Аналіз некалькіх пытанняў транспарціроўкі крыягенных вадкасцей па трубаправодах (3)

Нестабільны працэс перадачы

У працэсе перадачы крыягеннай вадкасці па трубаправодзе асаблівыя ўласцівасці і працэс крыягеннай вадкасці выклікаюць шэраг нестабільных працэсаў, якія адрозніваюцца ад працэсаў у пераходным стане вадкасці пры нармальнай тэмпературы да ўстанаўлення стабільнага стану. Нестабільны працэс таксама аказвае вялікае дынамічнае ўздзеянне на абсталяванне, што можа прывесці да пашкоджання канструкцыі. Напрыклад, сістэма запраўкі вадкім кіслародам транспартнай ракеты-носьбіта «Сатурн-5» у ЗША аднойчы прывяла да разрыву ўліўной лініі з-за ўздзеяння нестабільнага працэсу пры адкрыцці клапана. Акрамя таго, нестабільны працэс часцей выклікаў пашкоджанне іншага дапаможнага абсталявання (напрыклад, клапанаў, сильфонаў і г.д.). Нестабільны працэс у працэсе перадачы крыягеннай вадкасці па трубаправодзе ў асноўным уключае запаўненне глухога адгалінавання, запаўненне пасля перыядычнага скіду вадкасці ў дрэнажную трубу і нестабільны працэс пры адкрыцці клапана, які ўтварае паветраную камеру ў пярэдняй частцы. Агульнай рысай гэтых нестабільных працэсаў з'яўляецца тое, што іх сутнасць заключаецца ў запаўненні паравой поласці крыягеннай вадкасцю, што прыводзіць да інтэнсіўнага цепла- і масапераносу на мяжы двух фаз, што прыводзіць да рэзкіх ваганняў параметраў сістэмы. Паколькі працэс напаўнення пасля перыядычнага скіду вадкасці з дрэнажнай трубы падобны да няўстойлівага працэсу пры адкрыцці клапана, які ўтварыў паветраную камеру спераду, далей аналізуецца няўстойлівы працэс толькі пры напаўненні глухога адгалінавання і пры адкрыцці адкрытага клапана.

Нястабільны працэс запаўнення глухіх адгалінавальных труб

Для бяспекі і кіравання сістэмай, акрамя асноўнай транспартнай трубы, у сістэме трубаправодаў неабходна абсталяваць некалькі дапаможных адгалінаванняў. Акрамя таго, засцерагальныя клапаны, выпускныя клапаны і іншыя клапаны ў сістэме будуць уводзіць адпаведныя адгалінаванні. Калі гэтыя адгалінаванні не працуюць, для сістэмы трубаправодаў утвараюцца глухія адгалінаванні. Цеплавое ўздзеянне навакольнага асяроддзя на трубаправод непазбежна прывядзе да ўтварэння паравых поласцей у глухой трубе (у некаторых выпадках паравыя поласці спецыяльна выкарыстоўваюцца для памяншэння цеплавога ўздзеяння крыягеннай вадкасці з навакольнага свету). У пераходным стане ціск у трубаправодзе будзе павышацца з-за рэгулявання клапанаў і іншых прычын. Пад дзеяннем розніцы ціскаў вадкасць запоўніць паравую камеру. Калі ў працэсе запаўнення газавай камеры пары, якая ўтвараецца ў выніку выпарэння крыягеннай вадкасці з-за цяпла, недастаткова для зваротнага руху вадкасці, вадкасць заўсёды будзе запаўняць газавую камеру. Нарэшце, пасля запаўнення паветранай поласці ўтвараецца стан хуткага тармажэння ў месцы ўшчыльнення глухой трубы, што прыводзіць да рэзкага ціску паблізу ўшчыльнення.

Працэс напаўнення глухой трубкі падзелены на тры этапы. На першым этапе вадкасць пад дзеяннем розніцы ціскаў рухаецца да максімальнай хуткасці напаўнення, пакуль ціск не зраўняецца. На другім этапе, з-за інэрцыі, вадкасць працягвае рухацца наперад. У гэты час зваротная розніца ціскаў (ціск у газавай камеры павялічваецца па меры напаўнення) запавольвае вадкасць. Трэці этап - гэта этап хуткага тармажэння, на якім уздзеянне ціску найбольшае.

Зніжэнне хуткасці напаўнення і памяншэнне памеру паветранай поласці можа быць выкарыстана для ліквідацыі або абмежавання дынамічнай нагрузкі, якая ўзнікае падчас напаўнення глухой адгалінаванай трубы. Для доўгай трубаправоднай сістэмы крыніца патоку вадкасці можа быць плаўна рэгулявана загадзя, каб знізіць хуткасць патоку, і клапан можа быць зачынены на працяглы час.

