Sissejuhatuskanalisatsioon

Krüogeense tehnoloogia arenguga on krüogeensed vedelad tooted mänginud olulist rolli paljudes valdkondades, nagu rahvamajandus, riigikaitse ja teadusuuringud. Krüogeense vedeliku kasutamine põhineb krüogeensete vedelate toodete tõhusal ja ohutul ladustamisel ja transportimisel ning krüogeense vedeliku torujuhtme edastamine läbib kogu ladustamis- ja transpordiprotsessi. Seetõttu on väga oluline tagada krüogeense vedeliku torujuhtme edastamise ohutus ja tõhusus. Krüogeensete vedelike edastamiseks on vaja torustikus olev gaas enne edastamist välja vahetada, vastasel juhul võib see põhjustada talitlushäireid. Eeljahutusprotsess on krüogeensete vedelate toodete transportimise protsessi vältimatu lüli. See protsess toob torujuhtmele tugeva survelöögi ja muud negatiivsed mõjud. Lisaks põhjustavad vertikaalses torujuhtmes esinev geisri nähtus ja süsteemi töö ebastabiilne nähtus, nagu pime haru torude täitmine, täitmine pärast intervalli äravoolu ja õhukambri täitmine pärast klapi avamist, erineval määral kahjulikku mõju seadmetele ja torujuhtmele. . Seda silmas pidades tehakse käesolevas artiklis eeltoodud probleemide süvaanalüüs ja loodetakse analüüsi kaudu leida lahendus.

Gaasi väljatõrjumine torustikus enne edastamist

Krüogeense tehnoloogia arenguga on krüogeensed vedelad tooted mänginud olulist rolli paljudes valdkondades, nagu rahvamajandus, riigikaitse ja teadusuuringud. Krüogeense vedeliku kasutamine põhineb krüogeensete vedelate toodete tõhusal ja ohutul ladustamisel ja transportimisel ning krüogeense vedeliku torujuhtme edastamine läbib kogu ladustamis- ja transpordiprotsessi. Seetõttu on väga oluline tagada krüogeense vedeliku torujuhtme edastamise ohutus ja tõhusus. Krüogeensete vedelike edastamiseks on vaja torustikus olev gaas enne edastamist välja vahetada, vastasel juhul võib see põhjustada talitlushäireid. Eeljahutusprotsess on krüogeensete vedelate toodete transportimise protsessi vältimatu lüli. See protsess toob torujuhtmele tugeva survelöögi ja muud negatiivsed mõjud. Lisaks põhjustavad vertikaalses torujuhtmes esinev geisri nähtus ja süsteemi töö ebastabiilne nähtus, nagu pime haru torude täitmine, täitmine pärast intervalli äravoolu ja õhukambri täitmine pärast klapi avamist, erineval määral kahjulikku mõju seadmetele ja torujuhtmele. . Seda silmas pidades tehakse käesolevas artiklis eeltoodud probleemide süvaanalüüs ja loodetakse analüüsi kaudu leida lahendus.

Torujuhtme eeljahutusprotsess

Kogu krüogeense vedeliku torujuhtme edastamise protsessis toimub enne stabiilse ülekande oleku loomist eeljahutus- ja kuumtorusüsteem ning vastuvõtuseadmete protsess, see tähendab eeljahutusprotsess. Selles protsessis peavad torujuhe ja vastuvõtuseadmed taluma märkimisväärset kokkutõmbumispinget ja löögirõhku, mistõttu tuleks seda kontrollida.

Alustame protsessi analüüsiga.

Kogu eeljahutusprotsess algab ägeda aurustumisprotsessiga ja seejärel ilmub kahefaasiline vool. Lõpuks ilmub pärast süsteemi täielikku jahutamist ühefaasiline vool. Eeljahutusprotsessi alguses ületab seina temperatuur ilmselgelt krüogeense vedeliku küllastustemperatuuri ja isegi krüogeense vedeliku ülemise piirtemperatuuri – ülima ülekuumenemistemperatuuri. Soojusülekande tõttu toru seina lähedal olev vedelik kuumutatakse ja aurustub hetkega, moodustades aurukile, mis ümbritseb täielikult toru seina, see tähendab, et kile keeb. Pärast seda langeb toruseina temperatuur eeljahutusprotsessiga järk-järgult alla ülekuumenemise piirtemperatuuri ning seejärel tekivad soodsad tingimused üleminekukeetmiseks ja mullkeetmiseks. Selle protsessi käigus tekivad suured rõhukõikumised. Kui eeljahutamine viiakse läbi teatud etapini, ei soojenda torujuhtme soojusmahtuvus ja keskkonda soojusinvasioon krüogeenset vedelikku küllastustemperatuurini ja ilmub ühefaasilise voolu olek.

Intensiivse aurustumisprotsessi käigus tekivad dramaatilised voolu- ja rõhukõikumised. Kogu rõhukõikumiste protsessis on maksimaalne rõhk, mis tekib esimest korda pärast krüogeense vedeliku otsest kuuma torusse sisenemist, maksimaalne amplituud kogu rõhu kõikumise protsessis ja rõhulaine abil saab kontrollida süsteemi survevõimet. Seetõttu uuritakse üldiselt ainult esimest rõhulainet.

