Pengenalanduksi

Dengan perkembangan teknologi kriogenik, produk cecair kriogenik telah memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang seperti ekonomi negara, pertahanan negara dan penyelidikan saintifik. Aplikasi cecair kriogenik adalah berdasarkan penyimpanan dan pengangkutan produk cecair kriogenik yang berkesan dan selamat, dan penghantaran saluran paip cecair kriogenik melalui keseluruhan proses penyimpanan dan pengangkutan. Oleh itu, adalah sangat penting untuk memastikan keselamatan dan kecekapan penghantaran saluran paip cecair kriogenik. Untuk penghantaran cecair kriogenik, adalah perlu untuk menggantikan gas dalam saluran paip sebelum penghantaran, jika tidak, ia boleh menyebabkan kegagalan operasi. Proses prapenyejukan adalah penghubung yang tidak dapat dielakkan dalam proses pengangkutan produk cecair kriogenik. Proses ini akan membawa kejutan tekanan yang kuat dan kesan negatif lain kepada saluran paip. Di samping itu, fenomena geyser dalam saluran paip menegak dan fenomena operasi sistem yang tidak stabil, seperti pengisian paip cabang buta, pengisian selepas saliran selang dan pengisian ruang udara selepas pembukaan injap, akan membawa pelbagai tahap kesan buruk pada peralatan dan saluran paip. Memandangkan perkara ini, kertas kerja ini membuat beberapa analisis mendalam mengenai masalah di atas, dan berharap dapat mencari penyelesaian melalui analisis tersebut.

Anjakan gas dalam talian sebelum penghantaran

Dengan perkembangan teknologi kriogenik, produk cecair kriogenik telah memainkan peranan penting dalam pelbagai bidang seperti ekonomi negara, pertahanan negara dan penyelidikan saintifik. Aplikasi cecair kriogenik adalah berdasarkan penyimpanan dan pengangkutan produk cecair kriogenik yang berkesan dan selamat, dan penghantaran saluran paip cecair kriogenik melalui keseluruhan proses penyimpanan dan pengangkutan. Oleh itu, adalah sangat penting untuk memastikan keselamatan dan kecekapan penghantaran saluran paip cecair kriogenik. Untuk penghantaran cecair kriogenik, adalah perlu untuk menggantikan gas dalam saluran paip sebelum penghantaran, jika tidak, ia boleh menyebabkan kegagalan operasi. Proses prapenyejukan adalah penghubung yang tidak dapat dielakkan dalam proses pengangkutan produk cecair kriogenik. Proses ini akan membawa kejutan tekanan yang kuat dan kesan negatif lain kepada saluran paip. Di samping itu, fenomena geyser dalam saluran paip menegak dan fenomena operasi sistem yang tidak stabil, seperti pengisian paip cabang buta, pengisian selepas saliran selang dan pengisian ruang udara selepas pembukaan injap, akan membawa pelbagai tahap kesan buruk pada peralatan dan saluran paip. Memandangkan perkara ini, kertas kerja ini membuat beberapa analisis mendalam mengenai masalah di atas, dan berharap dapat mencari penyelesaian melalui analisis tersebut.

Proses prapenyejukan saluran paip

Dalam keseluruhan proses penghantaran saluran paip cecair kriogenik, sebelum mewujudkan keadaan penghantaran yang stabil, akan terdapat sistem pra-penyejukan dan perpaipan panas serta proses peralatan penerima, iaitu proses pra-penyejukan. Dalam proses ini, saluran paip dan peralatan penerima perlu menahan tekanan pengecutan dan tekanan hentaman yang ketara, jadi ia perlu dikawal.

Mari kita mulakan dengan analisis proses tersebut.

Keseluruhan proses prapenyejukan bermula dengan proses pengewapan yang kuat, dan kemudian aliran dua fasa muncul. Akhirnya, aliran fasa tunggal muncul selepas sistem disejukkan sepenuhnya. Pada permulaan proses prapenyejukan, suhu dinding jelas melebihi suhu tepu cecair kriogenik, malah melebihi suhu had atas cecair kriogenik — suhu pemanasan melampau muktamad. Disebabkan oleh pemindahan haba, cecair berhampiran dinding tiub dipanaskan dan serta-merta diuap untuk membentuk filem wap, yang mengelilingi dinding tiub sepenuhnya, iaitu pendidihan filem berlaku. Selepas itu, dengan proses prapenyejukan, suhu dinding tiub secara beransur-ansur jatuh di bawah had suhu lampau panas, dan kemudian keadaan yang menggalakkan untuk pendidihan peralihan dan pendidihan gelembung terbentuk. Turun naik tekanan yang besar berlaku semasa proses ini. Apabila prapenyejukan dijalankan ke peringkat tertentu, kapasiti haba saluran paip dan pencerobohan haba persekitaran tidak akan memanaskan cecair kriogenik kepada suhu tepu, dan keadaan aliran fasa tunggal akan muncul.

Dalam proses pengewapan yang kuat, turun naik aliran dan tekanan yang dramatik akan dijana. Dalam keseluruhan proses turun naik tekanan, tekanan maksimum yang terbentuk buat kali pertama selepas cecair kriogenik memasuki paip panas secara langsung adalah amplitud maksimum dalam keseluruhan proses turun naik tekanan, dan gelombang tekanan boleh mengesahkan kapasiti tekanan sistem. Oleh itu, hanya gelombang tekanan pertama yang dikaji secara amnya.

