Un proces instabil în transmisie

În procesul de transmitere a conductei de lichid criogenic, proprietățile speciale și funcționarea procesului lichidului criogenic vor provoca o serie de procese instabile diferite de cele ale fluidului cu temperatură normală în starea de tranziție înainte de stabilirea stării stabile. Procesul instabil aduce, de asemenea, un impact dinamic mare asupra echipamentului, care poate provoca daune structurale. De exemplu, sistemul de umplere cu oxigen lichid al rachetei de transport Saturn V din Statele Unite a provocat odată ruperea liniei de perfuzie din cauza impactului procesului instabil atunci când supapa a fost deschisă. În plus, procesul instabil a cauzat deteriorarea altor echipamente auxiliare (cum ar fi supape, burduf etc.) este mai frecventă. Procesul instabil în procesul de transmitere a conductei de lichid criogenic include în principal umplerea conductei de ramificație oarbă, umplerea după descărcarea intermitentă a lichidului în conducta de scurgere și procesul instabil la deschiderea supapei care a format camera de aer în față. Ceea ce au în comun aceste procese instabile este că esența lor este umplerea cavității de vapori cu lichid criogenic, ceea ce duce la un transfer intens de căldură și masă la interfața bifazată, ducând la fluctuații bruște ale parametrilor sistemului. Deoarece procesul de umplere după evacuarea intermitentă a lichidului din conducta de scurgere este similar cu procesul instabil la deschiderea supapei care a format camera de aer în față, următoarele analizează numai procesul instabil atunci când conducta de ramificație oarbă este umplută și când robinetul deschis este deschis.

Procesul instabil de umplere a tuburilor de ramificație oarbă

Pentru a lua în considerare siguranța și controlul sistemului, pe lângă conducta principală de transport, unele conducte auxiliare de ramificație ar trebui să fie echipate în sistemul de conducte. În plus, supapa de siguranță, supapa de refulare și alte supape din sistem vor introduce conducte de derivație corespunzătoare. Când aceste ramuri nu funcționează, se formează ramuri oarbe pentru sistemul de conducte. Invazia termică a conductei de către mediul înconjurător va duce inevitabil la existența unor cavități de vapori în tubul oarbă (în unele cazuri, cavitățile de vapori sunt folosite special pentru a reduce invazia termică a lichidului criogenic din lumea exterioară). În starea de tranziție, presiunea din conductă va crește din cauza ajustării supapei și din alte motive. Sub acțiunea diferenței de presiune, lichidul va umple camera de vapori. Dacă în procesul de umplere a camerei de gaz, aburul generat de vaporizarea lichidului criogenic din cauza căldurii nu este suficient pentru a inversa lichidul, lichidul va umple întotdeauna camera de gaz. În cele din urmă, după umplerea cavității de aer, se formează o condiție de frânare rapidă la etanșarea tubului oarbă, ceea ce duce la o presiune puternică în apropierea etanșării.

Procesul de umplere a tubului oarbă este împărțit în trei etape. În prima etapă, lichidul este condus pentru a atinge viteza maximă de umplere sub acțiunea diferenței de presiune până când presiunea este echilibrată. În a doua etapă, din cauza inerției, lichidul continuă să se umple înainte. În acest moment, diferența de presiune inversă (presiunea din camera de gaz crește odată cu procesul de umplere) va încetini fluidul. A treia etapă este etapa de frânare rapidă, în care impactul presiunii este cel mai mare.

Reducerea vitezei de umplere și reducerea dimensiunii cavității de aer pot fi utilizate pentru a elimina sau limita sarcina dinamică generată în timpul umplerii conductei de ramificație oarbă. Pentru sistemul de conducte lungi, sursa fluxului de lichid poate fi reglată fără probleme în avans pentru a reduce viteza fluxului, iar supapa închisă pentru o lungă perioadă de timp.

