Интродукција

Са развојем криогене технологије, криогени течни производи играју важну улогу у многим областима као што су национална економија, национална одбрана и научна истраживања. Примена криогене течности заснива се на ефикасном и безбедном складиштењу и транспорту криогених течних производа, а цевоводни пренос криогене течности пролази кроз цео процес складиштења и транспорта. Због тога је веома важно осигурати сигурност и ефикасност криогеног преноса течности цевовода. За пренос криогених течности, неопходно је заменити гас у цевоводу пре преноса, у супротном може доћи до квара у раду. Процес претходног хлађења је неизбежна карика у процесу транспорта криогених течних производа. Овај процес ће донети снажан удар притиска и друге негативне ефекте на цевовод. Поред тога, феномен гејзира у вертикалном цевоводу и нестабилна појава у раду система, као што је пуњење слепих огранака, пуњење након интервалног одводњавања и пуњење ваздушне коморе након отварања вентила, донеће различите степене штетних ефеката на опрему и цевовод. . С обзиром на то, овај рад даје детаљну анализу наведених проблема и нада се да ће кроз анализу пронаћи решење.

Померање гаса у линији пре преноса

Са развојем криогене технологије, криогени течни производи играју важну улогу у многим областима као што су национална економија, национална одбрана и научна истраживања. Примена криогене течности заснива се на ефикасном и безбедном складиштењу и транспорту криогених течних производа, а цевоводни пренос криогене течности пролази кроз цео процес складиштења и транспорта. Због тога је веома важно осигурати сигурност и ефикасност криогеног преноса течности цевовода. За пренос криогених течности, неопходно је заменити гас у цевоводу пре преноса, у супротном може доћи до квара у раду. Процес претходног хлађења је неизбежна карика у процесу транспорта криогених течних производа. Овај процес ће донети снажан удар притиска и друге негативне ефекте на цевовод. Поред тога, феномен гејзира у вертикалном цевоводу и нестабилна појава у раду система, као што је пуњење слепих огранака, пуњење након интервалног одводњавања и пуњење ваздушне коморе након отварања вентила, донеће различите степене штетних ефеката на опрему и цевовод. . С обзиром на то, овај рад даје детаљну анализу наведених проблема и нада се да ће кроз анализу пронаћи решење.

Процес претходног хлађења цевовода

У целом процесу преноса криогених течних цевовода, пре успостављања стабилног стања преноса, постојаће систем предхлађења и топлог цевовода и процес пријемне опреме, односно процес предхлађења. У овом процесу, цевовод и пријемна опрема треба да издрже значајан напон скупљања и ударни притисак, тако да га треба контролисати.

Почнимо са анализом процеса.

Цео процес претходног хлађења почиње насилним процесом испаравања, а затим се појављује двофазни ток. Коначно, једнофазни ток се појављује након што се систем потпуно охлади. На почетку процеса претходног хлађења, температура зида очигледно премашује температуру засићења криогене течности, па чак и премашује горњу граничну температуру криогене течности — крајњу температуру прегревања. Услед преноса топлоте, течност у близини зида цеви се загрева и тренутно испарава да би се формирао парни филм, који у потпуности окружује зид цеви, односно долази до кључања филма. Након тога, процесом предхлађења, температура зида цеви постепено пада испод граничне температуре прегревања, а затим се стварају повољни услови за прелазно кључање и кључање мехурића. Током овог процеса јављају се велике флуктуације притиска. Када се претходно хлађење изврши до одређене фазе, топлотни капацитет цевовода и топлотна инвазија околине неће загрејати криогену течност до температуре засићења, а појавиће се стање једнофазног протока.

У процесу интензивног испаравања, ствараће се драматичне флуктуације протока и притиска. У целом процесу колебања притиска, максимални притисак који се први пут формира након што криогена течност директно уђе у врућу цев је максимална амплитуда у целом процесу флуктуације притиска, а талас притиска може да провери капацитет притиска система. Стога се углавном проучава само први талас притиска.

