Epävakaa prosessi lähetyksessä

Kryogeenisen nesteen putkilinjan siirtoprosessissa kryogeenisen nesteen erityisominaisuudet ja prosessitoiminta aiheuttavat sarjan epävakaita prosesseja, jotka poikkeavat normaalilämpötilaisen nesteen prosesseista siirtymätilassa ennen stabiilin tilan muodostumista. Epävakaa prosessi tuo myös suuren dynaamisen vaikutuksen laitteisiin, mikä voi aiheuttaa rakenteellisia vaurioita. Esimerkiksi Yhdysvalloissa Saturn V -kuljetusraketin nestemäisen hapen täyttöjärjestelmä aiheutti aikoinaan infuusioletkun repeämisen venttiiliä avattaessa tapahtuneen epävakaan prosessin vaikutuksesta. Lisäksi epävakaa prosessi aiheutti vaurioita muiden apulaitteiden (kuten venttiilit, palkeet jne.) on yleisempää. Epävakaa prosessi kryogeenisen nesteen putkilinjan siirtoprosessissa sisältää pääasiassa sokean haaraputken täytön, täytön tyhjennysputken nesteen ajoittaisen purkamisen jälkeen ja epävakaan prosessin avattaessa venttiili, joka on muodostanut ilmakammion edessä. Yhteistä näille epävakaille prosesseille on se, että niiden ydin on höyryontelon täyttäminen kryogeenisellä nesteellä, mikä johtaa voimakkaaseen lämmön ja massan siirtoon kaksivaiheisessa rajapinnassa, mikä johtaa jyrkkään järjestelmän parametrien vaihteluun. Koska täyttöprosessi nesteen jaksoittaisen tyhjennysputkesta purkamisen jälkeen on samanlainen kuin epävakaa prosessi avattaessa ilmakammion muodostanut venttiili edessä, seuraavassa analysoidaan vain epävakaa prosessi, kun sokea haaraputki on täytetty ja kun avoin venttiili avataan.

Epävakaa prosessi sokeiden haaraputkien täyttämiseksi

Järjestelmän turvallisuuden ja ohjauksen huomioon ottamiseksi putkistojärjestelmään tulisi varustaa pääkuljetusputken lisäksi joitain apuhaaraputkia. Lisäksi varoventtiili, poistoventtiili ja muut järjestelmän venttiilit tuovat vastaavat haaraputket. Kun nämä haarat eivät toimi, muodostetaan sokeat oksat putkistojärjestelmää varten. Putkilinjan lämpötunkeutuminen ympäröivään ympäristöön johtaa väistämättä höyryonteloiden olemassaoloon sokeassa putkessa (joissakin tapauksissa höyryonteloita käytetään erityisesti vähentämään kryogeenisen nesteen lämmön tunkeutumista ulkomaailmasta). Siirtymätilassa paine putkessa nousee venttiilisäädön ja muiden syiden vuoksi. Paine-eron vaikutuksesta neste täyttää höyrykammion. Jos kaasukammion täyttöprosessissa kryogeenisen nesteen höyrystymisestä lämmön vaikutuksesta syntyvä höyry ei riitä nesteen peruutukseen, neste täyttää aina kaasukammion. Lopuksi ilmaontelon täytön jälkeen umpiputken tiivisteelle muodostuu nopea jarrutustila, joka johtaa terävään paineeseen tiivisteen lähellä

Säleputken täyttöprosessi on jaettu kolmeen vaiheeseen. Ensimmäisessä vaiheessa nestettä ajetaan saavuttamaan maksimitäyttönopeus paine-eron vaikutuksesta, kunnes paine tasapainottuu. Toisessa vaiheessa inertian vuoksi neste jatkaa täyttymistä eteenpäin. Tällä hetkellä käänteinen paine-ero (paine kaasukammiossa kasvaa täyttöprosessin myötä) hidastaa nestettä. Kolmas vaihe on nopea jarrutusvaihe, jossa painevaikutus on suurin.

Täyttönopeuden pienentämisellä ja ilmaontelon koon pienentämisellä voidaan eliminoida tai rajoittaa sokean haaraputken täytön aikana syntyvää dynaamista kuormitusta. Pitkässä putkistojärjestelmässä nestevirtauksen lähdettä voidaan säätää tasaisesti etukäteen virtauksen nopeuden vähentämiseksi ja venttiili sulkeutuu pitkään.

