Proses penghantaran yang tidak stabil

Dalam proses penghantaran saluran paip cecair kriogenik, sifat khas dan operasi proses cecair kriogenik akan menyebabkan satu siri proses yang tidak stabil berbeza daripada bendalir suhu biasa dalam keadaan peralihan sebelum pembentukan keadaan stabil. Proses yang tidak stabil juga membawa impak dinamik yang besar kepada peralatan, yang boleh menyebabkan kerosakan struktur. Contohnya, sistem pengisian oksigen cecair roket pengangkutan Saturn V di Amerika Syarikat pernah menyebabkan saluran infusi pecah akibat impak proses yang tidak stabil apabila injap dibuka. Di samping itu, proses yang tidak stabil menyebabkan kerosakan peralatan tambahan lain (seperti injap, belos, dll.) adalah lebih biasa. Proses yang tidak stabil dalam proses penghantaran saluran paip cecair kriogenik terutamanya merangkumi pengisian paip cabang buta, pengisian selepas pelepasan cecair sekejap-sekejap dalam paip longkang dan proses yang tidak stabil apabila injap dibuka yang telah membentuk ruang udara di bahagian hadapan. Persamaan proses yang tidak stabil ini ialah intipatinya ialah pengisian rongga wap oleh cecair kriogenik, yang membawa kepada pemindahan haba dan jisim yang kuat pada antara muka dua fasa, mengakibatkan turun naik parameter sistem yang mendadak. Oleh kerana proses pengisian selepas pelepasan cecair sekejap-sekejap dari paip longkang adalah serupa dengan proses yang tidak stabil apabila membuka injap yang telah membentuk ruang udara di bahagian hadapan, perkara berikut hanya menganalisis proses yang tidak stabil apabila paip cabang buta diisi dan apabila injap terbuka dibuka.

Proses Pengisian Tiub Cawangan Buta yang Tidak Stabil

Untuk pertimbangan keselamatan dan kawalan sistem, selain paip penghantar utama, beberapa paip cawangan tambahan perlu dilengkapi dalam sistem saluran paip. Di samping itu, injap keselamatan, injap pelepasan dan injap lain dalam sistem akan memperkenalkan paip cawangan yang sepadan. Apabila cawangan ini tidak berfungsi, cawangan buta dibentuk untuk sistem perpaipan. Pencerobohan haba saluran paip oleh persekitaran sekeliling pasti akan menyebabkan kewujudan rongga wap dalam tiub buta (dalam beberapa kes, rongga wap digunakan khas untuk mengurangkan pencerobohan haba cecair kriogenik dari dunia luar). Dalam keadaan peralihan, tekanan dalam saluran paip akan meningkat kerana pelarasan injap dan sebab-sebab lain. Di bawah tindakan perbezaan tekanan, cecair akan mengisi ruang wap. Jika dalam proses pengisian ruang gas, wap yang dihasilkan oleh pengewapan cecair kriogenik akibat haba tidak mencukupi untuk memacu cecair secara terbalik, cecair akan sentiasa mengisi ruang gas. Akhir sekali, selepas mengisi rongga udara, keadaan brek pantas terbentuk pada pengedap tiub buta, yang membawa kepada tekanan tajam berhampiran pengedap.

Proses pengisian tiub buta dibahagikan kepada tiga peringkat. Pada peringkat pertama, cecair didorong untuk mencapai kelajuan pengisian maksimum di bawah tindakan perbezaan tekanan sehingga tekanan seimbang. Pada peringkat kedua, disebabkan oleh inersia, cecair terus mengisi ke hadapan. Pada masa ini, perbezaan tekanan terbalik (tekanan dalam ruang gas meningkat dengan proses pengisian) akan memperlahankan bendalir. Peringkat ketiga ialah peringkat brek pantas, di mana impak tekanan adalah yang terbesar.

Mengurangkan kelajuan pengisian dan saiz rongga udara boleh digunakan untuk menghapuskan atau mengehadkan beban dinamik yang dijana semasa pengisian paip cabang buta. Bagi sistem saluran paip panjang, sumber aliran cecair boleh dilaraskan dengan lancar terlebih dahulu untuk mengurangkan halaju aliran, dan injap ditutup untuk masa yang lama.

Dari segi struktur, kita boleh menggunakan bahagian panduan yang berbeza untuk meningkatkan peredaran cecair dalam paip cabang buta, mengurangkan saiz rongga udara, memperkenalkan rintangan setempat di pintu masuk paip cabang buta atau meningkatkan diameter paip cabang buta untuk mengurangkan kelajuan pengisian. Di samping itu, panjang dan kedudukan pemasangan paip braille akan memberi kesan kepada kejutan air sekunder, jadi perhatian harus diberikan kepada reka bentuk dan susun atur. Sebab mengapa meningkatkan diameter paip akan mengurangkan beban dinamik boleh dijelaskan secara kualitatif seperti berikut: untuk pengisian paip cabang buta, aliran paip cabang dihadkan oleh aliran paip utama, yang boleh dianggap sebagai nilai tetap semasa analisis kualitatif. Meningkatkan diameter paip cabang adalah bersamaan dengan meningkatkan luas keratan rentas, yang bersamaan dengan mengurangkan kelajuan pengisian, sekali gus membawa kepada pengurangan beban.

Proses Pembukaan Injap yang Tidak Stabil

Apabila injap ditutup, pencerobohan haba dari persekitaran, terutamanya melalui jambatan haba, dengan cepat membawa kepada pembentukan ruang udara di hadapan injap. Selepas injap dibuka, wap dan cecair mula bergerak, kerana kadar aliran gas jauh lebih tinggi daripada kadar aliran cecair, wap dalam injap tidak dibuka sepenuhnya sejurus selepas pemindahan, mengakibatkan penurunan tekanan yang cepat, cecair didorong ke hadapan di bawah tindakan perbezaan tekanan, apabila cecair yang dekat dengan injap tidak dibuka sepenuhnya, ia akan membentuk keadaan brek. Pada masa ini, perkusi air akan berlaku, menghasilkan beban dinamik yang kuat.

Cara paling berkesan untuk menghapuskan atau mengurangkan beban dinamik yang dihasilkan oleh proses pembukaan injap yang tidak stabil adalah dengan mengurangkan tekanan kerja dalam keadaan peralihan, supaya dapat mengurangkan kelajuan pengisian ruang gas. Di samping itu, penggunaan injap yang sangat terkawal, mengubah arah bahagian paip dan memperkenalkan saluran paip pintasan khas berdiameter kecil (untuk mengurangkan saiz ruang gas) akan memberi kesan kepada pengurangan beban dinamik. Khususnya, perlu diingatkan bahawa berbeza daripada pengurangan beban dinamik apabila paip cabang buta diisi dengan meningkatkan diameter paip cabang buta, untuk proses yang tidak stabil apabila injap dibuka, meningkatkan diameter paip utama adalah bersamaan dengan mengurangkan rintangan paip seragam, yang akan meningkatkan kadar aliran ruang udara yang diisi, sekali gus meningkatkan nilai sambaran air.

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.