مقدمهتندی

با توسعه فناوری کرایوژنیک ، محصولات مایع کرایوژنیک در بسیاری از زمینه ها مانند اقتصاد ملی ، دفاع ملی و تحقیقات علمی نقش مهمی ایفا کرده اند. استفاده از مایع کرایوژنیک مبتنی بر ذخیره سازی مؤثر و ایمن و حمل و نقل محصولات مایع کرایوژنیک است و انتقال خط لوله مایع کرایوژنیک در کل فرآیند ذخیره و حمل و نقل انجام می شود. بنابراین ، اطمینان از ایمنی و کارآیی انتقال خط لوله مایع کرایوژنیک بسیار مهم است. برای انتقال مایعات کرایوژنیک ، لازم است که قبل از انتقال گاز در خط لوله جایگزین شود ، در غیر این صورت ممکن است باعث خرابی عملیاتی شود. فرآیند پیش بینی یک پیوند اجتناب ناپذیر در فرآیند حمل و نقل محصول مایع کرایوژنیک است. این فرایند شوک فشار قوی و سایر اثرات منفی را به خط لوله منتقل می کند. علاوه بر این ، پدیده Geyser در خط لوله عمودی و پدیده ناپایدار عملکرد سیستم ، مانند پر کردن لوله کور ، پر کردن پس از زهکشی فاصله و پر کردن محفظه هوا پس از باز شدن دریچه ، درجات مختلفی از عوارض جانبی بر روی تجهیزات و خط لوله به همراه خواهد داشت. بشر با توجه به این ، این مقاله برخی از تجزیه و تحلیل های عمیق را در مورد مشکلات فوق انجام می دهد و امیدوار است که از طریق تجزیه و تحلیل راه حل را پیدا کند.

جابجایی گاز در صف قبل از انتقال

با توسعه فناوری کرایوژنیک ، محصولات مایع کرایوژنیک در بسیاری از زمینه ها مانند اقتصاد ملی ، دفاع ملی و تحقیقات علمی نقش مهمی ایفا کرده اند. استفاده از مایع کرایوژنیک مبتنی بر ذخیره سازی مؤثر و ایمن و حمل و نقل محصولات مایع کرایوژنیک است و انتقال خط لوله مایع کرایوژنیک در کل فرآیند ذخیره و حمل و نقل انجام می شود. بنابراین ، اطمینان از ایمنی و کارآیی انتقال خط لوله مایع کرایوژنیک بسیار مهم است. برای انتقال مایعات کرایوژنیک ، لازم است که قبل از انتقال گاز در خط لوله جایگزین شود ، در غیر این صورت ممکن است باعث خرابی عملیاتی شود. فرآیند پیش بینی یک پیوند اجتناب ناپذیر در فرآیند حمل و نقل محصول مایع کرایوژنیک است. این فرایند شوک فشار قوی و سایر اثرات منفی را به خط لوله منتقل می کند. علاوه بر این ، پدیده Geyser در خط لوله عمودی و پدیده ناپایدار عملکرد سیستم ، مانند پر کردن لوله کور ، پر کردن پس از زهکشی فاصله و پر کردن محفظه هوا پس از باز شدن دریچه ، درجات مختلفی از عوارض جانبی بر روی تجهیزات و خط لوله به همراه خواهد داشت. بشر با توجه به این ، این مقاله برخی از تجزیه و تحلیل های عمیق را در مورد مشکلات فوق انجام می دهد و امیدوار است که از طریق تجزیه و تحلیل راه حل را پیدا کند.

فرآیند پیش بینی خط لوله

در کل فرآیند انتقال خط لوله مایع کرایوژنیک ، قبل از ایجاد یک حالت انتقال پایدار ، یک سیستم لوله کشی پیش از خنک کننده و داغ و فرایند دریافت تجهیزات ، یعنی فرایند قبل از خنک کننده وجود خواهد داشت. در این فرآیند ، خط لوله و تجهیزات دریافت کننده برای مقاومت در برابر استرس انقباض قابل توجه و فشار ضربه ، بنابراین باید کنترل شود.

بیایید با تجزیه و تحلیل روند شروع کنیم.

