uvodprodukcija

Z razvojem kriogene tehnologije igrajo kriogeni tekoči izdelki pomembno vlogo na številnih področjih, kot so nacionalno gospodarstvo, nacionalna obramba in znanstvene raziskave. Uporaba kriogene tekočine temelji na učinkovitem in varnem skladiščenju in transportu kriogenih tekočih izdelkov, cevovodni prenos kriogene tekočine pa poteka skozi celoten proces skladiščenja in transporta. Zato je zelo pomembno zagotoviti varnost in učinkovitost cevovodnega prenosa kriogene tekočine. Za prenos kriogenih tekočin je treba pred prenosom zamenjati plin v cevovodu, sicer lahko pride do okvare delovanja. Postopek predhlajevanja je neizogiben člen v procesu transporta kriogenih tekočih proizvodov. Ta postopek bo povzročil močan tlačni udar in druge negativne učinke na cevovod. Poleg tega bosta pojav gejzirja v navpičnem cevovodu in nestabilni pojav delovanja sistema, kot je polnjenje slepe razcepne cevi, polnjenje po intervalni drenaži in polnjenje zračne komore po odprtju ventila, povzročila različne stopnje škodljivih učinkov na opremo in cevovod. . Glede na to je v tem dokumentu nekaj poglobljene analize zgornjih problemov in upamo, da bomo z analizo našli rešitev.

Izpodrivanje plina v liniji pred prenosom

Z razvojem kriogene tehnologije igrajo kriogeni tekoči izdelki pomembno vlogo na številnih področjih, kot so nacionalno gospodarstvo, nacionalna obramba in znanstvene raziskave. Uporaba kriogene tekočine temelji na učinkovitem in varnem skladiščenju in transportu kriogenih tekočih izdelkov, cevovodni prenos kriogene tekočine pa poteka skozi celoten proces skladiščenja in transporta. Zato je zelo pomembno zagotoviti varnost in učinkovitost cevovodnega prenosa kriogene tekočine. Za prenos kriogenih tekočin je treba pred prenosom zamenjati plin v cevovodu, sicer lahko pride do okvare delovanja. Postopek predhlajevanja je neizogiben člen v procesu transporta kriogenih tekočih proizvodov. Ta postopek bo povzročil močan tlačni udar in druge negativne učinke na cevovod. Poleg tega bosta pojav gejzirja v navpičnem cevovodu in nestabilni pojav delovanja sistema, kot je polnjenje slepe razcepne cevi, polnjenje po intervalni drenaži in polnjenje zračne komore po odprtju ventila, povzročila različne stopnje škodljivih učinkov na opremo in cevovod. . Glede na to je v tem dokumentu nekaj poglobljene analize zgornjih problemov in upamo, da bomo z analizo našli rešitev.

Postopek predhodnega hlajenja cevovoda

V celotnem procesu prenosa cevovoda za kriogeno tekočino bo pred vzpostavitvijo stabilnega stanja prenosa prišlo do sistema predhlajenja in vročih cevi ter postopka sprejemne opreme, to je postopka predhodnega hlajenja. V tem procesu morata cevovod in sprejemna oprema vzdržati znatno obremenitev pri krčenju in udarni pritisk, zato ju je treba nadzorovati.

Začnimo z analizo postopka.

Celoten proces predhlajevanja se začne s silovitim procesom uparjanja, nato pa se pojavi dvofazni tok. Končno se pojavi enofazni tok, ko je sistem popolnoma ohlajen. Na začetku procesa predhlajevanja temperatura stene očitno presega temperaturo nasičenja kriogene tekočine in celo presega zgornjo mejno temperaturo kriogene tekočine - končno temperaturo pregrevanja. Zaradi prenosa toplote se tekočina ob steni cevi segreje in v hipu upari, da nastane parni film, ki v celoti obda steno cevi, to pomeni, da pride do filmskega vrenja. Nato se s postopkom predhlajenja temperatura stene cevi postopoma spusti pod mejno temperaturo pregretja, nato pa nastanejo ugodni pogoji za prehodno vrenje in mehurčkasto vrenje. Med tem procesom pride do velikih nihanj tlaka. Ko se predhodno hlajenje izvede do določene stopnje, toplotna kapaciteta cevovoda in vdor toplote v okolje ne bosta segrela kriogene tekočine do temperature nasičenja in pojavilo se bo stanje enofaznega toka.

V procesu intenzivnega izhlapevanja bodo nastali dramatični pretok in nihanja tlaka. V celotnem procesu nihanja tlaka je največji tlak, ki se prvič oblikuje po tem, ko kriogena tekočina neposredno vstopi v vročo cev, največja amplituda v celotnem procesu nihanja tlaka, tlačni val pa lahko preveri tlačno zmogljivost sistema. Zato se na splošno preučuje le prvi tlačni val.

