Analyse af flere spørgsmål i kryogen væskerørledningstransport (3)

En ustabil proces i transmissionen

I processen med kryogen væskerørledningstransmission vil de særlige egenskaber og procesdriften af ​​kryogen væske forårsage en række ustabile processer, der er forskellige fra den for normal temperaturvæske i overgangstilstanden før etableringen af ​​stabil tilstand.Den ustabile proces medfører også stor dynamisk indvirkning på udstyret, hvilket kan forårsage strukturelle skader.F.eks. forårsagede det flydende iltpåfyldningssystem i Saturn V-transportraketten i USA engang sprængningen af ​​infusionsslangen på grund af virkningen af ​​den ustabile proces, da ventilen blev åbnet.Derudover forårsagede den ustabile proces skade på andet hjælpeudstyr (såsom ventiler, bælge osv.) er mere almindelig.Den ustabile proces i processen med kryogen væskerørledningstransmission omfatter hovedsageligt påfyldning af blindt grenrør, påfyldning efter intermitterende udledning af væske i afløbsrøret og den ustabile proces ved åbning af ventilen, som har dannet luftkammeret i fronten.Fælles for disse ustabile processer er, at deres essens er fyldningen af ​​damphulrummet med kryogen væske, hvilket fører til intens varme- og masseoverførsel ved den tofasede grænseflade, hvilket resulterer i skarpe udsving i systemparametre.Da påfyldningsprocessen efter intermitterende udledning af væske fra afløbsrøret ligner den ustabile proces ved åbning af ventilen, der har dannet luftkammeret i fronten, analyserer det følgende kun den ustabile proces, når det blinde grenrør er fyldt, og når åben ventil åbnes.

Den ustabile proces med påfyldning af blinde grenrør

Af hensyn til systemsikkerhed og kontrol bør der udover hovedtransportrøret være udstyret med nogle hjælpegrenrør i rørledningssystemet.Derudover vil sikkerhedsventil, afgangsventil og andre ventiler i systemet indføre tilsvarende stikledninger.Når disse grene ikke virker, dannes der blinde grene til rørsystemet.Den termiske invasion af rørledningen af ​​det omgivende miljø vil uundgåeligt føre til eksistensen af ​​damphulrum i blindrøret (i nogle tilfælde bruges damphulrum specielt til at reducere varmeinvasionen af ​​den kryogene væske fra omverdenen ").I overgangstilstanden vil trykket i rørledningen stige på grund af ventiljustering og andre årsager.Under påvirkning af trykforskel vil væsken fylde dampkammeret.Hvis dampen, der genereres ved fordampningen af ​​den kryogene væske på grund af varme i gaskammerets påfyldningsprocessen, ikke er nok til at omvendt drive væsken, vil væsken altid fylde gaskammeret.Til sidst, efter påfyldning af lufthulrummet, dannes en hurtig opbremsning ved blindrørstætningen, hvilket fører til et skarpt tryk nær tætningen

Fyldningsprocessen af ​​blindrøret er opdelt i tre trin.I det første trin drives væsken til at nå den maksimale påfyldningshastighed under påvirkning af trykforskel, indtil trykket er afbalanceret.I andet trin, på grund af inerti, fortsætter væsken med at fylde fremad.På dette tidspunkt vil den omvendte trykforskel (trykket i gaskammeret stiger med påfyldningsprocessen) bremse væsken.Det tredje trin er det hurtige opbremsningstrin, hvor trykpåvirkningen er størst.

Reduktion af påfyldningshastigheden og reduktion af størrelsen af ​​lufthulrummet kan bruges til at eliminere eller begrænse den dynamiske belastning, der genereres under fyldningen af ​​det blinde grenrør.For det lange rørledningssystem kan kilden til væskestrømmen justeres jævnt på forhånd for at reducere strømningshastigheden, og ventilen lukkes i lang tid.

