Inngangurframleiðsla

Með þróun lághitatækni hafa lághitavökvar gegnt mikilvægu hlutverki á mörgum sviðum, svo sem þjóðarbúskap, varnarmálum og vísindarannsóknum. Notkun lághitavökva byggist á skilvirkri og öruggri geymslu og flutningi lághitavökva og flutningur lághitavökva fer fram í gegnum allt geymslu- og flutningsferlið. Þess vegna er mjög mikilvægt að tryggja öryggi og skilvirkni lághitavökva í leiðslum. Til að flytja lághitavökva er nauðsynlegt að skipta um gas í leiðslunni áður en hún er send, annars getur það valdið rekstrarbilun. Forkælingarferlið er óhjákvæmilegur hlekkur í flutningi lághitavökva. Þetta ferli mun valda miklum þrýstingsáfalli og öðrum neikvæðum áhrifum á leiðsluna. Að auki munu goshver í lóðréttri leiðslu og óstöðugleiki í kerfisrekstri, svo sem blindfylling á greinum, fylling eftir millibilsrennsli og fylling lofthólfsins eftir opnun loka, hafa mismunandi neikvæð áhrif á búnaðinn og leiðsluna. Í ljósi þessa gerir þessi grein ítarlega greiningu á ofangreindum vandamálum og vonast til að finna lausnir með greiningunni.

Gasflutningur í leiðslu fyrir flutning

Með þróun lághitatækni hafa lághitavökvar gegnt mikilvægu hlutverki á mörgum sviðum, svo sem þjóðarbúskap, varnarmálum og vísindarannsóknum. Notkun lághitavökva byggist á skilvirkri og öruggri geymslu og flutningi lághitavökva og flutningur lághitavökva fer fram í gegnum allt geymslu- og flutningsferlið. Þess vegna er mjög mikilvægt að tryggja öryggi og skilvirkni lághitavökva í leiðslum. Til að flytja lághitavökva er nauðsynlegt að skipta um gas í leiðslunni áður en hún er send, annars getur það valdið rekstrarbilun. Forkælingarferlið er óhjákvæmilegur hlekkur í flutningi lághitavökva. Þetta ferli mun valda miklum þrýstingsáfalli og öðrum neikvæðum áhrifum á leiðsluna. Að auki munu goshver í lóðréttri leiðslu og óstöðugleiki í kerfisrekstri, svo sem blindfylling á greinum, fylling eftir millibilsrennsli og fylling lofthólfsins eftir opnun loka, hafa mismunandi neikvæð áhrif á búnaðinn og leiðsluna. Í ljósi þessa gerir þessi grein ítarlega greiningu á ofangreindum vandamálum og vonast til að finna lausnir með greiningunni.

Forkælingarferli leiðslunnar

Í öllu ferlinu við flutning á lágvökva í leiðslum, áður en stöðugt flutningsástand er náð, fer fram forkæling og heitt pípulagnir og móttökubúnaður, þ.e. forkæling. Í þessu ferli þurfa leiðslan og móttökubúnaðurinn að þola töluvert rýrnunarálag og höggþrýsting, þannig að það ætti að vera stjórnað.

Byrjum á greiningu á ferlinu.

Allt forkælingarferlið hefst með öflugri uppgufun og síðan birtist tveggja fasa flæði. Að lokum birtist einfasa flæði eftir að kerfið er alveg kælt. Í upphafi forkælingarferlisins fer vegghitastigið greinilega yfir mettunarhitastig lághitavökvans og jafnvel yfir efri mörk hitastigs lághitavökvans - hámarkshitastigs ofhitunar. Vegna varmaflutnings hitnar vökvinn nálægt rörveggnum og gufar upp samstundis til að mynda gufufilmu sem umlykur rörvegginn alveg, það er að segja filmusuðun á sér stað. Eftir það, með forkælingarferlinu, lækkar hitastig rörveggsins smám saman niður fyrir mörk yfirhitunarhitastigsins og þá myndast hagstæð skilyrði fyrir umskiptasuðu og loftbólusuðu. Miklar þrýstingssveiflur eiga sér stað við þetta ferli. Þegar forkælingin er framkvæmd að ákveðnu stigi mun varmageta leiðslunnar og varmainnrás umhverfisins ekki hita lághitavökvann upp í mettunarhitastig og ástand einfasa flæðis mun myndast.

Í ferli mikillar uppgufunar myndast miklar sveiflur í flæði og þrýstingi. Í öllu ferlinu við þrýstingssveiflur er hámarksþrýstingurinn sem myndast í fyrsta skipti eftir að lághitavökvinn fer beint inn í heita rörið hámarksvídd í öllu ferlinu við þrýstingssveiflur og þrýstibylgjan getur staðfest þrýstigetu kerfisins. Þess vegna er almennt aðeins fyrsta þrýstibylgjan rannsökuð.

