Een onstabiel proces tijdens de transmissie

In het proces van transmissie van cryogene vloeistofpijpleidingen zullen de speciale eigenschappen en proceswerking van cryogene vloeistof een reeks onstabiele processen veroorzaken die verschillen van die van vloeistof met normale temperatuur in de overgangstoestand vóór de vestiging van een stabiele toestand. Het onstabiele proces heeft ook een grote dynamische impact op de apparatuur, wat structurele schade kan veroorzaken. Zo zorgde het vulsysteem met vloeibare zuurstof van de Saturn V-transportraket in de Verenigde Staten ooit voor het scheuren van de infuusleiding als gevolg van de impact van het onstabiele proces bij het openen van de klep. Bovendien komt het onstabiele proces vaker voor dat schade aan andere hulpapparatuur (zoals kleppen, balgen, enz.) wordt veroorzaakt. Het onstabiele proces tijdens de overdracht van cryogene vloeistofpijpleidingen omvat voornamelijk het vullen van blinde aftakleidingen, het vullen na intermitterende afvoer van vloeistof in de afvoerleiding en het onstabiele proces bij het openen van de klep die de luchtkamer aan de voorkant heeft gevormd. Wat deze onstabiele processen gemeen hebben, is dat hun essentie het vullen van de dampholte door cryogene vloeistof is, wat leidt tot intense warmte- en massaoverdracht op het tweefasige grensvlak, resulterend in scherpe fluctuaties van systeemparameters. Omdat het vulproces na het periodiek afvoeren van vloeistof uit de afvoerleiding vergelijkbaar is met het onstabiele proces bij het openen van de klep die de luchtkamer aan de voorzijde heeft gevormd, analyseert het volgende alleen het onstabiele proces wanneer de blinde aftakleiding is gevuld en wanneer de open klep wordt geopend.

Het onstabiele proces van het vullen van blinde aftakkingsbuizen

Met het oog op de veiligheid en controle van het systeem moeten naast de hoofdtransportleiding ook enkele hulpaftakleidingen in het pijpleidingsysteem worden aangebracht. Bovendien zullen veiligheidskleppen, afvoerkleppen en andere kleppen in het systeem overeenkomstige aftakleidingen introduceren. Wanneer deze aftakkingen niet werken, ontstaan ​​er blinde aftakkingen voor het leidingsysteem. De thermische invasie van de pijpleiding door de omringende omgeving zal onvermijdelijk leiden tot het bestaan ​​van dampholten in de blinde buis (in sommige gevallen worden dampholten speciaal gebruikt om de hitte-invasie van de cryogene vloeistof van de buitenwereld te verminderen “). In de overgangstoestand zal de druk in de pijpleiding stijgen vanwege klepafstelling en andere redenen. Onder invloed van drukverschil zal de vloeistof de dampkamer vullen. Als tijdens het vulproces van de gaskamer de stoom die wordt gegenereerd door de verdamping van de cryogene vloeistof als gevolg van hitte niet voldoende is om de vloeistof in omgekeerde richting aan te drijven, zal de vloeistof de gaskamer altijd vullen. Tenslotte ontstaat er na het vullen van de luchtholte een snelle remtoestand bij de blinde buisafdichting, wat leidt tot een scherpe druk nabij de afdichting

Het vulproces van de blinde buis is verdeeld in drie fasen. In de eerste fase wordt de vloeistof aangedreven om de maximale vulsnelheid te bereiken onder invloed van drukverschil totdat de druk in evenwicht is. In de tweede fase blijft de vloeistof zich vanwege de traagheid naar voren vullen. Op dit moment zal het omgekeerde drukverschil (de druk in de gaskamer neemt toe met het vulproces) de vloeistof vertragen. De derde fase is de snelremfase, waarin de drukimpact het grootst is.

Het verminderen van de vulsnelheid en het verkleinen van de luchtholte kunnen worden gebruikt om de dynamische belasting die wordt gegenereerd tijdens het vullen van de blinde aftakleiding te elimineren of te beperken. Voor het lange pijpleidingsysteem kan de bron van de vloeistofstroom vooraf soepel worden aangepast om de snelheid van de stroom te verminderen, en de klep lange tijd gesloten.

