En instabil process vid överföring

I processen för överföring av kryogen vätskeledning kommer de speciella egenskaperna och processdriften för kryogen vätska att orsaka en serie instabila processer som skiljer sig från den för normal temperaturvätska i övergångstillståndet innan ett stabilt tillstånd upprättas. Den instabila processen ger också stor dynamisk påverkan på utrustningen, vilket kan orsaka strukturella skador. Till exempel orsakade påfyllningssystemet för flytande syre i Saturn V-transportraketen i USA en gång infusionsslangen bristning på grund av påverkan av den instabila processen när ventilen öppnades. Dessutom orsakade den instabila processen skador på annan hjälputrustning (som ventiler, bälgar etc.) är vanligare. Den instabila processen i processen med kryogen vätskeledningsöverföring inkluderar huvudsakligen fyllning av blinda grenrör, fyllning efter intermittent utsläpp av vätska i avloppsröret och den instabila processen när ventilen öppnas som har bildat luftkammaren i fronten. Vad dessa instabila processer har gemensamt är att deras essens är fyllningen av ånghåligheten med kryogen vätska, vilket leder till intensiv värme- och massöverföring vid tvåfasgränssnittet, vilket resulterar i kraftiga fluktuationer av systemparametrar. Eftersom fyllningsprocessen efter intermittent utsläpp av vätska från avloppsröret liknar den instabila processen vid öppning av ventilen som har bildat luftkammaren i fronten, analyserar följande endast den instabila processen när det blinda grenröret är fyllt och när öppen ventil öppnas.

Den instabila processen att fylla blinda grenrör

Av hänsyn till systemsäkerhet och kontroll bör, förutom huvudtransportröret, några extra grenrör utrustas i rörledningssystemet. Dessutom kommer säkerhetsventil, utloppsventil och andra ventiler i systemet att införa motsvarande grenrör. När dessa grenar inte fungerar bildas blinda grenar för rörsystemet. Den termiska invasionen av rörledningen av den omgivande miljön kommer oundvikligen att leda till förekomsten av ånghåligheter i blindröret (i vissa fall används ånghålrum speciellt för att minska värmeinvasionen av den kryogena vätskan från omvärlden "). I övergångsläget kommer trycket i rörledningen att stiga på grund av ventiljustering och andra orsaker. Under verkan av tryckskillnad kommer vätskan att fylla ångkammaren. Om ångan som genereras av förångningen av den kryogena vätskan på grund av värme under påfyllningsprocessen av gaskammaren inte räcker för att omvända driva vätskan, kommer vätskan alltid att fylla gaskammaren. Slutligen, efter att lufthålan fyllts, bildas ett snabbt bromsförhållande vid blindrörstätningen, vilket leder till ett skarpt tryck nära tätningen

Fyllningsprocessen för blindröret är uppdelad i tre steg. I det första steget drivs vätskan för att nå den maximala fyllningshastigheten under påverkan av tryckskillnaden tills trycket är balanserat. I det andra steget, på grund av tröghet, fortsätter vätskan att fyllas framåt. Vid denna tidpunkt kommer den omvända tryckskillnaden (trycket i gaskammaren ökar med påfyllningsprocessen) att bromsa vätskan. Det tredje steget är snabbbromsningssteget, där tryckpåverkan är störst.

Att minska påfyllningshastigheten och minska storleken på luftkaviteten kan användas för att eliminera eller begränsa den dynamiska belastningen som genereras under fyllningen av det blinda grenröret. För det långa rörledningssystemet kan källan för vätskeflödet justeras smidigt i förväg för att minska flödets hastighet och ventilen stängs under lång tid.

När det gäller struktur kan vi använda olika styrdelar för att förbättra vätskecirkulationen i det blinda grenröret, minska storleken på luftkaviteten, införa lokalt motstånd vid ingången till det blinda grenröret eller öka diametern på det blinda grenröret för att minska påfyllningshastigheten. Dessutom kommer längden och installationspositionen för punktskriftsröret att påverka den sekundära vattenchocken, så uppmärksamhet bör ägnas åt design och layout. Anledningen till att en ökning av rördiametern kommer att minska den dynamiska belastningen kan kvalitativt förklaras enligt följande: för den blinda grenrörsfyllningen begränsas grenrörsflödet av huvudrörets flöde, vilket kan antas vara ett fast värde vid kvalitativ analys . Att öka grenrörets diameter är ekvivalent med att öka tvärsnittsarean, vilket motsvarar en minskning av fyllningshastigheten, vilket leder till en minskning av belastningen.

Den instabila processen för ventilöppning

När ventilen är stängd leder värmeinträngning från omgivningen, särskilt genom köldbryggan, snabbt till att det bildas en luftkammare framför ventilen. Efter att ventilen har öppnats börjar ångan och vätskan röra sig, eftersom gasflödet är mycket högre än vätskeflödet, öppnas ångan i ventilen inte helt strax efter evakuering, vilket resulterar i ett snabbt fall i tryck, vätska drivs framåt under verkan av tryckskillnad, när vätskan nära inte öppnade ventilen helt, kommer den att bilda bromsförhållanden. Vid denna tidpunkt kommer vattenslag att inträffa, vilket ger en stark dynamisk belastning.

Det mest effektiva sättet att eliminera eller minska den dynamiska belastningen som genereras av den instabila processen för ventilöppning är att minska arbetstrycket i övergångstillståndet, för att minska hastigheten för att fylla gaskammaren. Dessutom kommer användningen av mycket kontrollerbara ventiler, ändra riktningen på rörsektionen och införa en speciell bypass-rörledning med liten diameter (för att minska storleken på gaskammaren) att ha en effekt på att minska den dynamiska belastningen. Speciellt bör det noteras att skillnaden från den dynamiska belastningsreduktionen när det blinda grenröret fylls genom att öka diametern på det blinda grenröret, för den instabila processen när ventilen öppnas, är en ökning av huvudrörets diameter likvärdig med att minska den enhetliga rörmotstånd, vilket kommer att öka flödeshastigheten för den fyllda luftkammaren, vilket ökar vattenstötvärdet.

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 Cryogenic Equipment har åtagit sig att designa och tillverka det högvakuumisolerade kryogena rörsystemet och tillhörande stödutrustning för att möta kundernas olika behov. Det vakuumisolerade röret och den flexibla slangen är konstruerade i ett högvakuum och flerskikts multi-screen specialisolerade material, och passerar genom en serie extremt strikta tekniska behandlingar och högvakuumbehandling, som används för överföring av flytande syre, flytande kväve , flytande argon, flytande väte, flytande helium, flytande etylengas LEG och flytande naturgas LNG.

Produktserien Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve och Phase Separator i HL Cryogenic Equipment Company, som genomgick en serie extremt strikta tekniska behandlingar, används för överföring av flytande syre, flytande kväve, flytande argon, flytande väte, flytande helium, LEG och LNG, och dessa produkter servas för kryogen utrustning (t.ex. kryogena tankar, dewars och coldboxar etc.) inom industrier av luftseparation, gaser, flyg, elektronik, supraledare, chips, automationsmontering, livsmedel & dryck, apotek, sjukhus, biobank, gummi, ny materialtillverkning kemiteknik, järn & stål, och vetenskaplig forskning mm.