Εισαγωγήδιοχέτευση

Με την ανάπτυξη της κρυογονικής τεχνολογίας, τα κρυογονικά υγρά προϊόντα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε πολλούς τομείς όπως η εθνική οικονομία, η εθνική άμυνα και η επιστημονική έρευνα. Η εφαρμογή του κρυογονικού υγρού βασίζεται στην αποτελεσματική και ασφαλή αποθήκευση και μεταφορά κρυογονικών υγρών προϊόντων και η μετάδοση του κρυογονικού υγρού με αγωγό διατρέχει όλη τη διαδικασία αποθήκευσης και μεταφοράς. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα της μετάδοσης κρυογονικών υγρών αγωγών. Για τη μετάδοση κρυογονικών υγρών, είναι απαραίτητο να αντικατασταθεί το αέριο στον αγωγό πριν από τη μετάδοση, διαφορετικά μπορεί να προκληθεί λειτουργική αστοχία. Η διαδικασία προψύξης είναι ένας αναπόφευκτος κρίκος στη διαδικασία της μεταφοράς του κρυογονικού υγρού προϊόντος. Αυτή η διαδικασία θα επιφέρει ισχυρό σοκ πίεσης και άλλες αρνητικές επιπτώσεις στον αγωγό. Επιπλέον, το φαινόμενο geyser στον κατακόρυφο αγωγό και το ασταθές φαινόμενο της λειτουργίας του συστήματος, όπως το γέμισμα τυφλού σωλήνων διακλάδωσης, η πλήρωση μετά από διαστήματα αποστράγγισης και η πλήρωση του θαλάμου αέρα μετά το άνοιγμα της βαλβίδας, θα επιφέρουν διαφορετικούς βαθμούς δυσμενών επιπτώσεων στον εξοπλισμό και τον αγωγό . Ενόψει αυτού, η παρούσα εργασία κάνει μια εις βάθος ανάλυση των παραπάνω προβλημάτων και ελπίζει να βρει τη λύση μέσω της ανάλυσης.

Μετατόπιση αερίου στη γραμμή πριν από τη μετάδοση

Με την ανάπτυξη της κρυογονικής τεχνολογίας, τα κρυογονικά υγρά προϊόντα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο σε πολλούς τομείς όπως η εθνική οικονομία, η εθνική άμυνα και η επιστημονική έρευνα. Η εφαρμογή του κρυογονικού υγρού βασίζεται στην αποτελεσματική και ασφαλή αποθήκευση και μεταφορά κρυογονικών υγρών προϊόντων και η μετάδοση του κρυογονικού υγρού με αγωγό διατρέχει όλη τη διαδικασία αποθήκευσης και μεταφοράς. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα της μετάδοσης κρυογονικών υγρών αγωγών. Για τη μετάδοση κρυογονικών υγρών, είναι απαραίτητο να αντικατασταθεί το αέριο στον αγωγό πριν από τη μετάδοση, διαφορετικά μπορεί να προκληθεί λειτουργική αστοχία. Η διαδικασία προψύξης είναι ένας αναπόφευκτος κρίκος στη διαδικασία της μεταφοράς του κρυογονικού υγρού προϊόντος. Αυτή η διαδικασία θα επιφέρει ισχυρό σοκ πίεσης και άλλες αρνητικές επιπτώσεις στον αγωγό. Επιπλέον, το φαινόμενο geyser στον κατακόρυφο αγωγό και το ασταθές φαινόμενο της λειτουργίας του συστήματος, όπως το γέμισμα τυφλού σωλήνων διακλάδωσης, η πλήρωση μετά από διαστήματα αποστράγγισης και η πλήρωση του θαλάμου αέρα μετά το άνοιγμα της βαλβίδας, θα επιφέρουν διαφορετικούς βαθμούς δυσμενών επιπτώσεων στον εξοπλισμό και τον αγωγό . Ενόψει αυτού, η παρούσα εργασία κάνει μια εις βάθος ανάλυση των παραπάνω προβλημάτων και ελπίζει να βρει τη λύση μέσω της ανάλυσης.

Η διαδικασία προψύξης του αγωγού

Σε όλη τη διαδικασία μετάδοσης κρυογονικού υγρού αγωγού, πριν από τη δημιουργία μιας σταθερής κατάστασης μετάδοσης, θα υπάρχει ένα σύστημα προψύξης και θερμής σωλήνωσης και διαδικασία εξοπλισμού λήψης, δηλαδή η διαδικασία προψύξης. Σε αυτή τη διαδικασία, ο αγωγός και ο εξοπλισμός λήψης αντέχουν σε σημαντική πίεση συρρίκνωσης και πίεση κρούσης, επομένως θα πρέπει να ελέγχονται.

Ας ξεκινήσουμε με μια ανάλυση της διαδικασίας.