Што тычыцца канструкцыі, можна выкарыстоўваць розныя накіроўвальныя дэталі для паляпшэння цыркуляцыі вадкасці ў глухім адгалінаваным трубе, памяншэння памеру паветранай поласці, увядзення мясцовага супраціву на ўваходзе ў глухі адгалінавальны трубу або павелічэння дыяметра глухога адгалінавальнага трубы для зніжэння хуткасці напаўнення. Акрамя таго, даўжыня і месца ўстаноўкі трубы Брайля будуць уплываць на другасны гідраўдар, таму варта звярнуць увагу на канструкцыю і планіроўку. Прычыну, па якой павелічэнне дыяметра трубы прывядзе да зніжэння дынамічнай нагрузкі, можна якасна растлумачыць наступным чынам: пры напаўненні глухога адгалінавальнага трубы паток у адгалінаваным трубе абмежаваны патокам у асноўнай трубе, які можна лічыць фіксаванай велічынёй пры якасным аналізе. Павелічэнне дыяметра адгалінавальнага трубы эквівалентна павелічэнню плошчы папярочнага сячэння, што эквівалентна зніжэнню хуткасці напаўнення, што прыводзіць да зніжэння нагрузкі.

Нястабільны працэс адкрыцця клапана

Калі клапан зачынены, пранікненне цяпла з навакольнага асяроддзя, асабліва праз цеплавы мост, хутка прыводзіць да ўтварэння паветранай камеры перад клапанам. Пасля адкрыцця клапана пара і вадкасць пачынаюць рухацца, бо хуткасць патоку газу значна вышэйшая за хуткасць патоку вадкасці. Пара ў клапане не адчыняецца цалкам неўзабаве пасля адпампоўвання, што прыводзіць да хуткага падзення ціску. Вадкасць пад дзеяннем розніцы ціскаў рухаецца наперад. Калі вадкасць блізкая да клапана, каб ён не быў цалкам адкрыты, узнікае тармажэнне. У гэты час узнікае ўдар вады, які стварае моцную дынамічную нагрузку.

Найбольш эфектыўны спосаб ліквідаваць або паменшыць дынамічную нагрузку, якая ўзнікае ў выніку нестабільнага працэсу адкрыцця клапана, - гэта знізіць працоўны ціск у пераходным стане, каб знізіць хуткасць запаўнення газавай камеры. Акрамя таго, выкарыстанне высокакіраваных клапанаў, змена кірунку секцыі трубы і ўкараненне спецыяльнага байпаснага трубаправода малога дыяметра (для памяншэння памеру газавай камеры) паўплываюць на зніжэнне дынамічнай нагрузкі. У прыватнасці, варта адзначыць, што ў адрозненне ад зніжэння дынамічнай нагрузкі пры запаўненні глухога адгалінавання шляхам павелічэння яго дыяметра, пры нестабільным працэсе адкрыцця клапана павелічэнне дыяметра асноўнага трубаправода эквівалентна зніжэнню раўнамернага супраціўлення трубы, што павялічыць хуткасць патоку ў запоўненай паветранай камеры, тым самым павялічваючы значэнне гідраізаляцыі.

 

Крыягеннае абсталяванне HL

Кампанія HL Cryogenic Equipment, заснаваная ў 1992 годзе, з'яўляецца брэндам, які ўваходзіць у склад кампаніі HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment займаецца распрацоўкай і вытворчасцю крыягенных трубаправодаў з высокай вакуумнай ізаляцыяй і адпаведнага дапаможнага абсталявання для задавальнення розных патрэб кліентаў. Вакуумна ізаляваныя трубы і гнуткія шлангі вырабляюцца з выкарыстаннем спецыяльных ізаляваных матэрыялаў з высокай вакуумнай і шматслаёвай шматэкраннай ізаляцыяй і праходзяць серыю надзвычай строгіх тэхнічных апрацоўкі і апрацоўкі ў высокай вакуумнай сістэме, якія выкарыстоўваюцца для перадачы вадкага кіслароду, вадкага азоту, вадкага аргону, вадкага вадароду, вадкага гелію, звадкаванага этылену (LEG) і звадкаванага прыроднага газу (СПГ).

Серыя прадуктаў кампаніі HL Cryogenic Equipment Company, якая ўключае вакуумныя трубы з абалонкай, вакуумныя шлангі з абалонкай, вакуумныя клапаны з абалонкай і фазавыя сепаратары, выкарыстоўваецца для перадачы вадкага кіслароду, вадкага азоту, вадкага аргону, вадкага вадароду, вадкага гелію, вадкага газу з нізкім утрыманнем кіслароду і звадкаванага прыроднага газу (LNG) і звадкаванага прыроднага газу (LNG). Гэтыя вырабы абслугоўваюцца для крыягеннага абсталявання (напрыклад, крыягенных рэзервуараў, дзьюаравых ёмістасцяў і халодных скрынь і г.д.) у галінах падзелу паветра, газаў, авіяцыі, электронікі, звышправаднікоў, мікрасхем, зборкі аўтаматызацыі, харчовай прамысловасці і вытворчасці напояў, фармацэўтычнай прамысловасці, бальніц, біябанкаў, гумы, хімічнай прамысловасці, вытворчасці новых матэрыялаў, чорнай металургіі, навуковых даследаванняў і г.д.


Час публікацыі: 27 лютага 2023 г.

Пакіньце сваё паведамленне