Nestabilus perdavimo procesas

Kriogeninio skysčio dujotiekio perdavimo procese dėl ypatingos kriogeninio skysčio savybės ir proceso veikimas sukels daugybę nestabilių procesų, kurie skiriasi nuo įprastos temperatūros skysčio procesų pereinamojoje būsenoje prieš nustatant stabilią būseną. Nestabilus procesas taip pat daro didelį dinaminį poveikį įrangai, dėl kurios gali atsirasti konstrukcinių pažeidimų. Pavyzdžiui, Jungtinių Valstijų transportinės raketos „Saturn V“ skysto deguonies pripildymo sistema kartą sukėlė infuzijos linijos plyšimą dėl nestabilaus proceso poveikio atidarius vožtuvą. Be to, dėl nestabilaus proceso dažniau pažeidžiama kita pagalbinė įranga (pvz., vožtuvai, silfonai ir kt.). Nestabilus procesas kriogeninio skysčio vamzdyno perdavimo procese daugiausia apima aklinos atšakos vamzdžio užpildymą, užpildymą po pertrūkių skysčio išleidimo iš kanalizacijos vamzdžio ir nestabilų procesą atidarant vožtuvą, kuris suformavo oro kamerą priekyje. Bendra šių nestabilių procesų savybė yra ta, kad jų esmė yra garų ertmės užpildymas kriogeniniu skysčiu, dėl kurio dviejų fazių sąsajoje vyksta intensyvus šilumos ir masės perdavimas, dėl kurio atsiranda staigūs sistemos parametrų svyravimai. Kadangi užpildymo procesas po pertrūkių skysčio išleidimo iš kanalizacijos vamzdžio yra panašus į nestabilų procesą atidarant vožtuvą, kuris suformavo oro kamerą priekyje, toliau analizuojamas tik nestabilus procesas, kai užpildomas aklinos atšakos vamzdis ir kai atidaromas vožtuvas.

Nestabilus aklųjų atšakų vamzdžių užpildymo procesas

Siekiant užtikrinti sistemos saugą ir valdymą, dujotiekio sistemoje, be pagrindinio transportavimo vamzdžio, turi būti įrengti kai kurie pagalbiniai atšakų vamzdžiai. Be to, apsauginis vožtuvas, išleidimo vožtuvas ir kiti sistemos vožtuvai įves atitinkamus atšakos vamzdžius. Kai šios šakos neveikia, vamzdynų sistemai susidaro aklinos atšakos. Dėl šiluminės dujotiekio invazijos supančiai aplinkai neišvengiamai atsiras garų ertmės akliniame vamzdyje (kai kuriais atvejais garų ertmės yra specialiai naudojamos siekiant sumažinti kriogeninio skysčio šilumos įsiskverbimą iš išorinio pasaulio). Pereinamojoje būsenoje slėgis vamzdyne padidės dėl vožtuvo reguliavimo ir kitų priežasčių. Esant slėgio skirtumui, skystis užpildys garų kamerą. Jei užpildant dujų kamerą garų, susidarančių dėl karščio garuojant kriogeniniam skysčiui, nepakanka skysčiui važiuoti atbuline eiga, skystis visada užpildys dujų kamerą. Galiausiai, užpildžius oro ertmę, prie akliojo vamzdžio sandariklio susidaro greitas stabdymas, dėl kurio šalia sandariklio susidaro staigus slėgis.

Aklinos vamzdžio užpildymo procesas yra padalintas į tris etapus. Pirmajame etape skystis varomas iki didžiausio pripildymo greičio, veikiant slėgio skirtumui, kol slėgis susibalansuoja. Antrame etape dėl inercijos skystis ir toliau pildosi į priekį. Šiuo metu atvirkštinis slėgio skirtumas (slėgis dujų kameroje didėja pripildant) sulėtins skysčio. Trečiasis etapas yra greito stabdymo etapas, kuriame slėgio poveikis yra didžiausias.

Sumažinus užpildymo greitį ir sumažinus oro ertmės dydį, galima pašalinti arba apriboti dinaminę apkrovą, susidarančią užpildant aklinos atšakos vamzdį. Ilgos vamzdynų sistemos atveju skysčio srauto šaltinį galima sklandžiai reguliuoti iš anksto, kad būtų sumažintas srauto greitis, o vožtuvas užsidaro ilgam.