Након отварања вентила, криогена течност брзо улази у цевовод под дејством разлике притиска, а парни филм настао испаравањем одваја течност од зида цеви, формирајући концентрични аксијални ток. Пошто је коефицијент отпора паре веома мали, тако да је брзина протока криогене течности веома велика, са напредовањем напред, температура течности због апсорпције топлоте и постепено расте, сходно томе, притисак у цевоводу се повећава, брзина пуњења се успорава доле. Ако је цев довољно дуга, температура течности мора да достигне засићење у неком тренутку, у ком тренутку течност престаје да напредује. Топлота из зида цеви у криогену течност се користи за испаравање, у овом тренутку брзина испаравања је знатно повећана, притисак у цевоводу је такође повећан, може достићи 1, 5 ~ 2 пута од улазног притиска. Под дејством разлике притиска, део течности ће се вратити у резервоар за складиштење криогене течности, што доводи до тога да брзина стварања паре постаје мања, а због тога што део паре генерисан из испуштања из цеви, пада притисак у цеви, након У одређеном временском периоду, цевовод ће поново успоставити течност у условима разлике притиска, феномен ће се поново појавити, тако да се понавља. Међутим, у следећем процесу, пошто постоји одређени притисак и део течности у цеви, повећање притиска изазвано новом течношћу је мало, тако да ће врх притиска бити мањи од првог врха.

У целом процесу претходног хлађења, систем не само да мора да издржи велики утицај таласа притиска, већ мора да поднесе и велики стрес скупљања услед хладноће. Комбиновано деловање ова два може да изазове структурно оштећење система, тако да треба предузети неопходне мере за његову контролу.

Пошто брзина протока претходног хлађења директно утиче на процес претходног хлађења и величину напона хладног скупљања, процес претходног хлађења се може контролисати контролисањем брзине протока претходног хлађења. Принцип разумног одабира брзине протока претходног хлађења је да се скрати време претходног хлађења коришћењем веће брзине протока пред хлађење под претпоставком да се обезбеди да флуктуација притиска и напон хладног скупљања не прелазе дозвољени опсег опреме и цевовода. Ако је брзина протока пре хлађења премала, перформансе изолације цевовода нису добре за цевовод, можда никада неће достићи стање хлађења.

У процесу предхлађења, због појаве двофазног протока, немогуће је измерити стварни проток уобичајеним мерачем протока, тако да се не може користити за вођење контроле протока предхлађења. Али ми можемо индиректно судити о величини протока праћењем повратног притиска у пријемном суду. Под одређеним условима, аналитичком методом може се утврдити однос између повратног притиска пријемног суда и протока пред хлађење. Када процес претходног хлађења напредује у једнофазно стање протока, стварни проток измерен помоћу мерача протока може се користити за вођење контроле протока претходног хлађења. Овај метод се често користи за контролу пуњења криогеног течног горива за ракету.

Промена повратног притиска пријемне посуде одговара процесу претходног хлађења на следећи начин, што се може користити за квалитативно суђење фазе претходног хлађења: када је издувни капацитет пријемног суда константан, противпритисак ће се брзо повећати услед насилног испаравање криогене течности у почетку, а затим постепено опадање са смањењем температуре пријемног суда и цевовода. У овом тренутку се повећава капацитет претходног хлађења.

Подешен на следећи чланак за друга питања!

ХЛ криогена опрема

ХЛ Цриогениц Екуипмент који је основан 1992. је бренд повезан са ХЛ Цриогениц Екуипмент Цомпани Цриогениц Екуипмент Цо., Лтд. ХЛ Цриогениц Екуипмент је посвећен дизајну и производњи система криогених цеви са изолацијом високог вакуума и пратеће опреме за подршку како би се задовољиле различите потребе купаца. Вакум изолована цев и флексибилно црево су конструисани од високовакумских и вишеслојних вишеслојних специјалних изолованих материјала и пролазе кроз низ изузетно строгих техничких третмана и третмана високог вакуума, који се користи за пренос течног кисеоника, течног азота. , течни аргон, течни водоник, течни хелијум, течни етилен гас ЛЕГ и течни природни гас ЛНГ.

Серија производа цеви са вакуумским омотачем, црева са вакуумском омотачем, вентила са вакуумским омотом и сепаратора фаза у компанији ХЛ Цриогениц Екуипмент Цомпани, која је прошла низ изузетно строгих техничких третмана, користи се за пренос течног кисеоника, течног азота, течног аргона, течни водоник, течни хелијум, ЛЕГ и ЛНГ, а ови производи се сервисирају за криогену опрему (нпр. криогене резервоаре, деварове и хладне кутије итд.) у индустријама одвајања ваздуха, гасова, авијације, електронике, суперпроводника, чипова, склопа аутоматизације, хране и пиће, апотека, болница, биобанка, гума, хемијски инжењеринг за производњу нових материјала, гвожђе и челик и научна истраживања итд.