Introducciónducción

Con el desarrollo de la tecnología criogénica, los productos líquidos criogénicos han jugado un papel importante en muchos campos, como la economía nacional, la defensa nacional y la investigación científica. La aplicación de líquido criogénico se basa en el almacenamiento y transporte efectivos y seguros de productos líquidos criogénicos, y la transmisión de la tubería de líquido criogénico se extiende a través de todo el proceso de almacenamiento y transporte. Por lo tanto, es muy importante garantizar la seguridad y la eficiencia de la transmisión criogénica de la tubería de líquidos. Para la transmisión de líquidos criogénicos, es necesario reemplazar el gas en la tubería antes de la transmisión, de lo contrario puede causar falla operativa. El proceso de preacuza es un vínculo inevitable en el proceso de transporte de productos líquidos criogénicos. Este proceso traerá un fuerte choque de presión y otros efectos negativos a la tubería. Además, el fenómeno del géiser en la tubería vertical y el fenómeno inestable de la operación del sistema, como el llenado de tubería de rama ciega, el llenado después del drenaje del intervalo y el llenado de la cámara de aire después de la apertura de la válvula, traerá diferentes grados de efectos adversos en el equipo y la tubería . En vista de esto, este documento realiza un análisis en profundidad sobre los problemas anteriores y espera descubrir la solución a través del análisis.

Desplazamiento del gas en línea antes de la transmisión

Con el desarrollo de la tecnología criogénica, los productos líquidos criogénicos han jugado un papel importante en muchos campos, como la economía nacional, la defensa nacional y la investigación científica. La aplicación de líquido criogénico se basa en el almacenamiento y transporte efectivos y seguros de productos líquidos criogénicos, y la transmisión de la tubería de líquido criogénico se extiende a través de todo el proceso de almacenamiento y transporte. Por lo tanto, es muy importante garantizar la seguridad y la eficiencia de la transmisión criogénica de la tubería de líquidos. Para la transmisión de líquidos criogénicos, es necesario reemplazar el gas en la tubería antes de la transmisión, de lo contrario puede causar falla operativa. El proceso de preacuza es un vínculo inevitable en el proceso de transporte de productos líquidos criogénicos. Este proceso traerá un fuerte choque de presión y otros efectos negativos a la tubería. Además, el fenómeno del géiser en la tubería vertical y el fenómeno inestable de la operación del sistema, como el llenado de tubería de rama ciega, el llenado después del drenaje del intervalo y el llenado de la cámara de aire después de la apertura de la válvula, traerá diferentes grados de efectos adversos en el equipo y la tubería . En vista de esto, este documento realiza un análisis en profundidad sobre los problemas anteriores y espera descubrir la solución a través del análisis.

El proceso de precuminación de la tubería

En todo el proceso de transmisión criogénica de la tubería líquida, antes de establecer un estado de transmisión estable, habrá un sistema de alimentación previa y recreativa y el proceso de recepción del equipo, es decir, el proceso de refrigeración previa. En este proceso, la tubería y la recepción de equipos para soportar un considerable estrés por contracción y presión de impacto, por lo que debe controlarse.

Comencemos con un análisis del proceso.

Todo el proceso de pre-endurecimiento comienza con un proceso de vaporización violento, y luego aparece un flujo de dos fases. Finalmente, el flujo de fase monofásico aparece después de que el sistema se enfríe por completo. Al comienzo del proceso de preacretar, la temperatura de la pared obviamente excede la temperatura de saturación del líquido criogénico, e incluso excede la temperatura límite superior del líquido criogénico, la temperatura de sobrecalentamiento final. Debido a la transferencia de calor, el líquido cerca de la pared del tubo se calienta y se vaporiza instantáneamente para formar una película de vapor, que rodea completamente la pared del tubo, es decir, se produce la ebullición de la película. Después de eso, con el proceso de preacretar, la temperatura de la pared del tubo cae gradualmente por debajo del límite de la temperatura del sobrecalentamiento, y luego se forman condiciones favorables para la ebullición de la transición y la ebullición de burbujas. Se producen grandes fluctuaciones de presión durante este proceso. Cuando el preacuzar se lleva a cabo en una determinada etapa, la capacidad de calor de la tubería y la invasión de calor del medio ambiente no calentarán el líquido criogénico a la temperatura de saturación, y aparecerá el estado de flujo monofásico.

En el proceso de intensa vaporización, se generarán fluctuaciones dramáticas de flujo y presión. En todo el proceso de fluctuaciones de presión, la presión máxima formada por primera vez después de que el líquido criogénico ingrese directamente en la tubería caliente es la amplitud máxima en todo el proceso de fluctuación de presión, y la onda de presión puede verificar la capacidad de presión del sistema. Por lo tanto, solo se estudia la primera onda de presión.