Kalbant apie struktūrą, mes galime naudoti skirtingas kreipiamąsias dalis, kad pagerintume skysčio cirkuliaciją aklinos atšakos vamzdyje, sumažintume oro ertmės dydį, sukurtume vietinį pasipriešinimą aklinos atšakos vamzdžio įėjime arba padidintume aklinos atšakos vamzdžio skersmenį. sumažinti užpildymo greitį. Be to, Brailio rašto vamzdžio ilgis ir montavimo padėtis turės įtakos antriniam vandens smūgiui, todėl reikia atkreipti dėmesį į dizainą ir išdėstymą. Priežastį, kodėl padidinus vamzdžio skersmenį sumažės dinaminė apkrova, galima kokybiškai paaiškinti taip: aklinos atšakos vamzdžio užpildymui atšakos vamzdžio srautą riboja magistralinio vamzdžio srautas, kuris kokybinės analizės metu gali būti laikomas fiksuota verte. . Atšakos vamzdžio skersmens padidinimas prilygsta skerspjūvio ploto padidinimui, o tai prilygsta užpildymo greičio mažinimui, todėl sumažėja apkrova.

Nestabilus vožtuvo atidarymo procesas

Kai vožtuvas uždarytas, šilumos įsiskverbimas iš aplinkos, ypač per šilumos tiltelį, greitai sukelia oro kameros susidarymą prieš vožtuvą. Atidarius vožtuvą, garai ir skystis pradeda judėti, nes dujų srautas yra daug didesnis nei skysčio srautas, garai vožtuve nėra visiškai atidaromi netrukus po evakuacijos, todėl greitai sumažėja slėgis, skystis Varomas į priekį veikiant slėgio skirtumui, kai skystis arti ne iki galo atidarys vožtuvą, sudarys stabdymo sąlygas. Šiuo metu atsiras vandens smūgis, sukuriantis stiprią dinaminę apkrovą.

Veiksmingiausias būdas pašalinti arba sumažinti dinaminę apkrovą, atsirandančią dėl nestabilaus vožtuvo atidarymo proceso, yra sumažinti darbinį slėgį pereinamojoje būsenoje, kad būtų sumažintas dujų kameros užpildymo greitis. Be to, naudojant labai valdomus vožtuvus, keičiant vamzdžio atkarpos kryptį ir įvedant mažo skersmens specialų aplinkkelio vamzdyną (dujų kameros dydžiui sumažinti) bus sumažinta dinaminė apkrova. Visų pirma, reikėtų pažymėti, kad skiriasi nuo dinaminės apkrovos sumažinimo, kai aklinas atšakas vamzdis užpildomas padidinus aklinos atšakos vamzdžio skersmenį, nestabiliam procesui, kai vožtuvas atidaromas, pagrindinio vamzdžio skersmens padidinimas prilygsta vienodo vamzdžio sumažinimui. vamzdžio pasipriešinimas, kuris padidins užpildytos oro kameros srautą, taip padidindamas vandens smūgio vertę.

HL kriogeninė įranga

HL Cryogenic Equipment, įkurta 1992 m., yra prekės ženklas, susijęs su HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. „HL Cryogenic Equipment“ yra įsipareigojusi projektuoti ir gaminti aukšto vakuumo izoliuotų kriogeninių vamzdynų sistemą ir susijusią pagalbinę įrangą, kad atitiktų įvairius klientų poreikius. Vakuuminis izoliuotas vamzdis ir lanksti žarna yra pagaminti iš didelio vakuumo ir daugiasluoksnės daugiasluoksnės specialios izoliacinės medžiagos ir praeina itin griežtų techninių ir didelio vakuumo apdorojimo seriją, kuri naudojama skystam deguoniui, skystam azotui perduoti. , skystas argonas, skystas vandenilis, skystas helis, suskystintos etileno dujos LEG ir suskystintos gamtinės dujos SGD.

„HL Cryogenic Equipment Company“ gaminių serija „Vakuuminis apvalkalas“, „Vakuuminė žarna“, „Vakuuminis apvalkalas“ ir „Fase Separator“ gaminių serija, kuriai buvo atliktas labai griežtas techninis apdorojimas, yra naudojama skystam deguoniui, skystam azotui, skystam argonui, skystas vandenilis, skystas helis, LEG ir SGD, o šie produktai yra aptarnaujami kriogeninei įrangai (pvz., kriogeninėms talpykloms, Dewars ir coldboxes ir kt.) oro atskyrimo, dujų, aviacijos, elektronikos, superlaidininkų, lustų, automatikos surinkimo, maisto ir kt. gėrimai, vaistinė, ligoninė, biobankas, guma, naujų medžiagų gamybos chemijos inžinerija, geležis ir plienas, moksliniai tyrimai ir kt.