Un processo instabile in trasmissione

Nel processo di trasmissione di pipeline liquide criogeniche, le proprietà speciali e il funzionamento del processo del liquido criogenico causano una serie di processi instabili diversi da quelli del normale fluido di temperatura nello stato di transizione prima della creazione di uno stato stabile. Il processo instabile porta anche un grande impatto dinamico sull'apparecchiatura, che può causare danni strutturali. Ad esempio, il sistema di riempimento dell'ossigeno liquido del razzo di trasporto di Saturno V negli Stati Uniti una volta ha causato la rottura della linea di infusione a causa dell'impatto del processo instabile quando la valvola è stata aperta. Inoltre, il processo instabile ha causato il danno di altre apparecchiature ausiliarie (come valvole, soffietti, ecc.) È più comune. Il processo instabile nel processo di trasmissione di pipeline liquide criogeniche include principalmente il riempimento del tubo di ramo cieco, il ripieno dopo scarico intermittente di liquido nel tubo di scarico e il processo instabile all'apertura della valvola che ha formato la camera d'aria nella parte anteriore. Ciò che questi processi instabili hanno in comune è che la loro essenza è il riempimento della cavità del vapore da parte del liquido criogenico, che porta a un intenso trasferimento di calore e massa all'interfaccia a due fasi, con conseguenti fluttuazioni acute dei parametri del sistema. Poiché il processo di riempimento dopo lo scarico intermittente del liquido dal tubo di drenaggio è simile al processo instabile quando si apre la valvola che ha formato la camera d'aria nella parte anteriore, il seguente analizza solo il processo instabile quando il tubo del ramo cieco è riempito e quando il La valvola aperta è aperta.

Il processo instabile di riempimento dei tubi di ramo ciechi

Per la considerazione della sicurezza e del controllo del sistema, oltre al tubo di trasporto principale, alcuni tubi di branca ausiliari dovrebbero essere equipaggiati nel sistema di tubazioni. Inoltre, la valvola di sicurezza, la valvola di scarico e altre valvole nel sistema introdurranno tubi di branca corrispondenti. Quando questi rami non funzionano, si formano rami ciechi per il sistema di tubazioni. L'invasione termica del gasdotto da parte dell'ambiente circostante porterà inevitabilmente all'esistenza di cavità di vapore nel tubo cieco (in alcuni casi, le cavità di vapore sono appositamente utilizzate per ridurre l'invasione di calore del liquido criogenico dal mondo esterno "). Nello stato di transizione, la pressione nella conduttura aumenterà a causa della regolazione della valvola e di altri motivi. Sotto l'azione della differenza di pressione, il liquido riempirà la camera del vapore. Se nel processo di riempimento della camera a gas, il vapore generato dalla vaporizzazione del liquido criogenico a causa del calore non è sufficiente per invertire il liquido, il liquido riempirà sempre la camera a gas. Infine, dopo aver riempito la cavità dell'aria, una rapida condizione di frenata si forma sul sigillo del tubo cieco, che porta a una pressione forte vicino alla tenuta

Il processo di riempimento del tubo cieco è diviso in tre fasi. Nella prima fase, il liquido viene guidato per raggiungere la massima velocità di riempimento sotto l'azione della differenza di pressione fino a quando la pressione è bilanciata. Nella seconda fase, a causa dell'inerzia, il liquido continua a riempire. Al momento, la differenza di pressione inversa (la pressione nella camera del gas aumenta con il processo di riempimento) rallenterà il fluido. La terza fase è la fase di frenatura rapida, in cui l'impatto della pressione è il più grande.

La riduzione della velocità di riempimento e la riduzione delle dimensioni della cavità dell'aria può essere utilizzata per eliminare o limitare il carico dinamico generato durante il riempimento del tubo di ramo cieco. Per il lungo sistema di tubazioni, la fonte del flusso del liquido può essere regolata senza intoppi in anticipo per ridurre la velocità del flusso e la valvola chiusa a lungo.

In termini di struttura, possiamo utilizzare diverse parti guida per migliorare la circolazione liquida nel tubo di ramo cieco, ridurre le dimensioni della cavità dell'aria, introdurre resistenza locale all'ingresso del tubo di ramo cieco o aumentare il diametro del tubo di ramo cieco Per ridurre la velocità di riempimento. Inoltre, la posizione di lunghezza e installazione del tubo del Braille avrà un impatto sullo shock dell'acqua secondario, quindi dovrebbe essere prestata attenzione al design e al layout. Il motivo per cui l'aumento del diametro del tubo ridurrà il carico dinamico può essere spiegato qualitativamente come segue: Per il riempimento del tubo del ramo cieco, il flusso del tubo di ramo è limitato dal flusso principale del tubo, che si può presumere che sia un valore fisso durante l'analisi qualitativa . L'aumento del diametro del tubo del ramo equivale ad aumentare l'area della sezione trasversale, il che equivale a ridurre la velocità di riempimento, portando così alla riduzione del carico.

Il processo instabile di apertura della valvola

Quando la valvola è chiusa, l'intrusione di calore dall'ambiente, in particolare attraverso il ponte termico, porta rapidamente alla formazione di una camera d'aria di fronte alla valvola. Dopo l'apertura della valvola, il vapore e il liquido iniziano a muoversi, poiché la portata del gas è molto più alta della portata del liquido, il vapore nella valvola non è completamente aperto subito dopo l'evacuazione, con conseguente rapido calo di pressione, liquido è spinto in avanti sotto l'azione della differenza di pressione, quando il liquido vicino a non completamente aperto la valvola, formerà condizioni di frenata, in questo momento si verificheranno percussioni d'acqua, producendo un forte carico dinamico.

Il modo più efficace per eliminare o ridurre il carico dinamico generato dal processo instabile di apertura della valvola è ridurre la pressione di lavoro nello stato di transizione, in modo da ridurre la velocità di riempimento della camera a gas. Inoltre, l'uso di valvole altamente controllabili, modificando la direzione della sezione del tubo e introducendo la tubazione di bypass speciale di piccolo diametro (per ridurre le dimensioni della camera a gas) avrà un effetto sulla riduzione del carico dinamico. In particolare, va notato che diverso dalla riduzione del carico dinamico quando il tubo di ramo cieco viene riempito aumentando il diametro del tubo del ramo cieco, per il processo instabile quando la valvola viene aperta, aumentando il diametro del tubo principale equivale a ridurre l'uniforme La resistenza al tubo, che aumenterà la portata della camera d'aria riempita, aumentando così il valore di sciopero dell'acqua.

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 elevato sottovuoto e materiali speciali a più strati multi-strato e passa attraverso una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi e un trattamento a vuoto elevato, che viene utilizzato per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido , Argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, gamba di gas etilene liquefatto e gas naturale liquefatto GNL.

La serie di prodotti di pipa con rivestimento a vuoto, tubo con rivestimento a vuoto, valvola con rivestimento a vuoto e separatore di fase nella società di attrezzature criogeniche HL, che ha attraversato una serie di trattamenti tecnici estremamente rigorosi, sono utilizzate per il trasferimento di ossigeno liquido, azoto liquido, argon liquido, idrogeno liquido, elio liquido, gamba e GNL e questi prodotti sono serviti per attrezzature criogeniche (ad es. Serbatoi criogenici, Dewars e Coldbox ecc.) Nelle 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.