کل فرآیند پیش بینی با یک فرآیند تبخیر خشونت آمیز آغاز می شود و سپس جریان دو فاز ظاهر می شود. سرانجام ، جریان تک فاز پس از خنک شدن سیستم ظاهر می شود. در ابتدای فرآیند پیش بینی ، دمای دیواره به وضوح از دمای اشباع مایع کرایوژنیک فراتر می رود و حتی از دمای حد بالایی مایع کرایوژنیک - دمای بیش از حد گرمای نهایی - فراتر می رود. به دلیل انتقال حرارت ، مایع در نزدیکی دیواره لوله گرم می شود و فوراً تبخیر می شود تا فیلم بخار تشکیل شود ، که کاملاً دیوار لوله را احاطه کرده است ، یعنی جوش فیلم رخ می دهد. پس از آن ، با فرآیند پیش بینی ، دمای دیواره لوله به تدریج زیر دمای فوق گرم پایین می آید و سپس شرایط مطلوب برای جوشکاری و جوش حباب شکل می گیرد. نوسانات فشار زیادی در طی این فرآیند رخ می دهد. هنگامی که پیش بینی در مرحله خاصی انجام می شود ، ظرفیت حرارتی خط لوله و تهاجم گرما به محیط زیست مایع کرایوژنیک را به دمای اشباع گرم نمی کند و وضعیت جریان تک فاز ظاهر می شود.

در فرآیند تبخیر شدید ، نوسانات جریان چشمگیر و فشار ایجاد می شود. در کل فرآیند نوسانات فشار ، حداکثر فشار که برای اولین بار پس از ورود مایع کرایوژنیک به طور مستقیم وارد لوله داغ می شود ، حداکثر دامنه در کل فرآیند نوسان فشار است و موج فشار می تواند ظرفیت فشار سیستم را تأیید کند. بنابراین ، فقط موج فشار اول به طور کلی مورد مطالعه قرار می گیرد.

پس از باز شدن شیر ، مایع کرایوژنیک به سرعت تحت عمل اختلاف فشار وارد خط لوله می شود و فیلم بخار تولید شده توسط تبخیر مایع را از دیواره لوله جدا می کند و یک جریان محوری متمرکز را تشکیل می دهد. از آنجا که ضریب مقاومت بخار بسیار اندک است ، بنابراین سرعت جریان مایع کرایوژنیک بسیار زیاد است ، با پیشرفت رو به جلو ، دمای مایع به دلیل جذب گرما و به تدریج افزایش می یابد ، بر این اساس ، فشار خط لوله افزایش می یابد و سرعت پر می شود پایین اگر لوله به اندازه کافی طولانی باشد ، دمای مایع باید در مقطعی به اشباع برسد ، در این مرحله مایع پیشرفت می کند. گرمای حاصل از دیواره لوله به داخل مایع کرایوژنیک برای تبخیر استفاده می شود ، در این زمان سرعت تبخیر بسیار افزایش می یابد ، فشار در خط لوله نیز افزایش می یابد ، ممکن است به 1. 5 ~ 2 برابر فشار ورودی برسد. تحت عمل اختلاف فشار ، بخشی از مایع به مخزن ذخیره مایع کرایوژنیک رانده می شود ، در نتیجه سرعت تولید بخار کوچکتر می شود و به دلیل اینکه بخشی از بخار تولید شده از تخلیه خروجی لوله ، پس از آن ، افت فشار لوله یک دوره زمانی ، خط لوله مایع را دوباره در شرایط اختلاف فشار ایجاد می کند ، این پدیده دوباره ظاهر می شود ، بنابراین تکرار می شود. با این حال ، در فرایند زیر ، زیرا فشار و بخشی از مایع در لوله وجود دارد ، افزایش فشار ناشی از مایع جدید اندک است ، بنابراین اوج فشار از قله اول کوچکتر خواهد بود.

در کل فرآیند پیشگیری ، سیستم نه تنها باید تأثیر موج فشار زیادی را تحمل کند ، بلکه باید به دلیل سرماخوردگی استرس انقباض بزرگی نیز داشته باشد. عمل ترکیبی این دو ممکن است باعث آسیب ساختاری به سیستم شود ، بنابراین باید اقدامات لازم برای کنترل آن انجام شود.