Rakenteen suhteen voimme käyttää erilaisia ​​​​ohjainosia parantamaan nesteen kiertoa sokeassa haaraputkessa, pienentämään ilmaontelon kokoa, tuomaan paikallista vastusta sokean haaraputken sisääntuloon tai lisäämään sokean haaraputken halkaisijaa vähentääksesi täyttönopeutta. Lisäksi pistekirjoitusputken pituus ja asennusasento vaikuttavat toissijaiseen vesiiskuun, joten suunnitteluun ja sijoitteluun tulee kiinnittää huomiota. Syy, miksi putken halkaisijan lisääminen vähentää dynaamista kuormitusta, voidaan selittää laadullisesti seuraavasti: sokean haaraputken täytössä haaraputken virtausta rajoittaa pääputken virtaus, jonka voidaan olettaa olevan kiinteä arvo kvalitatiivisen analyysin aikana. . Haaraputken halkaisijan lisääminen vastaa poikkileikkausalan kasvattamista, mikä vastaa täyttönopeuden alentamista, mikä johtaa kuormituksen pienenemiseen.

Epävakaa venttiilin avausprosessi

Kun venttiili on kiinni, lämmön tunkeutuminen ympäristöstä, erityisesti lämpösillan kautta, johtaa nopeasti ilmakammion muodostumiseen venttiilin eteen. Venttiilin avaamisen jälkeen höyry ja neste alkavat liikkua, koska kaasun virtausnopeus on paljon suurempi kuin nesteen virtausnopeus, venttiilissä oleva höyry ei avaudu kokonaan pian evakuoinnin jälkeen, mikä johtaa nopeaan paineen laskuun, neste ajetaan eteenpäin paine-eron vaikutuksesta, kun neste ei ole täysin avannut venttiiliä, se muodostaa jarrutusolosuhteet. Tällä hetkellä tapahtuu veden isku, joka tuottaa vahvan dynaamisen kuorman.

Tehokkain tapa eliminoida tai vähentää epävakaan venttiilin avaamisprosessin synnyttämää dynaamista kuormitusta on alentaa työpainetta siirtymätilassa kaasukammion täyttönopeuden vähentämiseksi. Lisäksi erittäin säädettävien venttiilien käyttö, putkiosuuden suunnan muuttaminen ja halkaisijaltaan pienen erikoisohitusputkiston käyttöönotto (kaasukammion koon pienentämiseksi) vaikuttavat dynaamisen kuormituksen vähentämiseen. Erityisesti on huomattava, että eroaa dynaamisesta kuormituksen vähentämisestä, kun sokea haaraputki täytetään suurentamalla sokean haaraputken halkaisijaa, epävakaassa prosessissa, kun venttiili avataan, pääputken halkaisijan kasvattaminen vastaa tasaisen putken halkaisijan pienentämistä. putken vastus, mikä lisää täytetyn ilmakammion virtausnopeutta, mikä lisää veden iskeytymisarvoa.

HL:n kryogeeniset laitteet

HL Cryogenic Equipment, joka perustettiin vuonna 1992, on HL Cryogenic Equipment Companyn Cryogenic Equipment Co., Ltd:hen sidoksissa oleva tuotemerkki. HL Cryogenic Equipment on sitoutunut suunnittelemaan ja valmistamaan korkeatyhjiöeristettyjä kryogeenisiä putkistojärjestelmiä ja siihen liittyviä tukilaitteita vastaamaan asiakkaiden erilaisiin tarpeisiin. Tyhjiöeristetty putki ja taipuisa letku on valmistettu suurtyhjiöstä ja monikerroksisesta monisuojuksesta erikoiseristetyistä materiaaleista, ja ne läpäisevät sarjan erittäin tiukkoja teknisiä käsittelyjä ja suurtyhjiökäsittelyä, jota käytetään nestemäisen hapen, nestemäisen typen siirtoon. , nestemäinen argon, nestemäinen vety, nestemäinen helium, nesteytetty eteenikaasu LEG ja nesteytetty luonnonkaasu LNG.

HL Cryogenic Equipment Companyn tuotesarjoja tyhjiövaipallinen putki, tyhjiövaipallinen letku, tyhjiövaipallinen venttiili ja vaiheerotin, jotka ovat käyneet läpi sarjan erittäin tiukkoja teknisiä käsittelyjä, käytetään nestemäisen hapen, nestetypen, nestemäisen argonin, nestemäinen vety, nestemäinen helium, LEG ja LNG, ja näitä tuotteita huolletaan kryogeenisille laitteille (esim. kryogeeniset säiliöt, dewarit ja kylmälaatikot jne.) ilmanerotus-, kaasu-, ilmailu-, elektroniikka-, suprajohteiden, sirujen, automaatiokokoonpanon, elintarvike- ja juoma, apteekki, sairaala, biopankki, kumi, uusien materiaalien valmistus kemiantekniikka, rauta ja teräs sekä tieteellinen tutkimus jne.