Eftir að lokinn er opnaður fer lághitavökvinn hratt inn í leiðsluna undir áhrifum þrýstingsmismunar og gufufilma sem myndast við uppgufun aðskilur vökvann frá leiðsluveggnum og myndar sammiðja ásflæði. Vegna þess að viðnámsstuðull gufunnar er mjög lítill er flæðishraði lághitavökvans mjög mikill. Með áframhaldandi framrás hækkar hitastig vökvans smám saman vegna varmaupptöku, sem samsvarar því að þrýstingur í leiðslunni eykst og fyllingarhraðinn hægir á sér. Ef leiðslan er nógu löng verður hitastig vökvans að ná mettun á einhverjum tímapunkti og þá hættir vökvinn að streyma áfram. Hitinn frá leiðsluveggnum inn í lághitavökvann er allur notaður til uppgufunar. Á þessum tímapunkti eykst uppgufunarhraðinn verulega og þrýstingurinn í leiðslunni eykst einnig og getur náð 1,5 ~ 2 sinnum inntaksþrýstingnum. Undir áhrifum þrýstingsmismunar verður hluti vökvans rekinn aftur í geymslutankinn fyrir lághitavökvann, sem leiðir til þess að hraði gufumyndunar minnkar. Þar sem hluti gufunnar sem myndast við útrás pípunnar lækkar þrýstingurinn í pípunni og eftir ákveðinn tíma mun vökvinn koma aftur í þrýstingsmismuninn. Þetta fyrirbæri mun birtast aftur í næsta ferli. Hins vegar, í næsta ferli, þar sem ákveðinn þrýstingur er til staðar og hluti vökvans er í pípunni, er þrýstingshækkunin vegna nýja vökvans lítil, þannig að þrýstingstoppurinn verður minni en fyrsti toppurinn.

Í öllu forkælingarferlinu þarf kerfið ekki aðeins að þola mikla þrýstibylgjuáhrif heldur einnig mikla rýrnunarspennu vegna kulda. Samanlögð áhrif þessara tveggja geta valdið skemmdum á kerfinu, þannig að nauðsynlegar ráðstafanir ættu að vera gerðar til að stjórna því.

Þar sem forkælingarflæði hefur bein áhrif á forkælingarferlið og stærð kuldrepningarálagsins, er hægt að stjórna forkælingarferlinu með því að stjórna forkælingarflæðinu. Skynsamlegt val á forkælingarflæði er að stytta forkælingartímann með því að nota stærra forkælingarflæði á þeirri forsendu að tryggja að þrýstingssveiflur og kuldrepningarálag fari ekki yfir leyfilegt bil búnaðar og leiðslna. Ef forkælingarflæði er of lítið, þá er einangrunarárangur leiðslunnar ekki góður fyrir leiðsluna og hún gæti aldrei náð kæliástandi.

Í forkælingarferlinu, vegna þess að tveggja fasa flæði er til staðar, er ómögulegt að mæla raunverulegt flæði með venjulegum flæðimæli, þannig að það er ekki hægt að nota hann til að stýra kælifljótandi flæði. En við getum óbeint metið stærð flæðisins með því að fylgjast með bakþrýstingi móttökuílátsins. Við vissar aðstæður er hægt að ákvarða sambandið milli bakþrýstings móttökuílátsins og forkælingarflæðisins með greiningaraðferð. Þegar forkælingarferlið nær einfasa flæði er hægt að nota raunverulegt flæði sem flæðimælirinn mælir til að stýra kælifljótandi flæði. Þessi aðferð er oft notuð til að stýra fyllingu á lághitaeldsneyti fyrir eldflaugar.

Breytingin á bakþrýstingi móttökutanksins samsvarar forkælingarferlinu á eftirfarandi hátt, sem hægt er að nota til að meta forkælingarstigið eigindlega: þegar útblástursgeta móttökutanksins er stöðug, mun bakþrýstingurinn aukast hratt vegna mikillar uppgufunar lághitavökvans í fyrstu, og síðan lækka smám saman með lækkandi hitastigi móttökutanksins og leiðslunnar. Á þessum tíma eykst forkælingargetan.

Hlakka til næstu greinar fyrir fleiri spurningar!

HL Kryógenísk búnaður

HL Cryogenic Equipment, sem var stofnað árið 1992, er vörumerki tengt HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment hefur skuldbundið sig til að hanna og framleiða hálofttómeinangruð láglofttómarör og tengdan stuðningsbúnað til að mæta fjölbreyttum þörfum viðskiptavina. Lofttómeinangruðu rörin og sveigjanlegu slöngurnar eru smíðaðar úr hálofttómarúmi og fjöllaga, sérstöku einangrunarefni og fara í gegnum röð af mjög ströngum tæknilegum meðferðum og hálofttómarúmi, sem er notuð til að flytja fljótandi súrefni, fljótandi köfnunarefni, fljótandi argon, fljótandi vetni, fljótandi helíum, fljótandi etýlen gas LEG og fljótandi jarðgas LNG.

Vörulínan HL Cryogenic Equipment Company, þar á meðal lofttæmdar rör, lofttæmdar slöngur, lofttæmdar lokar og fasaskiljarar, hefur gengist undir mjög strangar tæknilegar meðferðir og er notuð til að flytja fljótandi súrefni, fljótandi köfnunarefni, fljótandi argon, fljótandi vetni, fljótandi helíum, LEG og LNG. Þessar vörur eru notaðar fyrir lághitabúnað (t.d. lághitatanka, dewar-tanka og kælibox o.s.frv.) í iðnaði eins og loftskiljun, lofttegundir, flug, rafeindatækni, ofurleiðara, flísar, sjálfvirkni samsetningar, matvæla- og drykkjarvöruiðnað, apótek, sjúkrahús, lífsbirgðaiðnað, gúmmí, framleiðslu nýrra efna, efnaverkfræði, járn og stál og vísindarannsóknir o.s.frv.