Vairāku jautājumu analīze par kriogēno šķidruma cauruļvadu transportēšanu (3)

Nestabils process pārraidē

Kriogēnā šķidruma cauruļvada pārvades procesā kriogēnā šķidruma īpašās īpašības un procesa darbība izraisīs virkni nestabilu procesu, kas atšķiras no normālas temperatūras šķidruma procesa pārejas stāvoklī pirms stabila stāvokļa izveidošanas.Nestabilais process rada arī lielu dinamisku ietekmi uz iekārtu, kas var izraisīt strukturālus bojājumus.Piemēram, Saturn V transporta raķetes šķidrā skābekļa uzpildes sistēma ASV savulaik izraisīja infūzijas līnijas plīsumu nestabilā procesa ietekmes dēļ, atverot vārstu.Turklāt nestabilais process izraisīja citu palīgiekārtu (piemēram, vārstu, silfonu uc) bojājumus.Nestabilais process kriogēno šķidruma cauruļvadu pārvades procesā galvenokārt ietver aklo atzarojuma caurules piepildīšanu, uzpildīšanu pēc periodiskas šķidruma izplūdes notekas caurulē un nestabilo procesu, atverot vārstu, kas ir izveidojis gaisa kameru priekšpusē.Šiem nestabilajiem procesiem kopīgs ir tas, ka to būtība ir tvaika dobuma piepildīšana ar kriogēno šķidrumu, kas noved pie intensīvas siltuma un masas pārneses divu fāžu saskarnē, kā rezultātā rodas asas sistēmas parametru svārstības.Tā kā uzpildīšanas process pēc periodiskas šķidruma iztukšošanas no drenāžas caurules ir līdzīgs nestabilajam procesam, atverot vārstu, kas veidojis gaisa kameru priekšpusē, tālāk tiek analizēts tikai nestabilais process, kad ir piepildīta aklā atzara caurule un kad atvērtais vārsts ir atvērts.

Nestabils aklo atzaru cauruļu aizpildīšanas process

Sistēmas drošības un kontroles apsvērumu dēļ cauruļvadu sistēmā papildus galvenajai transportēšanas caurulei ir jāaprīko dažas papildu atzarojuma caurules.Turklāt drošības vārsts, izplūdes vārsts un citi sistēmas vārsti ieviesīs atbilstošās atzarojuma caurules.Kad šie zari nedarbojas, cauruļvadu sistēmai tiek veidoti akli zari.Cauruļvada termiskā invāzija no apkārtējās vides neizbēgami novedīs pie tvaika dobumu pastāvēšanas aklā caurulē (dažos gadījumos tvaika dobumus īpaši izmanto, lai samazinātu kriogēnā šķidruma siltuma invāziju no ārpasaules).Pārejas stāvoklī spiediens cauruļvadā paaugstināsies vārstu regulēšanas un citu iemeslu dēļ.Spiediena starpības ietekmē šķidrums piepildīs tvaika kameru.Ja gāzes kameras uzpildīšanas procesā tvaiks, ko rada kriogēnā šķidruma iztvaikošana karstuma dēļ, nav pietiekams, lai šķidrumu virzītu atpakaļgaitā, šķidrums vienmēr piepildīs gāzes kameru.Visbeidzot, pēc gaisa dobuma piepildīšanas pie aklās caurules blīvējuma veidojas strauja bremzēšana, kas izraisa asu spiedienu blīvējuma tuvumā.

Aklo caurules uzpildīšanas process ir sadalīts trīs posmos.Pirmajā posmā šķidrums tiek virzīts, lai sasniegtu maksimālo uzpildes ātrumu spiediena starpības ietekmē, līdz spiediens ir līdzsvarots.Otrajā posmā, pateicoties inercei, šķidrums turpina pildīties uz priekšu.Šajā laikā apgrieztā spiediena starpība (spiediens gāzes kamerā palielinās līdz ar uzpildes procesu) palēninās šķidruma darbību.Trešais posms ir ātrās bremzēšanas posms, kurā spiediena ietekme ir vislielākā.

Uzpildes ātruma samazināšanu un gaisa dobuma izmēra samazināšanu var izmantot, lai novērstu vai ierobežotu dinamisko slodzi, kas rodas aklo atzarojuma caurules piepildīšanas laikā.Garai cauruļvadu sistēmai šķidruma plūsmas avotu var vienmērīgi noregulēt iepriekš, lai samazinātu plūsmas ātrumu, un vārstu aizvērt uz ilgu laiku.

Struktūras ziņā mēs varam izmantot dažādas vadošās daļas, lai uzlabotu šķidruma cirkulāciju aklā atzarojuma caurulē, samazinātu gaisa dobuma izmēru, ieviestu lokālu pretestību aklās atzarojuma caurules ieejā vai palielinātu aklo atzarojuma caurules diametru. lai samazinātu uzpildes ātrumu.Turklāt Braila caurules garums un uzstādīšanas pozīcija ietekmēs sekundāro ūdens triecienu, tāpēc uzmanība jāpievērš konstrukcijai un izkārtojumam.Iemesls, kāpēc caurules diametra palielināšana samazinās dinamisko slodzi, kvalitatīvi izskaidrojams šādi: aklā atzarojuma caurules pildījumam atzarojuma caurules plūsmu ierobežo maģistrālās caurules plūsma, ko kvalitatīvās analīzes laikā var pieņemt kā fiksētu vērtību. .Atzarojuma caurules diametra palielināšana ir līdzvērtīga šķērsgriezuma laukuma palielināšanai, kas ir līdzvērtīga uzpildes ātruma samazināšanai, tādējādi samazinot slodzi.

Nestabils vārsta atvēršanas process

Kad vārsts ir aizvērts, siltuma iekļūšana no apkārtējās vides, īpaši caur termisko tiltu, ātri noved pie gaisa kameras veidošanās vārsta priekšā.Pēc vārsta atvēršanas tvaiks un šķidrums sāk kustēties, jo gāzes plūsmas ātrums ir daudz lielāks par šķidruma plūsmas ātrumu, tvaiks vārstā netiek pilnībā atvērts drīz pēc evakuācijas, kā rezultātā strauji pazeminās spiediens, šķidrums tiek virzīts uz priekšu spiediena starpības ietekmē, kad šķidrums tuvu nav pilnībā atvēris vārstu, tas veidos bremzēšanas apstākļus. Šajā laikā notiks ūdens trieciens, radot spēcīgu dinamisku slodzi.

Visefektīvākais veids, kā novērst vai samazināt dinamisko slodzi, ko rada nestabils vārsta atvēršanas process, ir samazināt darba spiedienu pārejas stāvoklī, lai samazinātu gāzes kameras uzpildīšanas ātrumu.Turklāt dinamiskās slodzes samazināšanu ietekmēs augsti vadāmu vārstu izmantošana, mainot caurules posma virzienu un ieviešot maza diametra speciālu apvada cauruļvadu (lai samazinātu gāzes kameras izmērus).Jo īpaši jāatzīmē, ka atšķirībā no dinamiskās slodzes samazinājuma, kad aklo atzarojuma caurule ir piepildīta, palielinot aklā atzarojuma caurules diametru, nestabilam procesam, kad vārsts tiek atvērts, galvenās caurules diametra palielināšana ir līdzvērtīga viendabīgā atzarojuma samazināšanai. caurules pretestība, kas palielinās piepildītās gaisa kameras plūsmas ātrumu, tādējādi palielinot ūdens trieciena vērtību.

 

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.


Izlikšanas laiks: 27. februāris 2023