Presentarducció

Amb el desenvolupament de la tecnologia criogènica, els productes líquids criogènics han tingut un paper important en molts camps com l’economia nacional, la defensa nacional i la investigació científica. L’aplicació de líquid criogènic es basa en l’emmagatzematge i el transport efectius i segurs de productes líquids criogènics, i la transmissió de canonades de líquid criogènic recorre tot el procés d’emmagatzematge i transport. Per tant, és molt important assegurar la seguretat i l'eficiència de la transmissió de canonades líquides criogèniques. Per a la transmissió de líquids criogènics, és necessari substituir el gas a la canalització abans de la transmissió, en cas contrari pot provocar una fallada operativa. El procés de precoia és un enllaç inevitable en el procés de transport de productes líquids criogènics. Aquest procés comportarà un fort xoc de pressió i altres efectes negatius al gasoducte. A més, el fenomen de guèiser en la canalització vertical i el fenomen inestable de l’operació del sistema, com ara el farcit de canonades de la branca cega, el farcit després del drenatge de l’interval i el farcit de la cambra d’aire després de l’obertura de la vàlvula, aportarà diferents graus d’efectes adversos sobre l’equip i la canalització. A la vista d’això, aquest treball fa una anàlisi en profunditat sobre els problemes anteriors i espera esbrinar la solució mitjançant l’anàlisi.

Desplaçament del gas en línia abans de la transmissió

Amb el desenvolupament de la tecnologia criogènica, els productes líquids criogènics han tingut un paper important en molts camps com l’economia nacional, la defensa nacional i la investigació científica. L’aplicació de líquid criogènic es basa en l’emmagatzematge i el transport efectius i segurs de productes líquids criogènics, i la transmissió de canonades de líquid criogènic recorre tot el procés d’emmagatzematge i transport. Per tant, és molt important assegurar la seguretat i l'eficiència de la transmissió de canonades líquides criogèniques. Per a la transmissió de líquids criogènics, és necessari substituir el gas a la canalització abans de la transmissió, en cas contrari pot provocar una fallada operativa. El procés de precoia és un enllaç inevitable en el procés de transport de productes líquids criogènics. Aquest procés comportarà un fort xoc de pressió i altres efectes negatius al gasoducte. A més, el fenomen de guèiser en la canalització vertical i el fenomen inestable de l’operació del sistema, com ara el farcit de canonades de la branca cega, el farcit després del drenatge de l’interval i el farcit de la cambra d’aire després de l’obertura de la vàlvula, aportarà diferents graus d’efectes adversos sobre l’equip i la canalització. A la vista d’això, aquest treball fa una anàlisi en profunditat sobre els problemes anteriors i espera esbrinar la solució mitjançant l’anàlisi.

El procés de precoia del gasoducte

En tot el procés de transmissió de canonades líquides criogèniques, abans d’establir un estat de transmissió estable, hi haurà un sistema de canonades pre-refrigeris i calentes i el procés d’equips de recepció, és a dir, el procés pre-refredament. En aquest procés, el pipeline i els equips de recepció de resistir a la tensió de contracció considerable i a la pressió d’impacte, per la qual cosa s’ha de controlar.

Comencem amb una anàlisi del procés.

Tot el procés de precoia comença amb un procés de vaporització violent i, a continuació, apareix un flux de dues fases. Finalment, apareix un flux monofàsic després que el sistema estigui completament refredat. Al començament del procés de precoia, la temperatura de la paret supera òbviament la temperatura de saturació del líquid criogènic i fins i tot supera la temperatura límit superior del líquid criogènic: la temperatura de sobreescalfament final. A causa de la transferència de calor, el líquid a prop de la paret del tub s’escalfa i s’enganxa de forma instantània per formar una pel·lícula de vapor, que envolta completament la paret del tub, és a dir, es produeix bullició de pel·lícules. Després d'això, amb el procés de precoia, la temperatura de la paret del tub baixa gradualment per sota de la temperatura de superfarament límit i, a continuació, es formen condicions favorables per a l'ebullició de transició i l'ebullició de bombolles. Durant aquest procés es produeixen grans fluctuacions de pressió. Quan la precoia es realitza a un determinat etapa, la capacitat de calor del gasoducte i la invasió de calor del medi no escalfarà el líquid criogènic a la temperatura de saturació i apareixerà l’estat del flux d’una sola fase.

En el procés de vaporització intensa, es generaran fluctuacions de flux dramàtic i pressió. En tot el procés de fluctuacions de pressió, la pressió màxima formada per primera vegada després que el líquid criogènic entra directament a la canonada calenta és l’amplitud màxima en tot el procés de fluctuació de pressió i l’ona de pressió pot verificar la capacitat de pressió del sistema. Per tant, només s’estudia generalment la primera ona de pressió.

