Нестабилен процес во преносот

Во процесот на пренос на криогена течност преку цевковод, посебните својства и функционирањето на процесот на криогена течност ќе предизвикаат серија нестабилни процеси различни од оние на течноста со нормална температура во преодна состојба пред воспоставување на стабилна состојба. Нестабилниот процес, исто така, носи големо динамичко влијание врз опремата, што може да предизвика структурно оштетување. На пример, системот за полнење со течен кислород на транспортната ракета Сатурн V во Соединетите Држави еднаш предизвика прекин на линијата за инфузија поради влијанието на нестабилниот процес кога вентилот беше отворен. Покрај тоа, нестабилниот процес предизвика оштетување на друга помошна опрема (како што се вентили, мехови итн.) е почест. Нестабилниот процес во процесот на пренос на криогена течност преку цевковод главно вклучува полнење на слепа гранка на цевката, полнење по повремено празнење на течноста во одводната цевка и нестабилен процес при отворање на вентилот кој ја формирал воздушната комора на предната страна. Она што е заедничко за овие нестабилни процеси е тоа што нивната суштина е полнење на празнината на пареата со криогена течност, што доведува до интензивен пренос на топлина и маса на двофазниот интерфејс, што резултира со остри флуктуации на параметрите на системот. Бидејќи процесот на полнење по повременото испуштање на течност од одводната цевка е сличен на нестабилниот процес при отварање на вентилот што ја формирал воздушната комора напред, следново го анализира само нестабилниот процес кога е полна слепата гранка и кога е отворен отворениот вентил.

Нестабилен процес на полнење на слепи гранки

Заради безбедноста и контролата на системот, покрај главната транспортна цевка, во цевководниот систем треба да се опремат и некои помошни гранки. Покрај тоа, сигурносниот вентил, вентилот за празнење и другите вентили во системот ќе воведат соодветни гранки. Кога овие гранки не работат, се формираат слепи гранки за цевководниот систем. Топлинската инвазија на цевководот од околната средина неизбежно ќе доведе до постоење на парни празнини во слепата цевка (во некои случаи, парните празнини се специјално користени за намалување на топлинската инвазија на криогената течност од надворешниот свет). Во преодната состојба, притисокот во цевководот ќе се зголеми поради прилагодување на вентилот и други причини. Под дејство на разликата во притисокот, течноста ќе ја наполни парната комора. Ако во процесот на полнење на гасната комора, пареата генерирана од испарувањето на криогената течност поради топлината не е доволна за обратно движење на течноста, течноста секогаш ќе ја наполни гасната комора. Конечно, по полнењето на воздушната празнина, се формира состојба на брзо сопирање на заптивката на слепата цевка, што доведува до нагло зголемување на притисокот во близина на заптивката.

Процесот на полнење на слепата цевка е поделен во три фази. Во првата фаза, течноста се движи за да ја достигне максималната брзина на полнење под дејство на разликата во притисокот сè додека притисокот не се избалансира. Во втората фаза, поради инерција, течноста продолжува да се полни напред. Во овој момент, обратната разлика во притисокот (притисокот во гасната комора се зголемува со процесот на полнење) ќе ја забави течноста. Третата фаза е фазата на брзо сопирање, во која влијанието на притисокот е најголемо.

Намалувањето на брзината на полнење и намалувањето на големината на воздушната празнина може да се искористи за елиминирање или ограничување на динамичкото оптоварување генерирано за време на полнењето на слепата гранка на цевката. За долгиот цевководен систем, изворот на протокот на течност може да се прилагоди непречено однапред за да се намали брзината на протокот, а вентилот да остане затворен подолго време.

Во однос на структурата, можеме да користиме различни водилки за да ја подобриме циркулацијата на течноста во слепата гранка, да ја намалиме големината на воздушната празнина, да воведеме локален отпор на влезот на слепата гранка или да го зголемиме дијаметарот на слепата гранка за да ја намалиме брзината на полнење. Покрај тоа, должината и положбата на инсталација на Брајовата цевка ќе имаат влијание врз секундарниот воден удар, па затоа треба да се обрне внимание на дизајнот и распоредот. Причината зошто зголемувањето на дијаметарот на цевката ќе го намали динамичкото оптоварување може квалитативно да се објасни на следниов начин: за полнење на слепата гранка, протокот на гранката е ограничен од протокот на главната цевка, што може да се претпостави дека е фиксна вредност за време на квалитативната анализа. Зголемувањето на дијаметарот на гранката е еквивалентно на зголемување на пресечната површина, што е еквивалентно на намалување на брзината на полнење, со што се намалува оптоварувањето.

Нестабилен процес на отворање на вентилот

Кога вентилот е затворен, навлегувањето на топлина од околината, особено преку топлинскиот мост, брзо доведува до формирање на воздушна комора пред вентилот. Откако ќе се отвори вентилот, пареата и течноста почнуваат да се движат, бидејќи брзината на проток на гас е многу поголема од брзината на проток на течноста, пареата во вентилот не се отвора целосно веднаш по евакуацијата, што резултира со брз пад на притисокот, течноста се движи напред под дејство на разликата во притисокот, кога течноста се затвора или вентилот не се отвора целосно, ќе се формираат услови на сопирање. Во овој момент, ќе се појави перкусија на вода, создавајќи силно динамичко оптоварување.

Најефикасниот начин за елиминирање или намалување на динамичкото оптоварување генерирано од нестабилниот процес на отворање на вентилот е да се намали работниот притисок во преодната состојба, со цел да се намали брзината на полнење на гасната комора. Покрај тоа, употребата на високо контролирани вентили, менувањето на насоката на делот од цевката и воведувањето на посебен бајпас цевковод со мал дијаметар (за намалување на големината на гасната комора) ќе има ефект врз намалувањето на динамичкото оптоварување. Особено, треба да се напомене дека за разлика од намалувањето на динамичкото оптоварување кога слепата гранка се полни со зголемување на дијаметарот на слепата гранка, за нестабилниот процес кога вентилот е отворен, зголемувањето на дијаметарот на главната цевка е еквивалентно на намалување на рамномерниот отпор на цевката, што ќе ја зголеми брзината на проток на пополнетата воздушна комора, со што ќе се зголеми вредноста на ударот на водата.

HL криогена опрема

HL Cryogenic Equipment, основана во 1992 година, е бренд поврзан со HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment е посветена на дизајнирање и производство на криогенски цевководен систем со висока вакуумска изолација и сродна помошна опрема за да ги задоволи различните потреби на клиентите. Вакуумски изолираните цевки и флексибилни црева се конструирани од високовакуумски и повеќеслојни, повеќеслојни специјални изолирани материјали и поминуваат низ серија екстремно строги технички третмани и третман со висок вакуум, кој се користи за пренос на течен кислород, течен азот, течен аргон, течен водород, течен хелиум, течен етилен гас LEG и течен природен гас LNG.

Серијата производи на цевки со вакуумска обвивка, црева со вакуумска обвивка, вентил со вакуумска обвивка и фазен сепаратор во компанијата HL Cryogenic Equipment, кои поминале низ серија екстремно строги технички третмани, се користат за пренос на течен кислород, течен азот, течен аргон, течен водород, течен хелиум, LEG и LNG, а овие производи се сервисираат за криогена опрема (на пр. криогени резервоари, Дјуар и ладилници итн.) во индустриите за сепарација на воздух, гасови, авијација, електроника, суперпроводници, чипови, склопување автоматизација, храна и пијалоци, фармација, болници, биобанки, гума, производство на нови материјали, хемиско инженерство, железо и челик и научни истражувања итн.