Pärast klapi avamist siseneb krüogeenne vedelik rõhuerinevuse mõjul kiiresti torujuhtmesse ja aurustumisel tekkiv aurukile eraldab vedeliku toru seinast, moodustades kontsentrilise aksiaalse voolu. Kuna auru takistustegur on väga väike, on krüogeense vedeliku voolukiirus väga suur, edasiliikudes suureneb vedeliku temperatuur soojuse neeldumise tõttu ja järk-järgult tõuseb, vastavalt torujuhtme rõhk suureneb, täitmiskiirus aeglustub. alla. Kui toru on piisavalt pikk, peab vedeliku temperatuur mingil hetkel saavutama küllastumise, misjärel vedeliku edasiliikumine peatub. Toru seinast krüogeensesse vedelikku eralduvat soojust kasutatakse kõik aurustamiseks, sel ajal on aurustumiskiirus oluliselt suurenenud, samuti suureneb rõhk torujuhtmes, võib ulatuda 1,5-2 korda suuremaks kui sisselaskerõhk. Rõhu erinevuse mõjul juhitakse osa vedelikust tagasi krüogeense vedeliku mahutisse, mille tulemusel väheneb auru tekke kiirus ja kuna osa aurust, mis tekib toru väljalaskeava tühjenemisel, toru rõhu langus, teatud aja jooksul taastab torujuhe vedeliku rõhuerinevuse tingimustes, nähtus ilmub uuesti, nii korduv. Kuid järgmises protsessis, kuna torus on teatud rõhk ja osa vedelikust, on uue vedeliku põhjustatud rõhu tõus väike, seega on rõhupiik väiksem kui esimene tipp.

Kogu eeljahutusprotsessi käigus ei pea süsteem mitte ainult taluma suurt survelaine mõju, vaid taluma ka külmast tingitud suurt kokkutõmbumispinget. Nende kahe koosmõju võib põhjustada süsteemi konstruktsioonikahjustusi, mistõttu tuleks selle kontrollimiseks võtta vajalikke meetmeid.

Kuna eeljahutuse voolukiirus mõjutab otseselt eeljahutusprotsessi ja külma kokkutõmbumispinge suurust, saab eeljahutusprotsessi juhtida eeljahutuse voolukiiruse juhtimisega. Eeljahutuse voolukiiruse mõistlik valikupõhimõte on lühendada eeljahutusaega, kasutades suuremat eeljahutuse voolukiirust eeldusel, et rõhu kõikumine ja külmkahanemise pinge ei ületa seadmete ja torustike lubatud vahemikku. Kui eeljahutuse voolukiirus on liiga väike, ei ole torujuhtme isolatsiooniomadused torustiku jaoks head, see ei pruugi kunagi jõuda jahutusolekusse.

Eeljahutuse käigus on kahefaasilise voolu tõttu võimatu tegelikku voolukiirust mõõta ühise vooluhulgamõõturiga, mistõttu ei saa seda kasutada eeljahutuse voolukiiruse juhtimiseks. Kuid me saame kaudselt hinnata voolu suurust, jälgides vastuvõtva anuma vasturõhku. Teatud tingimustel saab analüütilise meetodiga määrata seose vastuvõtuanuma vasturõhu ja eeljahutusvoolu vahel. Kui eeljahutusprotsess liigub ühefaasilise voolu olekusse, saab vooluhulgamõõturiga mõõdetud tegelikku voolu kasutada eeljahutusvoolu juhtimiseks. Seda meetodit kasutatakse sageli raketi krüogeense vedela raketikütuse täitmise kontrollimiseks.

Vastuvõtuanuma vasturõhu muutus vastab eeljahutusprotsessile järgmiselt, mille abil saab kvalitatiivselt hinnata eeljahutuse staadiumit: kui vastuvõtuanuma väljalaskevõimsus on konstantne, suureneb vasturõhk vägivaldse mõju tõttu kiiresti. esmalt krüogeense vedeliku aurustumist ja seejärel järk-järgult tagasi langemist koos vastuvõtuanuma ja torujuhtme temperatuuri langusega. Sel ajal eeljahutusvõimsus suureneb.

Muude küsimuste jaoks häälestatud järgmise artikli juurde!

HL krüogeensed seadmed

HL Cryogenic Equipment, mis asutati 1992. aastal, on bränd, mis on seotud ettevõttega HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment on pühendunud kõrge vaakumiga isoleeritud krüogeense torustiku ja sellega seotud tugiseadmete projekteerimisele ja valmistamisele, et rahuldada klientide erinevaid vajadusi. Vaakumisolatsiooniga toru ja painduv voolik on valmistatud kõrgvaakumist ja mitmekihilisest mitme ekraaniga spetsiaalsest isolatsioonimaterjalist ning läbivad rea äärmiselt rangeid tehnilisi töötlusi ja kõrgvaakumtöötlust, mida kasutatakse vedela hapniku ja vedela lämmastiku ülekandmiseks. , vedel argoon, vedel vesinik, vedel heelium, veeldatud etüleengaas LEG ja veeldatud loodusgaas LNG.

HL Cryogenic Equipment Company vaakumkattega toru, vaakumkattega vooliku, vaakumkattega ventiili ja faasieraldaja tooteseeriat, mis on läbinud mitmeid äärmiselt rangeid tehnilisi töötlusi, kasutatakse vedela hapniku, vedela lämmastiku, vedela argooni, vedel vesinik, vedel heelium, LEG ja LNG ning neid tooteid hooldatakse krüogeensete seadmete jaoks (nt krüogeensed mahutid, dewars ja coldboxes jne) õhueralduse, gaaside, lennunduse, elektroonika, ülijuhtide, kiipide, automatiseerimise, toidu ja jookide, apteegi, haigla, biopanga, kummi, uute materjalide tootmise keemiatehnika, raua ja terase ning teadusuuringute valdkonnas. jne.