Després d’obrir la vàlvula, el líquid criogènic entra ràpidament al gasoducte sota l’acció de la diferència de pressió, i la pel·lícula de vapor generada per vaporització separa el líquid de la paret de la canonada, formant un flux axial concèntric. Com que el coeficient de resistència del vapor és molt petit, de manera que el cabal del líquid criogènic és molt gran, amb el progrés cap endavant, la temperatura del líquid a causa de l’absorció de calor i augmenta gradualment, en conseqüència, la pressió de canonades augmenta, la velocitat d’ompliment s’alenteix. Si la canonada és prou llarga, la temperatura del líquid ha d’arribar a la saturació en algun moment, moment en què el líquid deixa d’avançar. La calor de la paret de la canonada al líquid criogènic s’utilitza per a l’evaporació, en aquest moment la velocitat d’evaporació s’incrementa molt, la pressió al gasoducte també s’incrementa, pot arribar a arribar a 1. 5 ~ 2 vegades de la pressió d’entrada. Sota l’acció de la diferència de pressió, una part del líquid es tornarà a conduir al dipòsit d’emmagatzematge de líquids criogènics, donant lloc a que la velocitat de generació de vapor es faci més petita i, com que part del vapor generat a partir de la descàrrega de la sortida de la canonada, la caiguda de la pressió de canonades, després d’un període de temps, el canoner tornarà a establir el líquid en les condicions de diferència de pressió, el fenomen apareixerà de nou, de manera que es repeteixi. Tanmateix, en el procés següent, perquè hi ha una certa pressió i part del líquid a la canonada, l’augment de pressió causat pel nou líquid és petit, de manera que el pic de pressió serà menor que el primer pic.

En tot el procés de precoia, el sistema no només ha de suportar un gran impacte de l’ona de pressió, sinó que també ha de suportar una gran tensió de contracció a causa del fred. L’acció combinada dels dos pot causar danys estructurals al sistema, de manera que s’han de prendre mesures necessàries per controlar -lo.

Atès que el cabal precooling afecta directament el procés de precoia i la mida de la tensió de contracció en fred, el procés de precoia es pot controlar controlant el cabal de precour. El principi de selecció raonable del cabal precooling és escurçar el temps de precouring mitjançant un cabal de precolor més gran a la premissa de garantir que la fluctuació de la pressió i la tensió de contracció en fred no superin el rang d’equips i canonades admissibles. Si el cabal pre-refredament és massa petit, el rendiment d’aïllament de canonades no és bo per al gasoducte, mai no pot arribar a l’estat de refrigeració.

En el procés de precoia, a causa de l’aparició de flux de dues fases, és impossible mesurar el cabal real amb el fluxímetre comú, de manera que no es pot utilitzar per guiar el control del cabal precooling. Però podem jutjar indirectament la mida del flux supervisant la pressió posterior del vaixell receptor. En determinades condicions, la relació entre la pressió posterior del recipient receptor i el flux pre-refredament es pot determinar mitjançant mètode analític. Quan el procés de precoia avança cap a l’estat de flux monofàsic, es pot utilitzar el flux real mesurat pel mestre de flux per guiar el control del flux precool. Aquest mètode s’utilitza sovint per controlar l’ompliment del propulsor de líquid criogènic per al coet.

El canvi de la pressió posterior del recipient receptor correspon al procés precooling de la manera següent, que es pot utilitzar per jutjar qualitativament l’etapa precooling: quan la capacitat d’escapament del vas receptor és constant, la pressió posterior augmentarà ràpidament a causa de la vaporització violenta del líquid criogènic al principi, i després caurà gradualment amb la disminució de la temperatura del vas receptor i la pipelina. En aquest moment, la capacitat de precoia augmenta.

Ajustat al següent article per a altres preguntes！

Equipament criogènic HL

L’equip criogènic HL que es va fundar el 1992 és una marca afiliada a la companyia d’equips criogènics HL, Cryogenic Equipment Co., Ltd. L’equip criogènic HL aposta pel disseny i la fabricació del sistema de canonades criogèniques aïllades de buit i equips de suport relacionats per satisfer les diverses necessitats dels clients. La canonada aïllada de buit i la mànega flexible es construeixen en un alt buit i un alt tractament de buit de múltiples capes i s’utilitza per a la transferència d’oxigen líquid, nitrogen líquid, argó líquid, hidrogen líquid, heli de líquid, etiilè liquat de gas i liquidació de gas natural.

La sèrie de productes de canonades jaquetades de buit, mànega jaqueta de buit, vàlvula jaqueta de buit i separador de fase a la companyia de criogènics de HL, que va passar per una sèrie de tractaments tècnics extremadament estrictes, per transferir oxigen líquid, nitrogen líquid, argó líquid, hidrogen líquid, heli líquid, legis i LNG, i aquests productes són de criògens (per exemple. Dewars i caixes de fred, etc.) a les indústries de separació de l’aire, gasos, aviació, electrònica, superconductor, xips, muntatge d’automatització, aliments i begudes, farmàcia, hospital, biobank, cautxú, enginyeria química de nous materials, ferro i acer i investigacions científiques, etc.