IntroDuktion

Mit der Entwicklung der kryogenen Technologie haben kryogene flüssige Produkte in vielen Bereichen wie Volkswirtschaft, nationale Verteidigung und wissenschaftliche Forschung eine wichtige Rolle gespielt. Die Anwendung von kryogener Flüssigkeit basiert auf der effektiven und sicheren Lagerung und Transportung kryogener Flüssigkeitsprodukte, und die Übertragung von kryogenen Flüssigkeiten durch die Pipeline führt durch den gesamten Prozess der Lagerung und des Transports. Daher ist es sehr wichtig, die Sicherheit und Effizienz der Übertragung kryogener Flüssigkeitspipeline zu gewährleisten. Für die Übertragung von kryogenen Flüssigkeiten muss das Gas in der Rohrleitung vor der Übertragung ersetzt werden, da es sonst ein Betriebsausfall verursachen kann. Der Vorkühlungsprozess ist eine unvermeidliche Verbindung im Prozess des kryogenen Flüssigprodukttransports. Dieser Prozess bringt starke Druckschock und andere negative Auswirkungen auf die Pipeline. Darüber hinaus führt das Geysir -Phänomen in der vertikalen Rohrleitung und das instabile Phänomen des Systembetriebs wie die Füllung des blinden Zweigrohr . In Anbetracht dessen führt dieses Papier eine eingehende Analyse der oben genannten Probleme durch und hofft, die Lösung durch die Analyse herauszufinden.

Verschiebung von Gas in der Leitung vor der Übertragung

Mit der Entwicklung der kryogenen Technologie haben kryogene flüssige Produkte in vielen Bereichen wie Volkswirtschaft, nationale Verteidigung und wissenschaftliche Forschung eine wichtige Rolle gespielt. Die Anwendung von kryogener Flüssigkeit basiert auf der effektiven und sicheren Lagerung und Transportung kryogener Flüssigkeitsprodukte, und die Übertragung von kryogenen Flüssigkeiten durch die Pipeline führt durch den gesamten Prozess der Lagerung und des Transports. Daher ist es sehr wichtig, die Sicherheit und Effizienz der Übertragung kryogener Flüssigkeitspipeline zu gewährleisten. Für die Übertragung von kryogenen Flüssigkeiten muss das Gas in der Rohrleitung vor der Übertragung ersetzt werden, da es sonst ein Betriebsausfall verursachen kann. Der Vorkühlungsprozess ist eine unvermeidliche Verbindung im Prozess des kryogenen Flüssigprodukttransports. Dieser Prozess bringt starke Druckschock und andere negative Auswirkungen auf die Pipeline. Darüber hinaus führt das Geysir -Phänomen in der vertikalen Rohrleitung und das instabile Phänomen des Systembetriebs wie die Füllung des blinden Zweigrohr . In Anbetracht dessen führt dieses Papier eine eingehende Analyse der oben genannten Probleme durch und hofft, die Lösung durch die Analyse herauszufinden.

Der Vorkühlungsprozess der Pipeline

Im gesamten Prozess der kryogenen Flüssigpipeline-Übertragung wird es vor dem Einrichten eines stabilen Übertragungszustands ein Vorkühlungs- und Heißrohrsystem und ein Empfangsausrüstungsprozess vor dem Vorkühlungsprozess erfolgen. In diesem Prozess, die Pipeline und die Empfangsausrüstung, um erheblichen Schrumpfspannungen und Aufpralldruck standzuhalten, sollte sie kontrolliert werden.

Beginnen wir mit einer Analyse des Prozesses.

Der gesamte Vorkugelprozess beginnt mit einem gewalttätigen Verdampfungsprozess und erscheint dann zweiphasige Fluss. Schließlich erscheint ein Einzelphasenfluss, nachdem das System vollständig abgekühlt ist. Zu Beginn des Vorkugelprozesses übersteigt die Wandtemperatur offensichtlich die Sättigungstemperatur der kryogenen Flüssigkeit und überschreitet sogar die Obergrenze der kryogenen Flüssigkeit - die endgültige Überhitzungstemperatur. Aufgrund der Wärmeübertragung wird die Flüssigkeit in der Nähe der Rohrwand erhitzt und sofort verdampft, um Dampffilm zu bilden, der die Rohrwand vollständig umgibt. Danach fällt die Temperatur der Rohrwand beim Vorkugel allmählich unter die Überhitzentemperatur der Grenze, und dann werden günstige Bedingungen für das Kochen und das Kochen von Blasen gebildet. Während dieses Prozesses treten große Druckschwankungen auf. Wenn das Vorkühlung bis zu einem bestimmten Stadium durchgeführt wird, wird die Wärmekapazität der Rohrleitung und die Wärmeinvasion der Umgebung die kryogene Flüssigkeit nicht auf die Sättigungstemperatur erwärmen, und der Zustand des Einphasenstroms erscheint.

Im Prozess der intensiven Verdampfung werden dramatische Strömungs- und Druckschwankungen erzeugt. Im gesamten Prozess der Druckschwankungen ist der maximale Druck zum ersten Mal, nachdem die kryogene Flüssigkeit direkt in das heiße Rohr eingetreten ist, die maximale Amplitude im gesamten Druckschwankung, und die Druckwelle kann die Druckkapazität des Systems überprüfen. Daher wird im Allgemeinen nur die erste Druckwelle untersucht.