Después de abrir la válvula, el líquido criogénico ingresa rápidamente a la tubería bajo la acción de la diferencia de presión, y la película de vapor generada por vaporización separa el líquido de la pared de la tubería, formando un flujo axial concéntrico. Debido a que el coeficiente de resistencia del vapor es muy pequeño, por lo que la velocidad de flujo del líquido criogénico es muy grande, con el progreso hacia adelante, la temperatura del líquido debido a la absorción de calor y aumenta gradualmente, en consecuencia, aumenta la presión de la tubería, la velocidad de llenado disminuye abajo. Si la tubería es lo suficientemente larga, la temperatura del líquido debe alcanzar la saturación en algún momento, momento en el cual el líquido deja de avanzar. El calor de la pared de la tubería hacia el líquido criogénico se usa para la evaporación, en este momento la velocidad de evaporación aumenta considerablemente, la presión en la tubería también aumenta, puede alcanzar 1. 5 ~ 2 veces de la presión de entrada. Bajo la acción de la diferencia de presión, la parte del líquido volverá al tanque de almacenamiento de líquido criogénico, lo que resulta en la velocidad de la generación de vapor se vuelve más pequeña, y porque parte del vapor generado a partir de la descarga de la salida de la tubería, caída de presión de la tubería, después de Un período de tiempo, la tubería restablecerá el líquido en las condiciones de diferencia de presión, el fenómeno aparecerá nuevamente, tan repetido. Sin embargo, en el siguiente proceso, debido a que hay una cierta presión y parte del líquido en la tubería, el aumento de presión causado por el nuevo líquido es pequeño, por lo que el pico de presión será más pequeño que el primer pico.

En todo el proceso de precuminación, el sistema no solo tiene que tener un gran impacto en la onda de presión, sino que también tiene que soportar una gran estrés por contracción debido al frío. La acción combinada de los dos puede causar daño estructural al sistema, por lo que se deben tomar las medidas necesarias para controlarlo.

Dado que la velocidad de flujo de preacuadura afecta directamente el proceso de pre -enoque y el tamaño del estrés por contracción en frío, el proceso de preacuza se puede controlar controlando la velocidad de flujo de preacienda. El principio de selección razonable de la velocidad de flujo de precuminación es acortar el tiempo de preacretar mediante el uso de una velocidad de flujo de preacuamiento más grande en la premisa de garantizar que la fluctuación de presión y el estrés por contracción en frío no excedan la gama permitida de equipos y tuberías. Si el caudal previo al enfrentamiento es demasiado pequeño, el rendimiento del aislamiento de la tubería no es bueno para la tubería, es posible que nunca llegue al estado de enfriamiento.

En el proceso de pre-enojado, debido a la aparición de flujo de dos fases, es imposible medir la velocidad de flujo real con el medidor de flujo común, por lo que no se puede utilizar para guiar el control de la velocidad de flujo de pre-endurecimiento. Pero podemos juzgar indirectamente el tamaño del flujo monitoreando la presión posterior del recipiente receptor. Bajo ciertas condiciones, la relación entre la presión posterior del recipiente receptor y el flujo de preenfriamiento se puede determinar mediante un método analítico. Cuando el proceso de preacuza progresa al estado de flujo monofásico, el flujo real medido por el medidor de flujo se puede utilizar para guiar el control del flujo de preacienda. Este método a menudo se usa para controlar el llenado del propelente líquido criogénico para el cohete.

El cambio de la presión posterior del buque receptor corresponde al proceso de preacuamiento de la siguiente manera, que puede usarse para juzgar cualitativamente la etapa de preacuamiento: cuando la capacidad de escape del recipiente receptor es constante, la presión posterior aumentará rápidamente debido a la violenta La vaporización del líquido criogénico al principio, y luego recurre gradualmente con la disminución de la temperatura del recipiente receptor y la tubería. En este momento, la capacidad de precuminación aumenta.

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Equipo criogénico HL

El equipo criogénico HL que se fundó en 1992 es una marca afiliada a HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. El equipo criogénico HL está comprometido con el diseño y la fabricación del sistema de tuberías criogénicas aisladas de alto vacío y los equipos de apoyo relacionados para satisfacer las diversas necesidades de los clientes. La tubería aislada de vacío y la manguera flexible se construyen en un alto vacío y al alto vacío y al alto vacío de materiales con aislamiento múltiple, y pasa a través de una serie de tratamientos técnicos extremadamente estrictos y tratamiento de alto vacío, que se utiliza para la transferencia de oxígeno líquido, nitrógeno líquido. , argón líquido, hidrógeno líquido, helio líquido, pierna de gas de etileno licuado y gaseoso de naturaleza licuada.

La serie de productos de la tubería con camisa de vacío, la manguera con asco, la válvula con camisa de vacío y el separador de fases en la compañía de equipos criogénicos HL, que pasó a través de una serie de tratamientos técnicos extremadamente estrictos, se utilizan para la transferencia de oxígeno líquido, nitrógeno líquido, argon líquido, Hidrógeno líquido, helio líquido, piernas y GNL, y estos productos son atendidos para equipos criogénicos (por ejemplo, tanques criogénicos, rociadores y cajas frías, etc.) en las industrias de separación de aire, gases, aviación, electrónica, superconductores, chips, ensamblaje de automatización, alimentos y alimentos y Bebida, farmacia, hospital, biobanco, caucho, nueva ingeniería química de fabricación de materiales, hierro y acero e investigación científica, etc.