Diseño de juntas

La pérdida de calor en tuberías criogénicas multicapa aisladas se produce principalmente a través de las juntas. El diseño de las juntas criogénicas busca minimizar las fugas de calor y garantizar un sellado fiable. Estas juntas se dividen en convexas y cóncavas, con un diseño de doble sellado. Cada junta cuenta con una junta de PTFE, lo que mejora el aislamiento y facilita la instalación mediante bridas. La figura 2 muestra el esquema de diseño de la estructura de sellado tipo espiga. Durante el apriete, la junta del primer sello del perno de la brida se deforma para lograr el sellado. En el segundo sello, existe una holgura entre la junta convexa y la cóncava, delgada y alargada, que permite la vaporización del líquido criogénico al entrar en dicha holgura. Esta holgura crea una resistencia al aire que impide las fugas, evitando así el contacto de la almohadilla de sellado con el líquido criogénico. Esto garantiza una alta fiabilidad y controla eficazmente las fugas de calor de la junta.

Estructura de red interna y externa

Los fuelles estampados con anillo en H se seleccionan para la fabricación de tubos de cuerpos de red internos y externos. El cuerpo flexible corrugado tipo H presenta una forma de onda anular continua, buena flexibilidad y baja propensión a la torsión, siendo adecuado para instalaciones deportivas con altos requisitos de vida útil.

La capa exterior del fuelle estampado anular está equipada con una funda protectora de malla de acero inoxidable. Esta funda está fabricada con alambre o cinta metálica, formando una malla textil metálica de cierto orden. Además de reforzar la capacidad de carga de la manguera, la funda también protege la manguera corrugada. Al aumentar el número de capas de la funda y el grado de recubrimiento del fuelle, se incrementan la capacidad de carga y la resistencia a la acción externa de la manguera metálica; sin embargo, este aumento afecta su flexibilidad. Tras un análisis exhaustivo, se selecciona una capa de funda de malla para el cuerpo de malla interno y externo de la manguera criogénica. Los materiales de soporte entre los cuerpos de malla interno y externo están fabricados en politetrafluoroetileno, un material con excelentes propiedades adiabáticas.

Conclusión

Este artículo resume el método de diseño de una nueva manguera de vacío para bajas temperaturas que se adapta a los cambios de posición durante el acoplamiento y desacoplamiento del conector de llenado. Este método se aplicó al diseño y fabricación de una serie de mangueras de vacío criogénicas DN50 a DN150 para sistemas de transporte de propelente criogénico, obteniéndose importantes avances técnicos. Esta serie de mangueras superó las pruebas en condiciones reales de funcionamiento. Durante la prueba con propelente a baja temperatura, la superficie exterior y las juntas de la manguera no presentaron escarcha ni condensación, y su aislamiento térmico fue óptimo, cumpliendo con los requisitos técnicos. Esto verifica la validez del método de diseño y ofrece información valiosa para el diseño de equipos de tuberías similares.

Equipos criogénicos HL

HL Cryogenic Equipment, fundada en 1992, es una marca perteneciente a HL Cryogenic Equipment Company Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment se dedica al diseño y fabricación de sistemas de tuberías criogénicas con aislamiento de alto vacío y equipos auxiliares relacionados para satisfacer las diversas necesidades de sus clientes. Las tuberías y mangueras flexibles con aislamiento de vacío se fabrican con materiales aislantes especiales multicapa y de múltiples capas, sometidos a un proceso de alto vacío y a tratamientos técnicos y de alto vacío extremadamente rigurosos. Se utilizan para la transferencia de oxígeno líquido, nitrógeno líquido, argón líquido, hidrógeno líquido, helio líquido, etileno licuado (LEG) y gas natural licuado (GNL).

La serie de productos de tuberías con camisa de vacío, mangueras con camisa de vacío, válvulas con camisa de vacío y separadores de fases de HL Cryogenic Equipment Company, que han pasado por una serie de tratamientos técnicos extremadamente estrictos, se utilizan para la transferencia de oxígeno líquido, nitrógeno líquido, argón líquido, hidrógeno líquido, helio líquido, LEG y GNL, y estos productos se utilizan para equipos criogénicos (por ejemplo, tanques criogénicos, dewars y cajas frías, etc.) en industrias como la separación de aire, gases, aviación, electrónica, superconductores, chips, ensamblaje de automatización, alimentos y bebidas, farmacia, hospitales, biobancos, caucho, fabricación de nuevos materiales, ingeniería química, hierro y acero, e investigación científica, etc.