از آنجا که سرعت جریان پیشرو به طور مستقیم بر روند پیشگیری و اندازه استرس انقباض سرد تأثیر می گذارد ، می توان با کنترل سرعت جریان پیشرو ، فرآیند پیشگیری را کنترل کرد. اصل انتخاب معقول سرعت جریان پیشرو ، کوتاه کردن زمان پیشرو با استفاده از سرعت پیشرو بزرگتر بر فرض اطمینان از نوسان فشار و استرس انقباض سرما از طیف مجاز تجهیزات و خطوط لوله است. اگر سرعت جریان قبل از خنک کننده بسیار ناچیز باشد ، عملکرد عایق خط لوله برای خط لوله مناسب نیست ، ممکن است هرگز به حالت خنک کننده نرسد.

در فرآیند پیشگیری ، به دلیل وقوع جریان دو فاز ، اندازه گیری سرعت جریان واقعی با جریان سنج مشترک غیرممکن است ، بنابراین نمی توان از آن برای هدایت کنترل سرعت جریان پیشرو استفاده کرد. اما ما به طور غیرمستقیم می توانیم با نظارت بر فشار پشتی کشتی گیرنده ، اندازه جریان را قضاوت کنیم. در شرایط خاص ، رابطه بین فشار پشتی کشتی گیرنده و جریان پیش از خنک کننده را می توان با روش تحلیلی تعیین کرد. هنگامی که فرآیند پیش بینی به حالت جریان تک فاز پیشرفت می کند ، می توان از جریان واقعی اندازه گیری شده توسط جریان سنج استفاده کرد تا کنترل جریان پیشرو را هدایت کند. این روش اغلب برای کنترل پر کردن پیشرانه مایع کرایوژنیک برای موشک استفاده می شود.

تغییر فشار پشتی کشتی گیرنده با روند پیش بینی به شرح زیر مطابقت دارد ، که می تواند برای قضاوت کیفی در مورد مرحله پیش بینی مورد استفاده قرار گیرد: هنگامی که ظرفیت اگزوز کشتی گیرنده ثابت است ، فشار کمر به دلیل خشونت به سرعت افزایش می یابد تبخیر مایع کرایوژنیک در ابتدا ، و سپس به تدریج با کاهش دمای رگ دریافت کننده و خط لوله به عقب برگردید. در این زمان ، ظرفیت پیش بینی افزایش می یابد.

تنظیم شده به مقاله بعدی برای سایر سؤالات

تجهیزات کرایوژنیک HL

تجهیزات Cryogenic HL که در سال 1992 تأسیس شد ، یک برند وابسته به شرکت تجهیزات Cryogenic HL Company Cryogenic Equipment Co. ، Ltd است. تجهیزات Cryogenic HL به طراحی و ساخت سیستم لوله کشی کرایوژنیک عایق بندی شده با خلاء بالا و تجهیزات پشتیبانی مرتبط برای تأمین نیازهای مختلف مشتریان متعهد است. لوله عایق خلاء و شیلنگ انعطاف پذیر در خلاء بالا و مواد عایق خاص چند صفحه ای چند لایه ساخته شده و از طریق یک سری از درمان های فنی بسیار سخت و درمان خلاء بالا عبور می کند ، که برای انتقال اکسیژن مایع ، نیتروژن مایع استفاده می شود. ، آرگون مایع ، هیدروژن مایع ، هلیوم مایع ، پای گاز اتیلن مایع و گاز طبیعت مایع LNG.

سری محصولات لوله های جلیقه خلاء ، شیلنگ جیب خلاء ، دریچه جلیقه خلاء و جداکننده فاز در شرکت تجهیزات Cryogenic HL ، که از طریق یک سری از درمان های فنی بسیار سخت عبور می کند ، برای انتقال اکسیژن مایع ، نیتروژن مایع ، آرگون مایع استفاده می شود. هیدروژن مایع ، هلیوم مایع ، پا و LNG ، و این محصولات برای تجهیزات کرایوژنیک (به عنوان مثال مخازن کرایوژنیک ، Dewars و جعبه های سرد و غیره) در صنایع جداسازی هوا ، گازها ، حمل و نقل هوایی ، الکترونیک ، ابررسانا ، تراشه ، مونتاژ اتوماسیون ، مواد غذایی و مواد غذایی سرویس می شوند. نوشیدنی ، داروخانه ، بیمارستان ، بیوبانک ، لاستیک ، مهندسی شیمی تولید مواد جدید ، آهن و فولاد و تحقیقات علمی و غیره