În ceea ce privește structura, putem folosi diferite părți de ghidare pentru a îmbunătăți circulația lichidului în conducta de ramificație oarbă, pentru a reduce dimensiunea cavității de aer, pentru a introduce rezistență locală la intrarea țevii de ramificație oarbă sau pentru a crește diametrul țevii de ramificație oarbă. pentru a reduce viteza de umplere. În plus, lungimea și poziția de instalare a conductei braille vor avea un impact asupra șocului secundar de apă, așa că trebuie acordată atenție designului și aspectului. Motivul pentru care creșterea diametrului conductei va reduce sarcina dinamică poate fi explicat calitativ după cum urmează: pentru umplerea conductei de derivație oarbă, debitul conductei de derivație este limitat de debitul conductei principale, care poate fi presupus a fi o valoare fixă ​​în timpul analizei calitative. . Creșterea diametrului conductei de ramificație echivalează cu creșterea ariei secțiunii transversale, ceea ce echivalează cu reducerea vitezei de umplere, ducând astfel la reducerea sarcinii.

Procesul instabil de deschidere a supapei

Când supapa este închisă, pătrunderea căldurii din mediu, în special prin puntea termică, duce rapid la formarea unei camere de aer în fața supapei. După deschiderea supapei, aburul și lichidul încep să se miște, deoarece debitul de gaz este mult mai mare decât debitul lichidului, aburul din supapă nu este complet deschis imediat după evacuare, ceea ce duce la o scădere rapidă a presiunii lichidului. este condus înainte sub acțiunea diferenței de presiune, atunci când lichidul se apropie de supapa nu este deschisă complet, se va forma condiții de frânare. În acest moment, va apărea percuția apei, producând o sarcină dinamică puternică.

Cea mai eficientă modalitate de a elimina sau de a reduce sarcina dinamică generată de procesul instabil de deschidere a supapei este reducerea presiunii de lucru în starea de tranziție, astfel încât să se reducă viteza de umplere a camerei de gaz. În plus, utilizarea de supape foarte controlabile, schimbarea direcției secțiunii țevii și introducerea unei conducte de derivație speciale cu diametru mic (pentru a reduce dimensiunea camerei de gaz) va avea un efect asupra reducerii sarcinii dinamice. În special, trebuie remarcat faptul că, diferit de reducerea sarcinii dinamice atunci când conducta de ramificație oarbă este umplută prin creșterea diametrului țevii de ramificație oarbă, pentru procesul instabil când supapa este deschisă, creșterea diametrului conductei principale este echivalentă cu reducerea uniformă. rezistența țevii, care va crește debitul camerei de aer umplute, crescând astfel valoarea impactului apei.

Echipament criogenic HL

HL Cryogenic Equipment, care a fost fondată în 1992, este o marcă afiliată HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment se angajează în proiectarea și fabricarea sistemului de conducte criogenice izolate în vid înalt și a echipamentelor de suport aferente pentru a satisface diferitele nevoi ale clienților. Țeava izolată în vid și furtunul flexibil sunt construite într-un vid înalt și cu mai multe straturi de materiale izolate speciale cu mai multe ecrane și trec printr-o serie de tratamente tehnice extrem de stricte și tratament în vid înalt, care este utilizat pentru transferul de oxigen lichid, azot lichid , argon lichid, hidrogen lichid, heliu lichid, gaz etilenă lichefiat LEG și gaz natural lichefiat GNL.

Seria de produse de țeavă cu manta de vid, furtun cu manta de vid, supapă cu manta de vid și separator de fază din HL Cryogenic Equipment Company, care a trecut printr-o serie de tratamente tehnice extrem de stricte, sunt utilizate pentru transferul de oxigen lichid, azot lichid, argon lichid, hidrogen lichid, heliu lichid, LEG și GNL, iar aceste produse sunt deservite pentru echipamente criogenice (de exemplu, rezervoare criogenice, dewars și coldboxes etc.) în industriile de separare a aerului, gaze, aviație, electronică, supraconductori, cipuri, ansamblu de automatizare, alimentație și băuturi, farmacie, spital, biobancă, cauciuc, inginerie chimică pentru fabricarea de materiale noi, fier și oțel și cercetare științifică etc.