Selepas injap dibuka, cecair kriogenik dengan cepat memasuki saluran paip di bawah tindakan perbezaan tekanan, dan filem wap yang dihasilkan oleh pengewapan memisahkan cecair daripada dinding paip, membentuk aliran paksi sepusat. Oleh kerana pekali rintangan wap adalah sangat kecil, kadar aliran cecair kriogenik adalah sangat besar, dengan kemajuan ke hadapan, suhu cecair meningkat secara beransur-ansur disebabkan oleh penyerapan haba, dengan itu, tekanan saluran paip meningkat, kelajuan pengisian menjadi perlahan. Jika paip cukup panjang, suhu cecair mesti mencapai tepu pada satu ketika, di mana cecair berhenti bergerak. Haba dari dinding paip ke dalam cecair kriogenik digunakan untuk penyejatan, pada masa ini kelajuan penyejatan meningkat dengan ketara, tekanan dalam saluran paip juga meningkat, boleh mencapai 1.5 ~ 2 kali tekanan masuk. Di bawah tindakan perbezaan tekanan, sebahagian daripada cecair akan dihalau kembali ke tangki simpanan cecair kriogenik, mengakibatkan kelajuan penjanaan wap menjadi lebih kecil, dan kerana sebahagian daripada wap yang dihasilkan daripada pelepasan saluran paip, tekanan paip jatuh, selepas tempoh masa, saluran paip akan menetapkan semula cecair ke dalam keadaan perbezaan tekanan, fenomena itu akan muncul lagi, jadi berulang. Walau bagaimanapun, dalam proses berikut, kerana terdapat tekanan tertentu dan sebahagian daripada cecair di dalam paip, peningkatan tekanan yang disebabkan oleh cecair baharu adalah kecil, jadi puncak tekanan akan lebih kecil daripada puncak pertama.

Dalam keseluruhan proses prapenyejukan, sistem bukan sahaja perlu menanggung impak gelombang tekanan yang besar, tetapi juga perlu menanggung tegasan pengecutan yang besar akibat kesejukan. Tindakan gabungan kedua-duanya boleh menyebabkan kerosakan struktur pada sistem, jadi langkah-langkah yang perlu diambil untuk mengawalnya.

Oleh kerana kadar aliran prapenyejukan secara langsung mempengaruhi proses prapenyejukan dan saiz tegasan pengecutan sejuk, proses prapenyejukan boleh dikawal dengan mengawal kadar aliran prapenyejukan. Prinsip pemilihan kadar aliran prapenyejukan yang munasabah adalah untuk memendekkan masa prapenyejukan dengan menggunakan kadar aliran prapenyejukan yang lebih besar dengan premis memastikan turun naik tekanan dan tegasan pengecutan sejuk tidak melebihi julat peralatan dan saluran paip yang dibenarkan. Jika kadar aliran prapenyejukan terlalu kecil, prestasi penebat saluran paip tidak baik untuk saluran paip, ia mungkin tidak akan mencapai keadaan penyejukan.

Dalam proses prapenyejukan, disebabkan oleh berlakunya aliran dua fasa, adalah mustahil untuk mengukur kadar aliran sebenar dengan meter aliran biasa, jadi ia tidak boleh digunakan untuk membimbing kawalan kadar aliran prapenyejukan. Tetapi kita boleh menilai saiz aliran secara tidak langsung dengan memantau tekanan balik bekas penerima. Dalam keadaan tertentu, hubungan antara tekanan balik bekas penerima dan aliran prapenyejukan boleh ditentukan melalui kaedah analisis. Apabila proses prapenyejukan berkembang kepada keadaan aliran fasa tunggal, aliran sebenar yang diukur oleh meter aliran boleh digunakan untuk membimbing kawalan aliran prapenyejukan. Kaedah ini sering digunakan untuk mengawal pengisian bahan pendorong cecair kriogenik untuk roket.

Perubahan tekanan balik bekas penerima sepadan dengan proses prapenyejukan seperti berikut, yang boleh digunakan untuk menilai secara kualitatif peringkat prapenyejukan: apabila kapasiti ekzos bekas penerima adalah malar, tekanan balik akan meningkat dengan cepat disebabkan oleh pengewapan cecair kriogenik yang ganas pada mulanya, dan kemudian secara beransur-ansur turun semula dengan penurunan suhu bekas penerima dan saluran paip. Pada masa ini, kapasiti prapenyejukan meningkat.

Nantikan artikel seterusnya untuk soalan lain!

Peralatan Kriogenik HL

HL Cryogenic Equipment yang ditubuhkan pada tahun 1992 merupakan jenama yang bergabung dengan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment komited terhadap reka bentuk dan pembuatan Sistem Paip Kriogenik Bertebat Vakum Tinggi dan Peralatan Sokongan berkaitan untuk memenuhi pelbagai keperluan pelanggan. Paip Bertebat Vakum dan Hos Fleksibel dibina daripada bahan bertebat khas bertebat vakum tinggi dan berbilang lapisan berbilang skrin, dan melalui satu siri rawatan teknikal dan rawatan vakum tinggi yang sangat ketat, yang digunakan untuk memindahkan oksigen cecair, nitrogen cecair, argon cecair, hidrogen cecair, helium cecair, gas etilena cecair LEG dan gas alam cecair LNG.

Siri produk Paip Berjaket Vakum, Hos Berjaket Vakum, Injap Berjaket Vakum dan Pemisah Fasa di HL Cryogenic Equipment Company, yang telah melalui beberapa rawatan teknikal yang sangat ketat, digunakan untuk memindahkan oksigen cecair, nitrogen cecair, argon cecair, hidrogen cecair, helium cecair, LEG dan LNG, dan produk ini diservis untuk peralatan kriogenik (cth. tangki kriogenik, dewars dan peti sejuk dll.) dalam industri pemisahan udara, gas, penerbangan, elektronik, superkonduktor, cip, pemasangan automasi, makanan & minuman, farmasi, hospital, biobank, getah, pembuatan bahan baharu kejuruteraan kimia, besi & keluli, dan penyelidikan saintifik dll.