Introdukning

Med utvecklingen av kryogen teknik har kryogena flytande produkter spelat en viktig roll inom många områden som nationell ekonomi, nationell försvar och vetenskaplig forskning. Tillämpningen av kryogen vätska är baserad på effektiv och säker lagring och transport av kryogena vätskeprodukter, och rörledningsöverföring av kryogen vätska går genom hela lagringsprocessen och transport. Därför är det mycket viktigt att säkerställa säkerheten och effektiviteten i kryogen flytande rörledningsöverföring. För överföring av kryogena vätskor är det nödvändigt att ersätta gasen i rörledningen före överföring, annars kan det orsaka operativt fel. Förkylningsprocessen är en oundviklig länk i processen med kryogen flytande produkttransport. Denna process kommer att ge stark tryckchock och andra negativa effekter på rörledningen. Dessutom kommer geyserfenomenet i den vertikala rörledningen och det instabila fenomenet systemdrift, såsom blindgrenrör, fyllning efter intervalldränering och fyllning av luftkammaren efter ventilöppning, att få olika grader av negativa effekter på utrustningen och rörledningen. Med tanke på detta gör detta dokument en djupgående analys av ovanstående problem och hoppas kunna ta reda på lösningen genom analysen.

Förskjutning av gas i linje före växellådan

Med utvecklingen av kryogen teknik har kryogena flytande produkter spelat en viktig roll inom många områden som nationell ekonomi, nationell försvar och vetenskaplig forskning. Tillämpningen av kryogen vätska är baserad på effektiv och säker lagring och transport av kryogena vätskeprodukter, och rörledningsöverföring av kryogen vätska går genom hela lagringsprocessen och transport. Därför är det mycket viktigt att säkerställa säkerheten och effektiviteten i kryogen flytande rörledningsöverföring. För överföring av kryogena vätskor är det nödvändigt att ersätta gasen i rörledningen före överföring, annars kan det orsaka operativt fel. Förkylningsprocessen är en oundviklig länk i processen med kryogen flytande produkttransport. Denna process kommer att ge stark tryckchock och andra negativa effekter på rörledningen. Dessutom kommer geyserfenomenet i den vertikala rörledningen och det instabila fenomenet systemdrift, såsom blindgrenrör, fyllning efter intervalldränering och fyllning av luftkammaren efter ventilöppning, att få olika grader av negativa effekter på utrustningen och rörledningen. Med tanke på detta gör detta dokument en djupgående analys av ovanstående problem och hoppas kunna ta reda på lösningen genom analysen.

Rörledningen

I hela processen med kryogen flytande rörledningsöverföring, innan det upprättas ett stabilt överföringstillstånd, kommer det att finnas ett förkylnings- och varmt rörsystem och mottagande av utrustningsprocess, det vill säga pre-cooling-processen. I denna process är rörledningen och mottagningsutrustningen för att motstå betydande krympningspänning och slagtryck, så det bör kontrolleras.

Låt oss börja med en analys av processen.

Hela förkylningsprocessen börjar med en våldsam förångningsprocess och visas sedan tvåfasflödet. Slutligen visas enfasflödet efter att systemet är helt kylt. I början av förkylningsprocessen överskrider väggtemperaturen uppenbarligen mättnadstemperaturen på den kryogena vätskan och överskrider till och med den övre gränstemperaturen för den kryogena vätskan - den ultimata överhettningstemperaturen. På grund av värmeöverföring är vätskan nära rörväggen uppvärmd och förångas omedelbart för att bilda ångfilm, som helt omger rörväggen, det vill säga filmkokning inträffar. Efter det, med förkylningsprocessen, sjunker temperaturen på rörväggen gradvis under gränsens överhettningstemperatur, och sedan bildas gynnsamma förhållanden för övergångskokning och bubbelkokning. Stora tryckfluktuationer inträffar under denna process. När förkylningen utförs till ett visst stadium kommer rörledningen och värmeledningen och värmeinvasionen av miljön inte att värma den kryogena vätskan till mättnadstemperaturen, och tillståndet för enfasflöde kommer att visas.

I processen med intensiv förångning kommer dramatiska flödes- och tryckfluktuationer att genereras. I hela processen med tryckfluktuationer är det maximala trycket som bildas för första gången efter att den kryogena vätskan direkt kommer in i det heta röret den maximala amplituden i hela tryckprocessen, och tryckvågen kan verifiera systemets tryckkapacitet. Därför studeras endast den första tryckvågen i allmänhet.