Ko se ventil odpre, kriogena tekočina hitro vstopi v cevovod pod vplivom tlačne razlike, parni film, ki nastane zaradi uparjanja, loči tekočino od stene cevi in ​​tvori koncentričen aksialni tok. Ker je koeficient upora pare zelo majhen, je pretok kriogene tekočine zelo velik, z napredovanjem naprej se temperatura tekočine zaradi absorpcije toplote postopoma dvigne, zato se tlak v cevovodu poveča, hitrost polnjenja se upočasni navzdol. Če je cev dovolj dolga, mora temperatura tekočine na neki točki doseči nasičenost, na kateri točki tekočina preneha napredovati. Toplota iz stene cevi v kriogeno tekočino se vsa uporablja za izhlapevanje, v tem času se hitrost izhlapevanja močno poveča, poveča se tudi tlak v cevovodu, lahko doseže 1,5 ~ 2-kratnik vstopnega tlaka. Pod vplivom razlike v tlaku bo del tekočine vrnjen nazaj v rezervoar za shranjevanje kriogene tekočine, zaradi česar se hitrost generiranja hlapov zmanjša, in ker del hlapov, ki nastane pri izpustu iz cevi, pride do padca tlaka v cevi po čez nekaj časa bo cevovod ponovno vzpostavil tekočino v pogojih razlike v tlaku, pojav se bo znova pojavil, tako da se bo ponavljal. Vendar pa je v naslednjem procesu, ker obstaja določen tlak in del tekočine v cevi, povečanje tlaka, ki ga povzroči nova tekočina, majhno, zato bo vrh tlaka manjši od prvega vrha.

V celotnem procesu predhodnega hlajenja mora sistem prenesti ne le velik vpliv tlačnega vala, ampak mora prenesti tudi veliko napetost pri krčenju zaradi mraza. Kombinirano delovanje obeh lahko povzroči strukturne poškodbe sistema, zato je treba sprejeti potrebne ukrepe za nadzor.

Ker stopnja pretoka predhlajenja neposredno vpliva na postopek predhlajenja in velikost napetosti krčenja pri mrazu, je mogoče postopek predhlajenja nadzorovati s krmiljenjem stopnje pretoka predhlajenja. Razumno načelo izbire stopnje predhlajenega pretoka je skrajšati čas predhlajenja z uporabo večje stopnje predhlajenega pretoka ob predpostavki, da nihanje tlaka in napetost pri mrzlem krčenju ne presežeta dovoljenega obsega opreme in cevovodov. Če je pretok pred hlajenjem premajhen, izolacija cevovoda ni dobra za cevovod, morda nikoli ne doseže stanja hlajenja.

V procesu predhlajenja je zaradi pojava dvofaznega toka nemogoče izmeriti dejanski pretok s skupnim merilnikom pretoka, zato ga ni mogoče uporabiti za vodenje kontrole pretoka predhlajenja. Lahko pa posredno presojamo velikost pretoka s spremljanjem protitlaka sprejemne posode. Pod določenimi pogoji je mogoče razmerje med protitlakom sprejemne posode in pretokom predhlajenja določiti z analitično metodo. Ko postopek predhlajenja napreduje v stanje enofaznega toka, se lahko dejanski pretok, izmerjen z merilnikom pretoka, uporabi za vodenje nadzora pretoka predhlajenja. Ta metoda se pogosto uporablja za nadzor polnjenja kriogenega tekočega pogonskega goriva za rakete.

Sprememba protitlaka sprejemne posode ustreza naslednjemu procesu predhlajevanja, kar se lahko uporabi za kvalitativno presojo stopnje predhlajevanja: ko je izpušna zmogljivost sprejemne posode konstantna, bo protitlak hitro narasel zaradi silovitega najprej uparjanje kriogene tekočine, nato pa postopoma upada z znižanjem temperature sprejemne posode in cevovoda. V tem času se poveča zmogljivost predhlajenja.

Za druga vprašanja spremljajte naslednji članek！

Kriogena oprema HL

HL Cryogenic Equipment, ki je bila ustanovljena leta 1992, je blagovna znamka, povezana s podjetjem HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment se zavzema za načrtovanje in izdelavo visokovakuumsko izoliranega kriogenskega cevovodnega sistema in sorodne podporne opreme za izpolnjevanje različnih potreb strank. Vakuumsko izolirana cev in gibljiva cev sta izdelani iz posebnih izoliranih materialov z visokim vakuumom in večslojnimi več zasloni ter prehajata skozi vrsto izjemno strogih tehničnih obdelav in visoko vakuumsko obdelavo, ki se uporablja za prenos tekočega kisika, tekočega dušika , tekoči argon, tekoči vodik, tekoči helij, utekočinjeni plin etilen LEG in utekočinjeni naravni plin LNG.

Serija izdelkov cevi z vakuumskim plaščem, cevi z vakuumskim plaščem, ventila z vakuumskim plaščem in faznega separatorja v podjetju HL Cryogenic Equipment Company, ki je šla skozi vrsto izjemno strogih tehničnih obdelav, se uporablja za prenos tekočega kisika, tekočega dušika, tekočega argona, tekoči vodik, tekoči helij, LEG in LNG, ti izdelki pa se servisirajo za kriogeno opremo (npr. kriogene rezervoarje, dewarjeve posode in hladilne škatle itd.) v panogah ločevanja zraka, plinov, letalstva, elektronike, superprevodnikov, čipov, avtomatskih sestav, hrane & pijača, farmacija, bolnišnica, biobanka, guma, proizvodnja novih materialov, kemijsko inženirstvo, železo in jeklo ter znanstvene raziskave itd.