IntroDuzione

Con lo sviluppo della tecnologia criogenica, i prodotti liquidi criogenici hanno svolto un ruolo importante in molti settori come l'economia nazionale, la difesa nazionale e la ricerca scientifica. L'applicazione del liquido criogenico si basa sull'efficace e sicura conservazione e trasporto di prodotti liquidi criogenici e sulla trasmissione della pipeline di liquidi criogenici attraversa l'intero processo di conservazione e trasporto. Pertanto, è molto importante garantire la sicurezza e l'efficienza della trasmissione di pipeline liquide criogeniche. Per la trasmissione di liquidi criogenici, è necessario sostituire il gas nella conduttura prima della trasmissione, altrimenti può causare un guasto operativo. Il processo di precool è un collegamento inevitabile nel processo di trasporto di prodotti liquidi criogenici. Questo processo porterà una forte shock a pressione e altri effetti negativi alla pipeline. Inoltre, il fenomeno di geyser nella conduttura verticale e il fenomeno instabile del funzionamento del sistema, come il riempimento del tubo di ramo cieco, il riempimento dopo il drenaggio a intervalli e il riempimento della camera d'aria dopo l'apertura della valvola, porteranno diversi gradi di effetti avversi sull'attrezzatura e sulla conduttura. In considerazione di ciò, questo documento fa un'analisi approfondita sui problemi di cui sopra e spera di scoprire la soluzione attraverso l'analisi.

Spostamento del gas in linea prima della trasmissione

Con lo sviluppo della tecnologia criogenica, i prodotti liquidi criogenici hanno svolto un ruolo importante in molti settori come l'economia nazionale, la difesa nazionale e la ricerca scientifica. L'applicazione del liquido criogenico si basa sull'efficace e sicura conservazione e trasporto di prodotti liquidi criogenici e sulla trasmissione della pipeline di liquidi criogenici attraversa l'intero processo di conservazione e trasporto. Pertanto, è molto importante garantire la sicurezza e l'efficienza della trasmissione di pipeline liquide criogeniche. Per la trasmissione di liquidi criogenici, è necessario sostituire il gas nella conduttura prima della trasmissione, altrimenti può causare un guasto operativo. Il processo di precool è un collegamento inevitabile nel processo di trasporto di prodotti liquidi criogenici. Questo processo porterà una forte shock a pressione e altri effetti negativi alla pipeline. Inoltre, il fenomeno di geyser nella conduttura verticale e il fenomeno instabile del funzionamento del sistema, come il riempimento del tubo di ramo cieco, il riempimento dopo il drenaggio a intervalli e il riempimento della camera d'aria dopo l'apertura della valvola, porteranno diversi gradi di effetti avversi sull'attrezzatura e sulla conduttura. In considerazione di ciò, questo documento fa un'analisi approfondita sui problemi di cui sopra e spera di scoprire la soluzione attraverso l'analisi.

Il processo di pre -cool della pipeline

Nell'intero processo di trasmissione di pipeline liquide criogeniche, prima di stabilire uno stato di trasmissione stabile, ci sarà un sistema di pre-raffreddamento e di tubazioni calde e un processo di ricezione delle apparecchiature, ovvero il processo di pre-raffreddamento. In questo processo, la pipeline e la ricezione di attrezzature per resistere a una notevole sollecitazione di restringimento e pressione dell'impatto, quindi dovrebbe essere controllata.

Cominciamo con un'analisi del processo.

L'intero processo di precool inizia con un violento processo di vaporizzazione e quindi appare flusso bidimensibile. Infine, il flusso monofase appare dopo che il sistema è stato completamente raffreddato. All'inizio del processo di precool, la temperatura della parete supera ovviamente la temperatura di saturazione del liquido criogenico e persino supera la temperatura di limite superiore del liquido criogenico - la temperatura di surriscaldamento definitiva. A causa del trasferimento di calore, il liquido vicino alla parete del tubo viene riscaldato e istantaneamente vaporizzato per formare un film di vapore, che circonda completamente la parete del tubo, cioè si verifica un'ebollizione del film. Successivamente, con il processo di precool, la temperatura della parete del tubo scende gradualmente al di sotto della temperatura di surriscaldamento del limite, quindi si formano condizioni favorevoli per l'ebollizione di transizione e l'ebollizione della bolla. Durante questo processo si verificano grandi fluttuazioni di pressione. Quando il precool viene eseguito su una determinata fase, la capacità termica della conduttura e l'invasione di calore dell'ambiente non riscalderanno il liquido criogenico alla temperatura di saturazione e apparirà lo stato del flusso monofase.

Nel processo di vaporizzazione intensa, saranno generate fluttuazioni drammatiche di flusso e pressione. Nell'intero processo di fluttuazioni della pressione, la pressione massima formata per la prima volta dopo che il liquido criogenico entra direttamente nel tubo caldo è la massima ampiezza nell'intero processo di fluttuazione della pressione e l'onda di pressione può verificare la capacità di pressione del sistema. Pertanto, viene generalmente studiata solo la prima onda di pressione.