Efter att ventilen har öppnats, kommer den kryogena vätskan snabbt in i rörledningen under verkning av tryckskillnad, och ångfilmen som genereras genom förångning skiljer vätskan från rörväggen och bildar ett koncentriskt axiellt flöde. Eftersom ångkoefficienten för ångan är mycket liten, så flödeshastigheten för den kryogena vätskan är mycket stor, med framstegen, bromsar temperaturen på vätskan på grund av värmeabsorption och gradvis stiger, och rörledningen ökar, och fyller hastigheten. Om röret är tillräckligt långt måste vätsketemperaturen nå mättnad vid någon tidpunkt, vid vilken tidpunkt vätskan slutar gå framåt. Värmen från rörväggen in i den kryogena vätskan används allt för indunstning, vid denna tidpunkt ökar förångningshastigheten kraftigt, trycket i rörledningen ökas också, kan nå 1. 5 ~ 2 gånger av inloppstrycket. Under verkan av tryckskillnaden kommer en del av vätskan att drivas tillbaka till den kryogena vätskelagringstanken, vilket resulterar i att ånga-genereringens hastighet blir mindre, och eftersom en del av ångan som genereras från rörutloppsutsläppet, kommer rörtrycket fall, efter en tidsperiod kommer rörledningen att återupprätta vätskan till tryckskillnadsförhållandena, fenomenet kommer att visas igen, så upprepas. Men i följande process, eftersom det finns ett visst tryck och en del av vätskan i röret, är tryckökningen orsakad av den nya vätskan liten, så trycktoppen blir mindre än den första toppen.

I hela processen med förkylning måste systemet inte bara ha en stor tryckvågpåverkan, utan måste också bära en stor krympningsspänning på grund av förkylning. De två kombinerade åtgärderna kan orsaka strukturella skador på systemet, så nödvändiga åtgärder bör vidtas för att kontrollera det.

Eftersom den förkylande flödeshastigheten direkt påverkar förkylningsprocessen och storleken på kall krympningspänning, kan förkylningsprocessen styras genom att kontrollera den förkylande flödeshastigheten. Den rimliga urvalsprincipen för den förkylande flödeshastigheten är att förkorta förkylningstiden genom att använda en större förkylningsflödeshastighet på förutsättningen att säkerställa att tryckfluktuationen och den kalla krympningsspänningen inte överskrider det tillåtna utrustningen och rörledarna. Om flödeshastigheten för förkylning är för liten, är rörledningsisoleringsprestandan inte bra för rörledningen, kan den aldrig nå kyltillståndet.

I processen med förkylning, på grund av förekomsten av tvåfasflödet, är det omöjligt att mäta den verkliga flödeshastigheten med den gemensamma flödesmätaren, så att den inte kan användas för att vägleda kontrollen av förkylningsflödeshastighet. Men vi kan indirekt bedöma flödets storlek genom att övervaka baktrycket på det mottagande fartyget. Under vissa förhållanden kan förhållandet mellan det mottagande fartygets baktryck och förkylningsflödet bestämmas med analysmetod. När förkylningsprocessen fortskrider till enfasflödetillståndet kan det faktiska flödet som mäts av flödesmätaren användas för att vägleda kontrollen av förkylningsflödet. Denna metod används ofta för att kontrollera fyllningen av kryogen flytande drivmedel för raket.

Förändringen av det mottagande fartygets baktryck motsvarar förförkylningsprocessen enligt följande, som kan användas för att kvalitativt bedöma det förkylande stadiet: när avgaskapaciteten för det mottagande kärlet är konstant, kommer baktrycket att öka snabbt på grund av den våldsamma förångningen av den kryogena vätskan till en början och sedan gradvis faller tillbaka med minskningen av temperaturen för att ta emot frekvensen och pipelinjen. För närvarande ökar förkylningskapaciteten.

Inställd på nästa artikel för andra frågor！

HL -kryogen utrustning

HL Cryogenic Equipment som grundades 1992 är ett varumärke som är anslutet till HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL -kryogen utrustning är engagerad i design och tillverkning av det höga vakuumisolerade kryogena rörsystemet och relaterad supportutrustning för att tillgodose kundernas olika behov. The Vacuum Insulated Pipe and Flexible Hose are constructed in a high vacuum and multi-layer multi-screen special insulated materials, and passes through a series of extremely strict technical treatments and high vacuum treatment, which is used for transferring of liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid argon, liquid hydrogen, liquid helium, liquefied ethylene gas LEG and liquefied nature gas LNG.

The product series of Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve, and Phase Separator in HL Cryogenic Equipment Company, which passed through a series of extremely strict technical treatments, are used for transferring of liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid argon, liquid hydrogen, liquid helium, LEG and LNG, and these products are serviced for cryogenic equipment (eg cryogenic tanks, dewars and coldboxes etc.) in Branscher av luftseparation, gaser, luftfart, elektronik, superledare, chips, automatiseringsmontering, mat och dryck, apotek, sjukhus, biobank, gummi, nytt materialtillverkning kemiteknik, järn och stål och vetenskaplig forskning etc.