Nachdem das Ventil geöffnet wurde, tritt die kryogene Flüssigkeit schnell in die Pipeline unter der Wirkung der Druckdifferenz ein, und der durch Verdampfung erzeugte Dampffilm trennt die Flüssigkeit von der Rohrwand und bildet eine konzentrische axiale Strömung. Da der Widerstandskoeffizient des Dampfs sehr gering ist, ist die Durchflussrate der kryogenen Flüssigkeit mit dem Vorwärtsfortschritt sehr groß, die Temperatur der Flüssigkeit aufgrund von Wärmeabsorption und allmählich steigt der Pipeline -Druck zunehmend und die Füllgeschwindigkeit verlangsamt sich runter. Wenn das Rohr lang genug ist, muss die Flüssigkeitstemperatur irgendwann die Sättigung erreichen. Zu diesem Zeitpunkt hört die Flüssigkeit auf. Die Wärme aus der Rohrwand in die kryogene Flüssigkeit wird alle zur Verdunstung verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Verdunstungsgeschwindigkeit stark erhöht, der Druck in der Rohrleitung wird ebenfalls erhöht und kann das 5 bis 2 -fache des Einlassdrucks erreichen. Unter der Wirkung der Druckdifferenz wird ein Teil der Flüssigkeit in den kryogenen Flüssigkeitsspeichertank zurückgefahren, was dazu führt In einem Zeitraum wird die Pipeline die Flüssigkeit in die Druckdifferenzbedingungen wiederhergestellt, das Phänomen wird erneut erscheint, so wiederholt. Im folgenden Prozess, da jedoch ein bestimmter Druck und ein Teil der Flüssigkeit im Rohr vorhanden ist, ist der durch die neue Flüssigkeit verursachte Druckerhöhung gering, sodass der Druckspitzen kleiner als der erste Peak ist.

Bei dem gesamten Vorkühlungsprozess muss das System nicht nur einen großen Druckwelleneinfluss tragen, sondern auch einen großen Schrumpfspannung aufgrund von Kälte tragen. Die kombinierte Wirkung der beiden kann zu strukturellen Schäden am System führen, sodass die erforderlichen Maßnahmen ergriffen werden sollten, um es zu kontrollieren.

Da die Vorkühlungsströmungsrate direkt den Vorkuolungsprozess und die Größe der Kaltschrumpfspannung beeinflusst, kann der Vorkuolungsprozess durch Steuerung der Vorkugelströmungsrate gesteuert werden. Das angemessene Auswahlprinzip der Vorkugelströmungsrate besteht darin, die Vorkugelzeit durch die Verwendung einer größeren Vorkugelströmungsrate zu verkürzen, um sicherzustellen, dass der Druckschwankungen und die Kaltschrumpfungsspannung den zulässigen Ausrüstungs- und Rohrleitungsbereich nicht überschreiten. Wenn die Vorkühlungsrate zu klein ist, ist die Pipeline-Isolationsleistung nicht gut für die Pipeline, sondern möglicherweise niemals den Kühlzustand.

Beim Vorkühlungsprozess ist es aufgrund des Auftretens eines Zweiphasenstroms unmöglich, die reale Durchflussrate mit dem gemeinsamen Durchflussmesser zu messen, sodass sie nicht zur Leitung der Kontrolle der Vorkugelströmungsrate verwendet werden kann. Aber wir können die Größe des Flusses indirekt beurteilen, indem wir den Rückdruck des Empfangsgefäßes überwachen. Unter bestimmten Bedingungen kann die Beziehung zwischen dem Rückdruck des Empfangsgefäßes und dem Vorkühlfluss durch analytische Methode bestimmt werden. Wenn der Vorkühlungsprozess in den einphasigen Flusszustand fortschreitet, kann der vom Durchflussmesser gemessene tatsächliche Fluss verwendet werden, um die Kontrolle des Vorkugelstroms zu leiten. Diese Methode wird häufig verwendet, um die Füllung des kryogenen Flüssigkeitstichmittels für Raketen zu kontrollieren.

Die Änderung des hinteren Drucks des Empfangsgefäßes entspricht dem Vorkühlungsprozess wie folgt, mit dem die Vorkugelstufe qualitativ beurteilt werden kann: Wenn die Abgaskapazität des Empfangsgefäßes konstant ist Die Verdampfung der kryogenen Flüssigkeit zunächst und dann nach und nach mit Abnahme der Temperatur des Empfangsgefäßes und der Pipeline zurückgreifen. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Vorkühlkapazität.

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Die Produktreihe von Vakuum -Mantelrohr, Vakuum -Mantelschlauch, Vakuummantelventil und Phasenabscheider in HL Cryogenes Equipment Company, das eine Reihe von extrem strengen technischen Behandlungen durchläuft, werden für die Übertragung von flüssigem Sauerstoff, flüssigem Stickstoff, flüssigem Argon, verwendet Flüssiger Wasserstoff, flüssiges Helium, Bein und LNG und diese Produkte werden für kryogene Geräte (z. Getränke, Apotheke, Krankenhaus, Biobank, Gummi, Chemieingenieurwesen für die Herstellung neuer Materialien, Eisen und Stahl und wissenschaftliche Forschung usw.