Qua structuur kunnen we verschillende geleidingsdelen gebruiken om de vloeistofcirculatie in de blinde aftakleiding te verbeteren, de grootte van de luchtholte te verkleinen, plaatselijke weerstand te introduceren bij de ingang van de blinde aftakleiding of de diameter van de blinde aftakleiding te vergroten om de vulsnelheid te verminderen. Bovendien zullen de lengte en installatiepositie van de braillepijp invloed hebben op de secundaire waterschok, dus er moet aandacht worden besteed aan het ontwerp en de lay-out. De reden waarom het vergroten van de buisdiameter de dynamische belasting zal verminderen, kan kwalitatief als volgt worden verklaard: bij de blinde aftakleidingvulling wordt de aftakleidingstroom beperkt door de hoofdleidingstroom, waarvan bij kwalitatieve analyse kan worden aangenomen dat dit een vaste waarde is. . Het vergroten van de diameter van de aftakleiding komt overeen met het vergroten van het dwarsdoorsnedeoppervlak, wat equivalent is aan het verminderen van de vulsnelheid, wat dus leidt tot een vermindering van de belasting.

Het onstabiele proces van klepopening

Wanneer de klep gesloten is, leidt warmte-indringing uit de omgeving, vooral via de koudebrug, snel tot de vorming van een luchtkamer vóór de klep. Nadat de klep is geopend, beginnen de stoom en de vloeistof te bewegen, omdat het gasdebiet veel hoger is dan het vloeistofdebiet, wordt de stoom in de klep niet snel na het evacueren volledig geopend, wat resulteert in een snelle drukval, vloeistof wordt naar voren gedreven onder invloed van drukverschil, wanneer de vloeistof de klep bijna niet volledig opent, zal deze remomstandigheden vormen. Op dit moment zal waterslag optreden, waardoor een sterke dynamische belasting ontstaat.

De meest effectieve manier om de dynamische belasting die wordt gegenereerd door het onstabiele proces van het openen van de klep te elimineren of te verminderen, is door de werkdruk in de overgangstoestand te verlagen, om zo de snelheid van het vullen van de gaskamer te verminderen. Bovendien zal het gebruik van goed regelbare kleppen, het veranderen van de richting van het pijpgedeelte en het introduceren van een speciale bypass-pijpleiding met een kleine diameter (om de grootte van de gaskamer te verkleinen) een effect hebben op het verminderen van de dynamische belasting. In het bijzonder moet worden opgemerkt dat, anders dan de dynamische belastingsvermindering wanneer de blinde aftakkingspijp wordt gevuld door het vergroten van de diameter van de blinde aftakkingspijp, voor het instabiele proces wanneer de klep wordt geopend, het vergroten van de hoofdpijpdiameter gelijk is aan het verminderen van de uniforme diameter van de pijpaftakking. leidingweerstand, waardoor de stroomsnelheid van de gevulde luchtkamer toeneemt, waardoor de waterinslagwaarde toeneemt.

HL cryogene apparatuur

HL Cryogenic Equipment, opgericht in 1992, is een merk dat is aangesloten bij HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment zet zich in voor het ontwerp en de productie van het hoogvacuüm geïsoleerde cryogene leidingsysteem en aanverwante ondersteunende apparatuur om aan de verschillende behoeften van klanten te voldoen. De vacuümgeïsoleerde buis en flexibele slang zijn gemaakt van speciaal geïsoleerd hoogvacuüm- en meerlaags multi-schermmateriaal en ondergaan een reeks extreem strikte technische behandelingen en hoogvacuümbehandeling, die wordt gebruikt voor het overbrengen van vloeibare zuurstof, vloeibare stikstof , vloeibaar argon, vloeibare waterstof, vloeibaar helium, vloeibaar ethyleengas LEG en vloeibaar aardgas LNG.

De productseries Vacuümmantelpijpen, Vacuümmantelslangen, Vacuümmantelkleppen en Fasescheiders van HL Cryogenic Equipment Company, die een reeks uiterst strikte technische behandelingen hebben ondergaan, worden gebruikt voor het overbrengen van vloeibare zuurstof, vloeibare stikstof, vloeibaar argon, vloeibare waterstof, vloeibaar helium, LEG en LNG, en deze producten worden onderhouden voor cryogene apparatuur (bijv. cryogene tanks, dewars en coldboxen enz.) in industrieën van luchtscheiding, gassen, luchtvaart, elektronica, supergeleider, chips, automatiseringsassemblage, voedsel- en drank, apotheek, ziekenhuis, biobank, rubber, productie van nieuwe materialen, chemische technologie, ijzer en staal, en wetenschappelijk onderzoek enz.