Η όλη διαδικασία προψύξης ξεκινά με μια βίαιη διαδικασία εξάτμισης και στη συνέχεια εμφανίζεται ροή δύο φάσεων. Τέλος, η μονοφασική ροή εμφανίζεται μετά την πλήρη ψύξη του συστήματος. Στην αρχή της διαδικασίας προψύξης, η θερμοκρασία του τοιχώματος υπερβαίνει προφανώς τη θερμοκρασία κορεσμού του κρυογονικού υγρού και ακόμη και την ανώτερη οριακή θερμοκρασία του κρυογονικού υγρού - την τελική θερμοκρασία υπερθέρμανσης. Λόγω της μεταφοράς θερμότητας, το υγρό κοντά στο τοίχωμα του σωλήνα θερμαίνεται και εξατμίζεται ακαριαία για να σχηματίσει φιλμ ατμού, το οποίο περιβάλλει πλήρως το τοίχωμα του σωλήνα, δηλαδή συμβαίνει βρασμός του φιλμ. Μετά από αυτό, με τη διαδικασία προψύξης, η θερμοκρασία του τοιχώματος του σωλήνα πέφτει σταδιακά κάτω από την οριακή θερμοκρασία υπερθέρμανσης και στη συνέχεια δημιουργούνται ευνοϊκές συνθήκες για βρασμό μετάβασης και βρασμό με φυσαλίδες. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας συμβαίνουν μεγάλες διακυμάνσεις της πίεσης. Όταν η προψύξη εκτελείται σε ένα ορισμένο στάδιο, η θερμοχωρητικότητα του αγωγού και η θερμική εισβολή στο περιβάλλον δεν θα θερμάνει το κρυογονικό υγρό στη θερμοκρασία κορεσμού και θα εμφανιστεί η κατάσταση μονοφασικής ροής.

Κατά τη διαδικασία της έντονης εξάτμισης, θα δημιουργηθούν δραματικές διακυμάνσεις της ροής και της πίεσης. Σε όλη τη διαδικασία των διακυμάνσεων της πίεσης, η μέγιστη πίεση που σχηματίζεται για πρώτη φορά μετά την απευθείας είσοδο του κρυογονικού υγρού στον θερμό σωλήνα είναι το μέγιστο πλάτος σε όλη τη διαδικασία διακύμανσης πίεσης και το κύμα πίεσης μπορεί να επαληθεύσει την ικανότητα πίεσης του συστήματος. Επομένως, μόνο το πρώτο κύμα πίεσης μελετάται γενικά.

Μετά το άνοιγμα της βαλβίδας, το κρυογονικό υγρό εισέρχεται γρήγορα στον αγωγό υπό την επίδραση της διαφοράς πίεσης και το φιλμ ατμού που δημιουργείται από την εξάτμιση διαχωρίζει το υγρό από το τοίχωμα του σωλήνα, σχηματίζοντας μια ομόκεντρη αξονική ροή. Επειδή ο συντελεστής αντίστασης του ατμού είναι πολύ μικρός, επομένως ο ρυθμός ροής του κρυογονικού υγρού είναι πολύ μεγάλος, με την πρόοδο προς τα εμπρός, η θερμοκρασία του υγρού λόγω απορρόφησης θερμότητας και σταδιακά αυξάνεται, κατά συνέπεια, η πίεση του αγωγού αυξάνεται, η ταχύτητα πλήρωσης επιβραδύνεται κάτω. Εάν ο σωλήνας είναι αρκετά μακρύς, η θερμοκρασία του υγρού πρέπει να φτάσει σε κορεσμό σε κάποιο σημείο, οπότε το υγρό σταματά να προωθείται. Η θερμότητα από το τοίχωμα του σωλήνα στο κρυογονικό υγρό χρησιμοποιείται όλη για την εξάτμιση, αυτή τη στιγμή η ταχύτητα εξάτμισης αυξάνεται πολύ, η πίεση στον αγωγό αυξάνεται επίσης, μπορεί να φτάσει το 1. 5 ~ 2 φορές της πίεσης εισόδου. Υπό την επίδραση της διαφοράς πίεσης, μέρος του υγρού θα οδηγηθεί πίσω στη δεξαμενή αποθήκευσης του κρυογονικού υγρού, με αποτέλεσμα η ταχύτητα παραγωγής ατμού να γίνεται μικρότερη και επειδή μέρος του ατμού που παράγεται από την εκκένωση του σωλήνα εξόδου, πτώση πίεσης του σωλήνα, μετά μια χρονική περίοδο, ο αγωγός θα αποκαταστήσει το υγρό στις συνθήκες διαφοράς πίεσης, το φαινόμενο θα εμφανιστεί ξανά, έτσι επαναλαμβάνεται. Ωστόσο, στην ακόλουθη διαδικασία, επειδή υπάρχει μια ορισμένη πίεση και μέρος του υγρού στον σωλήνα, η αύξηση της πίεσης που προκαλείται από το νέο υγρό είναι μικρή, επομένως η κορυφή πίεσης θα είναι μικρότερη από την πρώτη κορυφή.

Σε όλη τη διαδικασία της προψύξης, το σύστημα όχι μόνο πρέπει να υποστεί μεγάλη κρούση κύματος πίεσης, αλλά πρέπει επίσης να υποστεί μεγάλη τάση συρρίκνωσης λόγω του κρύου. Η συνδυασμένη δράση των δύο μπορεί να προκαλέσει δομική βλάβη στο σύστημα, επομένως θα πρέπει να ληφθούν τα απαραίτητα μέτρα για τον έλεγχό του.

