Анализа неколико питања у криогеном транспорту течних цевовода (3)

Нестабилан процес у преносу

У процесу цевоводног преноса криогене течности, посебна својства и процесни рад криогене течности ће изазвати низ нестабилних процеса другачијих од оног код нормалне температуре флуида у прелазном стању пре успостављања стабилног стања. Нестабилан процес такође доноси велики динамички утицај на опрему, што може проузроковати оштећење структуре. На пример, систем за пуњење течним кисеоником транспортне ракете Сатурн В у Сједињеним Државама је једном проузроковао пуцање инфузионе линије услед утицаја нестабилног процеса када је вентил отворен. Поред тога, нестабилан процес проузроковао оштећење друге помоћне опреме (као што су вентили, мехови, итд.) је чешћи. Нестабилан процес у процесу криогеног преноса цевовода течности углавном укључује пуњење слепог огранка, пуњење након повременог испуштања течности у одводну цев и нестабилан процес при отварању вентила који је формирао ваздушну комору на предњој страни. Заједничко овим нестабилним процесима је то што је њихова суштина пуњење парне шупљине криогеном течношћу, што доводи до интензивног преноса топлоте и масе на двофазном интерфејсу, што за последицу има оштре флуктуације параметара система. Пошто је процес пуњења након повременог испуштања течности из одводне цеви сличан нестабилном процесу при отварању вентила који је формирао ваздушну комору у предњем делу, у наставку се анализира само нестабилан процес када је слепа цев напуњена и када се отворени вентил је отворен.

Нестабилан процес пуњења слепих огранака

Ради разматрања сигурности и контроле система, поред главне транспортне цеви, у систем цевовода треба опремити и неке помоћне гране. Поред тога, сигурносни вентил, испусни вентил и други вентили у систему ће увести одговарајуће гране. Када ове гране не раде, формирају се слепе гране за цевоводни систем. Топлотна инвазија цевовода околног окружења неизбежно ће довести до постојања парних шупљина у слепој цеви (у неким случајевима, парне шупљине се посебно користе за смањење топлотне инвазије криогене течности из спољашњег света“). У прелазном стању, притисак у цевоводу ће порасти због подешавања вентила и других разлога. Под дејством разлике притиска, течност ће испунити парну комору. Ако у процесу пуњења гасне коморе, пара створена испаравањем криогене течности услед топлоте није довољна да поврати течност, течност ће увек испунити гасну комору. Коначно, након пуњења ваздушне шупљине, формира се стање брзог кочења на заптивачу слепе цеви, што доводи до оштрог притиска у близини заптивке

Процес пуњења слепе цеви подељен је у три фазе. У првој фази, течност се покреће да достигне максималну брзину пуњења под дејством разлике притиска док се притисак не избалансира. У другој фази, због инерције, течност наставља да се пуни напред. У овом тренутку, обрнута разлика притиска (притисак у гасној комори се повећава са процесом пуњења) ће успорити течност. Трећа фаза је фаза брзог кочења, у којој је утицај притиска највећи.

Смањење брзине пуњења и смањење величине ваздушне шупљине може се користити за елиминисање или ограничавање динамичког оптерећења насталог током пуњења слепе гране. За систем дугог цевовода, извор протока течности може се глатко унапред подесити како би се смањила брзина протока, а вентил се затворио дуго времена.

Што се тиче структуре, можемо користити различите делове за вођење да побољшамо циркулацију течности у слепом огранку, смањимо величину ваздушне шупљине, уведемо локални отпор на улазу слепе гране или повећамо пречник слепе цеви да смањите брзину пуњења. Поред тога, дужина и положај уградње брајеве цеви ће утицати на секундарни удар воде, тако да треба обратити пажњу на дизајн и распоред. Разлог зашто ће повећање пречника цеви смањити динамичко оптерећење може се квалитативно објаснити на следећи начин: за пуњење слепе цеви, проток у огранку је ограничен протоком главне цеви, за који се може претпоставити да је фиксна вредност током квалитативне анализе . Повећање пречника гране цеви је еквивалентно повећању површине попречног пресека, што је еквивалентно смањењу брзине пуњења, што доводи до смањења оптерећења.

Нестабилан процес отварања вентила

Када је вентил затворен, продор топлоте из околине, посебно преко топлотног моста, брзо доводи до формирања ваздушне коморе испред вентила. Након отварања вентила, пара и течност почињу да се крећу, јер је брзина протока гаса много већа од брзине протока течности, пара у вентилу се не отвара у потпуности убрзо након евакуације, што доводи до брзог пада притиска, течности се покреће напред под дејством разлике притиска, када течност близу није потпуно отворила вентил, створиће услове кочења. У овом тренутку ће доћи до удара воде, стварајући снажно динамичко оптерећење.

Најефикаснији начин да се елиминише или смањи динамичко оптерећење које настаје нестабилним процесом отварања вентила је смањење радног притиска у прелазном стању, како би се смањила брзина пуњења гасне коморе. Поред тога, употреба вентила са високом контролом, промена смера пресека цеви и увођење специјалног обилазног цевовода малог пречника (за смањење величине гасне коморе) ће утицати на смањење динамичког оптерећења. Посебно треба напоменути да је различито од динамичког смањења оптерећења када се слепа цев напуни повећањем пречника слепе гране, за нестабилни процес када је вентил отворен, повећање пречника главне цеви је еквивалентно смањењу униформног отпор цеви, што ће повећати брзину протока напуњене ваздушне коморе, чиме се повећава вредност удара воде.

 

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. резервоари, деварови и хладњаци итд.) у индустријама одвајања ваздуха, гасова, авијације, електронике, суперпроводника, чипова, монтаже аутоматизације, хране и пића, апотеке, болнице, биобанке, гуме, хемијског инжењеринга за производњу нових материјала, гвожђа и челика и научна истраживања итд.


Време поста: 27. фебруар 2023

Оставите своју поруку