās zem robežpārkaršanas temperatūras, un tad veidojas labvēlīgi apstākļi pārejas vārīšanai un burbuļvārīšanai. Šajā procesā notiek lielas spiediena svārstības. Kad priekšdzesēšana tiek veikta līdz noteiktai stadijai, cauruļvada siltuma jauda un siltuma invāzija vidē nesasildīs kriogēno šķidrumu līdz piesātinājuma temperatūrai, un parādīsies vienfāzes plūsmas stāvoklis.

Intensīvas iztvaikošanas procesā radīsies dramatiskas plūsmas un spiediena svārstības. Visā spiediena svārstību procesā maksimālais spiediens, kas veidojas pirmo reizi pēc kriogēnā šķidruma tiešas nokļūšanas karstajā caurulē, ir maksimālā amplitūda visā spiediena svārstību procesā, un spiediena vilnis var pārbaudīt sistēmas spiediena jaudu. Tāpēc parasti tiek pētīts tikai pirmais spiediena vilnis.

Pēc vārsta atvēršanas kriogēnais šķidrums ātri nonāk cauruļvadā spiediena starpības ietekmē, un iztvaikošanas radītā tvaika plēve atdala šķidrumu no caurules sienas, veidojot koncentrisku aksiālu plūsmu. Tā kā tvaiku pretestības koeficients ir ļoti mazs, kriogēnā šķidruma plūsmas ātrums ir ļoti liels, virzoties uz priekšu, šķidruma temperatūra siltuma absorbcijas dēļ pakāpeniski paaugstinās, attiecīgi palielinās cauruļvada spiediens, palēninās uzpildes ātrums. uz leju. Ja caurule ir pietiekami gara, šķidruma temperatūrai kādā brīdī ir jāsasniedz piesātinājums, un šajā brīdī šķidrums pārstāj virzīties uz priekšu. Siltums no caurules sienas kriogēnajā šķidrumā tiek izmantots iztvaicēšanai, šajā laikā iztvaikošanas ātrums ir ievērojami palielināts, tiek palielināts arī spiediens cauruļvadā, var sasniegt 1,5 ~ 2 reizes lielāku ieplūdes spiedienu. Spiediena starpības ietekmē daļa šķidruma tiks novadīta atpakaļ uz kriogēnā šķidruma uzglabāšanas tvertni, kā rezultātā samazināsies tvaiku veidošanās ātrums, kā arī tāpēc, ka daļa tvaiku, kas rodas no caurules izplūdes, caurules spiediena kritums, pēc tam Laika periodā cauruļvads atgriezīs šķidrumu spiediena starpības apstākļos, parādība atkal parādīsies, tā atkārtojas. Taču turpmākajā procesā, tā kā caurulē ir noteikts spiediens un daļa šķidruma, jaunā šķidruma radītais spiediena pieaugums ir neliels, tāpēc spiediena maksimums būs mazāks par pirmo maksimumu.

Visā priekšdzesēšanas procesā sistēmai ir ne tikai jāiztur liela spiediena viļņa ietekme, bet arī jāiztur liels saraušanās spriegums aukstuma dēļ. Abu kombinācija var izraisīt sistēmas strukturālus bojājumus, tāpēc ir jāveic nepieciešamie pasākumi, lai to kontrolētu.

Tā kā pirmsdzesēšanas plūsmas ātrums tieši ietekmē priekšdzesēšanas procesu un aukstās saraušanās sprieguma lielumu, pirmsdzesēšanas procesu var kontrolēt, kontrolējot pirmsdzesēšanas plūsmas ātrumu. Saprātīgais priekšdzesēšanas plūsmas ātruma izvēles princips ir saīsināt priekšdzesēšanas laiku, izmantojot lielāku priekšdzesēšanas plūsmas ātrumu, lai nodrošinātu, ka spiediena svārstības un aukstās saraušanās spriegums nepārsniedz pieļaujamo iekārtu un cauruļvadu diapazonu. Ja pirmsdzesēšanas plūsmas ātrums ir pārāk mazs, cauruļvada izolācijas veiktspēja nav laba cauruļvadam, tā var nekad nesasniegt dzesēšanas stāvokli.

Iepriekšējās dzesēšanas procesā, jo notiek divfāžu plūsma, nav iespējams izmērīt reālo plūsmas ātrumu ar kopējo plūsmas mērītāju, tāpēc to nevar izmantot, lai vadītu priekšdzesēšanas plūsmas ātrumu. Bet mēs varam netieši spriest par plūsmas lielumu, uzraugot uztverošā trauka pretspiedienu. Noteiktos apstākļos attiecību starp uztveršanas trauka pretspiedienu un iepriekšējas dzesēšanas plūsmu var noteikt ar analītisko metodi. Kad priekšdzesēšanas process pāriet uz vienfāzes plūsmas stāvokli, faktisko plūsmu, ko mēra caurplūdes mērītājs, var izmantot, lai vadītu priekšdzesēšanas plūsmu. Šo metodi bieži izmanto, lai kontrolētu raķešu kriogēnās šķidrās degvielas uzpildīšanu.

Uztvērējtrauka pretspiediena maiņa atbilst priekšdzesēšanas procesam šādi, ko var izmantot, lai kvalitatīvi spriestu par priekšdzesēšanas stadiju: kad uztvērēja tvertnes izplūdes jauda ir nemainīga, pretspiediens strauji pieaugs vardarbīgās iedarbības dēļ. sākumā kriogēnā šķidruma iztvaikošana un pēc tam pakāpeniski samazinās, pazeminoties uztveršanas trauka un cauruļvada temperatūrai. Šajā laikā palielinās priekšdzesēšanas jauda.

Noskaņots uz nākamo rakstu, lai uzzinātu citus jautājumus!

HL kriogēnās iekārtas

HL Cryogenic Equipment, kas tika dibināts 1992. gadā, ir zīmols, kas ir saistīts ar HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment ir apņēmusies izstrādāt un ražot augsta vakuuma izolēto kriogēno cauruļvadu sistēmu un saistīto atbalsta aprīkojumu, lai apmierinātu dažādas klientu vajadzības. Vakuuma izolētā caurule un elastīgā šļūtene ir izgatavotas no augsta vakuuma un daudzslāņu daudzslāņu īpašiem izolācijas materiāliem, un tām tiek veikta ļoti stingra tehniskā apstrāde un augsta vakuuma apstrāde, ko izmanto šķidrā skābekļa, šķidrā slāpekļa pārnešanai. , šķidrais argons, šķidrais ūdeņradis, šķidrais hēlijs, sašķidrinātā etilēna gāze LEG un sašķidrinātā dabasgāze LNG.

HL Cryogenic Equipment Company vakuumcaurules, vakuuma apvalka šļūtenes, vakuuma apvalka vārsta un fāzes separatora produktu sērija, kas ir izgājusi virkni ārkārtīgi stingru tehnisko apstrādi, tiek izmantota šķidrā skābekļa, šķidrā slāpekļa, šķidrā argona, šķidrais ūdeņradis, šķidrais hēlijs, LEG un SDG, un šie produkti tiek apkalpoti kriogēnajām iekārtām (piemēram, kriogēnajām tvertnēm, devāriem un aukstumkastes utt.) gaisa atdalīšanas, gāzu, aviācijas, elektronikas, supravadītāju, mikroshēmu, automatizācijas montāžas, pārtikas un dzērieni, aptieka, slimnīca, biobanka, gumija, jaunu materiālu ražošanas ķīmijas inženierija, dzelzs un tērauds, zinātniskie pētījumi utt.