Introdedución

Co desenvolvemento da tecnoloxía crioxénica, os produtos líquidos crioxénicos veñen desempeñando un papel importante en moitos campos como a economía nacional, a defensa nacional e a investigación científica. A aplicación de líquido crioxénico baséase no almacenamento e transporte efectivo e seguro de produtos líquidos crioxénicos, e a transmisión por canalización de líquido crioxénico percorre todo o proceso de almacenamento e transporte. Polo tanto, é moi importante garantir a seguridade e a eficiencia da transmisión da canalización de líquidos crioxénicos. Para a transmisión de líquidos crioxénicos, é necesario substituír o gas no gasoduto antes da transmisión, se non, pode causar fallos operativos. O proceso de preenfriamento é un vínculo inevitable no proceso de transporte de produtos líquidos crioxénicos. Este proceso traerá un forte choque de presión e outros efectos negativos para o gasoduto. Ademais, o fenómeno géiser na canalización vertical e o fenómeno inestable do funcionamento do sistema, como o recheo de tubos de rama cega, o recheo despois do drenaxe de intervalos e o recheo da cámara de aire despois da apertura da chave, traerán diferentes graos de efectos adversos sobre o equipo e a canalización. . En vista disto, este traballo fai unha análise en profundidade dos problemas anteriores, e espera atopar a solución a través da análise.

Desprazamento de gas na liña antes da transmisión

Co desenvolvemento da tecnoloxía crioxénica, os produtos líquidos crioxénicos veñen desempeñando un papel importante en moitos campos como a economía nacional, a defensa nacional e a investigación científica. A aplicación de líquido crioxénico baséase no almacenamento e transporte efectivo e seguro de produtos líquidos crioxénicos, e a transmisión por canalización de líquido crioxénico percorre todo o proceso de almacenamento e transporte. Polo tanto, é moi importante garantir a seguridade e a eficiencia da transmisión da canalización de líquidos crioxénicos. Para a transmisión de líquidos crioxénicos, é necesario substituír o gas no gasoduto antes da transmisión, se non, pode causar fallos operativos. O proceso de preenfriamento é un vínculo inevitable no proceso de transporte de produtos líquidos crioxénicos. Este proceso traerá un forte choque de presión e outros efectos negativos para o gasoduto. Ademais, o fenómeno géiser na canalización vertical e o fenómeno inestable do funcionamento do sistema, como o recheo de tubos de rama cega, o recheo despois do drenaxe de intervalos e o recheo da cámara de aire despois da apertura da chave, traerán diferentes graos de efectos adversos sobre o equipo e a canalización. . En vista disto, este traballo fai unha análise en profundidade dos problemas anteriores, e espera atopar a solución a través da análise.

O proceso de preenfriamento da canalización

En todo o proceso de transmisión da canalización de líquidos crioxénicos, antes de establecer un estado de transmisión estable, haberá un sistema de pre-refrixeración e tubos quentes e un proceso de equipo receptor, é dicir, o proceso de pre-refrixeración. Neste proceso, o gasoduto e o equipo de recepción para soportar unha considerable tensión de contracción e presión de impacto, polo que debe ser controlado.

Comecemos cunha análise do proceso.

Todo o proceso de preenfriamento comeza cun proceso de vaporización violento, e despois aparece un fluxo de dúas fases. Finalmente, o fluxo monofásico aparece despois de que o sistema estea completamente arrefriado. Ao comezo do proceso de preenfriamento, a temperatura da parede obviamente supera a temperatura de saturación do líquido crioxénico, e incluso supera a temperatura límite superior do líquido crioxénico - a temperatura de sobrequecemento final. Debido á transferencia de calor, o líquido preto da parede do tubo quéntase e vaporízase instantáneamente para formar unha película de vapor, que rodea completamente a parede do tubo, é dicir, prodúcese a ebulición da película. Despois diso, co proceso de preenfriamento, a temperatura da parede do tubo cae gradualmente por debaixo da temperatura límite de supercalentamento e, a continuación, fórmanse condicións favorables para a ebulición de transición e a ebulición de burbullas. Durante este proceso prodúcense grandes flutuacións de presión. Cando o preenfriamento se realiza ata unha determinada etapa, a capacidade térmica da canalización e a invasión térmica do ambiente non quentarán o líquido crioxénico ata a temperatura de saturación e aparecerá o estado de fluxo monofásico.

No proceso de vaporización intensa xeraranse flutuacións dramáticas de fluxo e presión. En todo o proceso de flutuacións de presión, a presión máxima formada por primeira vez despois de que o líquido crioxénico entra directamente no tubo quente é a amplitude máxima en todo o proceso de flutuación de presión e a onda de presión pode verificar a capacidade de presión do sistema. Polo tanto, só se estuda en xeral a primeira onda de presión.