Med hensyn til struktur kan vi bruge forskellige styredele til at forbedre væskecirkulationen i det blinde grenrør, reducere størrelsen af ​​lufthulrummet, indføre lokal modstand ved indgangen til det blinde grenrør eller øge diameteren af ​​det blinde grenrør for at reducere påfyldningshastigheden.Derudover vil længden og monteringspositionen af ​​braillerøret have indflydelse på det sekundære vandstød, så der skal lægges vægt på design og layout.Årsagen til, at en forøgelse af rørdiameteren vil reducere den dynamiske belastning, kan kvalitativt forklares som følger: For den blinde grenrørsfyldning er grenrørsflowet begrænset af hovedrørsflowet, som kan antages at være en fast værdi ved kvalitativ analyse .Forøgelse af grenrørets diameter svarer til at øge tværsnitsarealet, hvilket svarer til at reducere påfyldningshastigheden, hvilket fører til reduktion af belastningen.

Den ustabile proces med ventilåbning

Når ventilen er lukket, fører varmeindtrængen fra omgivelserne, især gennem kuldebroen, hurtigt til dannelsen af ​​et luftkammer foran ventilen.Efter at ventilen er åbnet, begynder dampen og væsken at bevæge sig, fordi gasstrømningshastigheden er meget højere end væskestrømningshastigheden, åbnes dampen i ventilen ikke helt kort efter evakuering, hvilket resulterer i et hurtigt fald i tryk, væske drives fremad under påvirkning af trykforskel, når væsken tæt på ikke åbnede ventilen helt, vil den danne bremseforhold. På dette tidspunkt vil der forekomme vandslag, hvilket giver en stærk dynamisk belastning.

Den mest effektive måde at eliminere eller reducere den dynamiske belastning, der genereres af den ustabile proces med ventilåbning, er at reducere arbejdstrykket i overgangstilstanden for at reducere hastigheden af ​​påfyldning af gaskammeret.Derudover vil brugen af ​​meget kontrollerbare ventiler, ændring af retningen af ​​rørsektionen og indførelse af en speciel bypass-rørledning med lille diameter (for at reducere størrelsen af ​​gaskammeret) have en effekt på at reducere den dynamiske belastning.Det skal især bemærkes, at forskellig fra den dynamiske belastningsreduktion, når det blinde grenrør fyldes ved at øge den blinde grenrørs diameter, for den ustabile proces, når ventilen åbnes, er en forøgelse af hovedrørets diameter ækvivalent med at reducere den ensartede rørmodstand, hvilket vil øge flowhastigheden af ​​det fyldte luftkammer og dermed øge vandstødværdien.

 

HL kryogent udstyr

HL Cryogenic Equipment, som blev grundlagt i 1992, er et mærke tilknyttet HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd.HL Cryogenic Equipment er forpligtet til at designe og fremstille det højvakuumisolerede kryogeniske rørsystem og tilhørende støtteudstyr for at imødekomme kundernes forskellige behov.Det vakuumisolerede rør og den fleksible slange er konstrueret i et højvakuum og flerlags multi-skærm specialisolerede materialer, og passerer gennem en række ekstremt strenge tekniske behandlinger og højvakuumbehandling, som bruges til overførsel af flydende ilt, flydende nitrogen , flydende argon, flydende brint, flydende helium, flydende ethylengas LEG og flydende naturgas LNG.

Produktserien af ​​Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve og Phase Separator i HL Cryogenic Equipment Company, som har gennemgået en række ekstremt strenge tekniske behandlinger, bruges til overførsel af flydende oxygen, flydende nitrogen, flydende argon, flydende brint, flydende helium, LEG og LNG, og disse produkter serviceres til kryogenisk udstyr (f.eks. kryogentanke, dewars og coldboxe osv.) i industrier af luftseparation, gasser, luftfart, elektronik, superleder, chips, automationsmontage, fødevarer & drikkevarer, apotek, hospital, biobank, gummi, fremstilling af nye materialer kemiteknik, jern og stål og videnskabelig forskning mv.


Indlægstid: 27. februar 2023