Δεδομένου ότι ο ρυθμός ροής προψύξης επηρεάζει άμεσα τη διαδικασία προψύξης και το μέγεθος της ψυχρής τάσης συρρίκνωσης, η διαδικασία προψύξης μπορεί να ελεγχθεί ελέγχοντας τον ρυθμό ροής προψύξης. Η λογική αρχή επιλογής του ρυθμού ροής προψύξης είναι η συντόμευση του χρόνου προψύξης χρησιμοποιώντας μεγαλύτερη ταχύτητα ροής προψύξης με την προϋπόθεση ότι η διακύμανση της πίεσης και η ψυχρή τάση συρρίκνωσης δεν υπερβαίνουν το επιτρεπόμενο εύρος του εξοπλισμού και των σωληνώσεων. Εάν ο ρυθμός ροής προψύξης είναι πολύ μικρός, η απόδοση μόνωσης του αγωγού δεν είναι καλή για τον αγωγό, μπορεί να μην φτάσει ποτέ στην κατάσταση ψύξης.

Στη διαδικασία της προψύξης, λόγω της εμφάνισης διφασικής ροής, είναι αδύνατο να μετρηθεί ο πραγματικός ρυθμός ροής με το κοινό ροόμετρο, επομένως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο του ρυθμού ροής προψύξης. Μπορούμε όμως έμμεσα να κρίνουμε το μέγεθος της ροής παρακολουθώντας την αντίθλιψη του δοχείου υποδοχής. Υπό ορισμένες συνθήκες, η σχέση μεταξύ της αντίθλιψης του δοχείου υποδοχής και της ροής προψύξης μπορεί να προσδιοριστεί με αναλυτική μέθοδο. Όταν η διαδικασία προψύξης εξελίσσεται σε μονοφασική κατάσταση ροής, η πραγματική ροή που μετράται από το ροόμετρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καθοδηγήσει τον έλεγχο της ροής προψύξης. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνά για τον έλεγχο της πλήρωσης του κρυογονικού υγρού προωθητικού για πυραύλους.

Η αλλαγή της αντίθλιψης του δοχείου υποδοχής αντιστοιχεί στη διαδικασία προψύξης ως εξής, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κριθεί ποιοτικά το στάδιο προψύξης: όταν η ικανότητα εξάτμισης του δοχείου υποδοχής είναι σταθερή, η αντίθλιψη θα αυξηθεί γρήγορα λόγω της βίαιης εξάτμιση του κρυογονικού υγρού στην αρχή, και στη συνέχεια σταδιακά υποχωρεί με τη μείωση της θερμοκρασίας του δοχείου υποδοχής και του αγωγού. Αυτή τη στιγμή, η ικανότητα προψύξης αυξάνεται.

Συντονιστείτε στο επόμενο άρθρο για άλλες ερωτήσεις!

HL Cryogenic Equipment

Η HL Cryogenic Equipment, η οποία ιδρύθηκε το 1992, είναι μια μάρκα συνδεδεμένη με την HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. Η HL Cryogenic Equipment δεσμεύεται στο σχεδιασμό και την κατασκευή του συστήματος κρυογονικών σωληνώσεων με μόνωση υψηλού κενού και του σχετικού εξοπλισμού υποστήριξης για την κάλυψη των διαφόρων αναγκών των πελατών. Ο μονωμένος σωλήνας κενού και ο εύκαμπτος σωλήνας είναι κατασκευασμένοι από ειδικά μονωμένα υλικά υψηλού κενού και πολλαπλών στρωμάτων πολλαπλών οθονών και διέρχονται από μια σειρά εξαιρετικά αυστηρών τεχνικών επεξεργασιών και επεξεργασίας υψηλού κενού, η οποία χρησιμοποιείται για τη μεταφορά υγρού οξυγόνου, υγρού αζώτου , υγρό αργό, υγρό υδρογόνο, υγρό ήλιο, υγροποιημένο αέριο αιθυλενίου LEG και υγροποιημένο φυσικό αέριο LNG.

Η σειρά προϊόντων Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve και Phase Separator στην HL Cryogenic Equipment Company, η οποία πέρασε από μια σειρά εξαιρετικά αυστηρών τεχνικών επεξεργασιών, χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά υγρού οξυγόνου, υγρού αζώτου, υγρού αργού. υγρό υδρογόνο, υγρό ήλιο, LEG και LNG, και αυτά τα προϊόντα εξυπηρετούνται για κρυογονικό εξοπλισμό (π.χ. κρυογονικές δεξαμενές, dewars και coldboxes κ.λπ.) σε βιομηχανίες διαχωρισμού αέρα, αερίων, αεροπορίας, ηλεκτρονικών, υπεραγωγών, τσιπ, συναρμολόγησης αυτοματισμών, τροφίμων και ποτά, φαρμακείο, νοσοκομείο, βιοτράπεζα, καουτσούκ, χημική μηχανική κατασκευής νέων υλικών, σίδηρος και χάλυβας και επιστημονική έρευνα κ.λπ.