Despois de abrir a chave, o líquido crioxénico entra rapidamente na canalización baixo a acción da diferenza de presión e a película de vapor xerada pola vaporización separa o líquido da parede do tubo, formando un fluxo axial concéntrico. Debido a que o coeficiente de resistencia do vapor é moi pequeno, polo que o fluxo do líquido crioxénico é moi grande, co avance, a temperatura do líquido debido á absorción de calor e aumenta gradualmente, en consecuencia, a presión da canalización aumenta, a velocidade de recheo diminúe. abaixo. Se o tubo é suficientemente longo, a temperatura do líquido debe alcanzar a saturación nalgún momento, momento no que o líquido deixa de avanzar. A calor da parede do tubo ao líquido crioxénico utilízase para a evaporación, neste momento a velocidade de evaporación aumenta moito, a presión na canalización tamén aumenta, pode chegar a 1,5 ~ 2 veces a presión de entrada. Baixo a acción da diferenza de presión, parte do líquido será conducido de volta ao tanque de almacenamento de líquido crioxénico, o que resultará en que a velocidade de xeración de vapor se fai máis pequena, e debido a que parte do vapor xerado pola descarga da saída do tubo, a caída de presión do tubo, despois de un período de tempo, o gasoduto restablecerá o líquido nas condicións de diferenza de presión, o fenómeno aparecerá de novo, polo que se repite. Non obstante, no seguinte proceso, debido a que hai unha certa presión e parte do líquido no tubo, o aumento de presión causado polo novo líquido é pequeno, polo que o pico de presión será menor que o primeiro pico.

En todo o proceso de preenfriamento, o sistema non só ten que soportar un gran impacto de ondas de presión, senón que tamén ten que soportar un gran estrés de contracción debido ao frío. A acción combinada de ambos pode causar danos estruturais ao sistema, polo que se deben tomar as medidas necesarias para controlalo.

Dado que o fluxo de prerefrixeración afecta directamente ao proceso de prerefrixeración e ao tamaño da tensión de contracción en frío, o proceso de prerefrixeración pódese controlar controlando o caudal de prerefrixeración. O principio de selección razoable do fluxo de pre-refrixeración é acurtar o tempo de pre-refrixeración usando un maior caudal de pre-refrixeración coa premisa de garantir que a flutuación de presión e a tensión de contracción en frío non superen o rango permitido de equipos e canalizacións. Se o fluxo de pre-refrixeración é demasiado pequeno, o rendemento de illamento da canalización non é bo para a canalización, é posible que nunca alcance o estado de arrefriamento.

No proceso de pre-refrixeración, debido á aparición de fluxo bifásico, é imposible medir o caudal real co caudalímetro común, polo que non se pode usar para guiar o control do caudal de pre-refrixeración. Pero podemos xulgar indirectamente o tamaño do fluxo controlando a contrapresión do recipiente receptor. En determinadas condicións, a relación entre a contrapresión do recipiente receptor e o fluxo de pre-refrixeración pódese determinar mediante un método analítico. Cando o proceso de prerefrixeración avanza ao estado de fluxo monofásico, o fluxo real medido polo caudalímetro pódese utilizar para guiar o control do fluxo de prerefrixeración. Este método úsase a miúdo para controlar o recheo de propelente líquido crioxénico para foguetes.

O cambio da contrapresión do recipiente receptor corresponde ao proceso de preenfriamento do seguinte xeito, que se pode usar para xulgar cualitativamente a etapa de preenfriamento: cando a capacidade de escape do recipiente receptor é constante, a contrapresión aumentará rapidamente debido á violencia violenta. vaporización do líquido crioxénico nun primeiro momento, e despois caer gradualmente coa diminución da temperatura do recipiente receptor e da canalización. Neste momento, a capacidade de preenfriamento aumenta.

Sintoniza o seguinte artigo para outras preguntas!

Equipos criogénicos HL

HL Cryogenic Equipment, que foi fundada en 1992, é unha marca afiliada a HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment comprométese co deseño e fabricación do sistema de tuberías crioxénicas illadas ao baleiro alto e os equipos de apoio relacionados para satisfacer as diversas necesidades dos clientes. O tubo illado ao baleiro e a mangueira flexible constrúense nun baleiro alto e con materiais illados especiais multicapa de varias capas e pasan por unha serie de tratamentos técnicos extremadamente estritos e tratamentos de alto baleiro, que se usan para transferir osíxeno líquido, nitróxeno líquido. , argón líquido, hidróxeno líquido, helio líquido, gas etileno licuado LEG e gas natural licuado GNL.

A serie de produtos de tubo con revestimento de baleiro, mangueira de revestimento de baleiro, válvula de revestimento de baleiro e separador de fase en HL Cryogenic Equipment Company, que pasou por unha serie de tratamentos técnicos extremadamente estritos, úsanse para transferir osíxeno líquido, nitróxeno líquido, argón líquido, hidróxeno líquido, helio líquido, LEG e GNL, e estes produtos son reparados para equipos crioxénicos (por exemplo, tanques crioxénicos, dewars e caixas frigoríficas, etc.) en industrias de separación de aire, gases, aviación, electrónica, supercondutores, chips, montaxes de automatización, alimentos e bebidas, farmacia, hospital, biobanco, caucho, fabricación de novos materiais, enxeñaría química, ferro e aceiro, investigación científica, etc.