Dopo l'apertura della valvola, il liquido criogenico entra rapidamente nella conduttura sotto l'azione della differenza di pressione e il film di vapore generato dalla vaporizzazione separa il liquido dalla parete del tubo, formando un flusso assiale concentrico. Poiché il coefficiente di resistenza del vapore è molto piccolo, quindi la portata del liquido criogenico è molto grande, con i progressi in avanti, la temperatura del liquido dovuto all'assorbimento del calore e aumenta gradualmente, di conseguenza, la pressione della tubazione aumenta, il riempimento della velocità rallenta. Se il tubo è abbastanza lungo, la temperatura del liquido deve raggiungere la saturazione ad un certo punto, a quel punto il liquido smette di avanzare. Il calore dalla parete del tubo nel liquido criogenico viene tutti utilizzato per l'evaporazione, in questo momento la velocità di evaporazione è notevolmente aumentata, anche la pressione nella tubazione è aumentata, può raggiungere 1. 5 ~ 2 volte della pressione di ingresso. Sotto l'azione della differenza di pressione, parte del liquido verrà respinta nel serbatoio di conservazione del liquido criogenico, risultando nella velocità della generazione di vapore diventa più piccola e, poiché parte del vapore generato dalla scarica di uscita del tubo, la caduta di pressione del tubo, dopo un periodo di tempo, la pipeline ristabilirà il liquido nelle condizioni di differenza di pressione, il fenomeno apparirà di nuovo, così ripetuto. Tuttavia, nel seguente processo, poiché vi è una certa pressione e parte del liquido nel tubo, l'aumento della pressione causato dal nuovo liquido è piccolo, quindi il picco di pressione sarà inferiore al primo picco.

Nell'intero processo di pre -preparatore, il sistema non deve solo sopportare un grande impatto dell'onda di pressione, ma deve anche sopportare un grande stress di restringimento a causa del freddo. L'azione combinata dei due può causare danni strutturali al sistema, quindi dovrebbero essere prese misure necessarie per controllarlo.

Poiché la portata del precool influisce direttamente sul processo di pre -raffreddamento e le dimensioni dello stress di restringimento a freddo, il processo di pre -raffreddamento può essere controllato controllando la portata del precool. Il ragionevole principio di selezione della portata del precoder è quello di abbreviare il tempo di pre -rafforzamento utilizzando una portata più ampia di pre -rafforzamento sulla premessa per garantire che la fluttuazione della pressione e lo stress di restringimento a freddo non superino la gamma consentita di attrezzature e condutture. Se la portata di pre-raffreddamento è troppo piccola, le prestazioni dell'isolamento della pipeline non sono buone per la pipeline, potrebbe non raggiungere mai lo stato di raffreddamento.

Nel processo di precool, a causa del verificarsi del flusso a due fasi, è impossibile misurare la portata reale con il misuratore di flusso comune, quindi non può essere utilizzato per guidare il controllo della portata di precore. Ma possiamo giudicare indirettamente le dimensioni del flusso monitorando la back pressione della nave ricevente. In determinate condizioni, la relazione tra la back pressione della nave ricevente e il flusso di pre-raffreddamento può essere determinata mediante metodo analitico. Quando il processo di precool avanza allo stato di flusso monofase, il flusso effettivo misurato dal misuratore del flusso può essere utilizzato per guidare il controllo del flusso di precool. Questo metodo viene spesso utilizzato per controllare il riempimento del propellente liquido criogenico per il razzo.

Il cambio della contropressione della nave ricevente corrisponde al processo di pre -rafforzamento come segue, che può essere utilizzato per giudicare qualitativamente la fase di pre -rafforzamento: quando la capacità di scarico della nave ricevente è costante, la retro pressione aumenterà rapidamente a causa della vaporizzazione violenta del liquido criogeno prima e poi diminuirà gradualmente con la diminuzione della temperatura della vaso di ricezione. In questo momento, la capacità di pre -raffreddamento aumenta.

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Equipaggiamento criogenico HL

HL Cryogenic Equipment che è stato fondato nel 1992 è un marchio affiliato alla società di attrezzature criogeniche HL Cryogenic Equipment Co., Ltd. L'attrezzatura criogenica HL è impegnata nella progettazione e nella produzione del sistema di tubazioni criogeniche isolate al vuoto e apparecchiature di supporto correlate per soddisfare le varie esigenze dei clienti. Il tubo isolato a vuoto e il tubo flessibile sono costruiti in un alto vuoto e materiali isolati multis-schermo multi-strato e attraversa una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi e un alto trattamento sotto vuoto, che viene utilizzato per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido LNG.

The product series of Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve, and Phase Separator in HL Cryogenic Equipment Company, which passed through a series of extremely strict technical treatments, are used for transferring of liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid argon, liquid hydrogen, liquid helium, LEG and LNG, and these products are serviced for cryogenic equipment (eg cryogenic tanks, dewars and Coldboxes ecc.) In industrie di separazione dell'aria, gas, aviazione, elettronica, superconduttore, chips, assemblaggio di automazione, cibo e bevande, farmacia, ospedale, biobanca, gomma, ingegneria chimica di produzione di nuovi materiali, ferro e acciaio e ricerca scientifica ecc.