Introductionbourse

Avec le développement de la technologie cryogénique, les produits liquides cryogéniques ont joué un rôle important dans de nombreux domaines tels que l'économie nationale, la défense nationale et la recherche scientifique. L'application du liquide cryogénique est basée sur le stockage et le transport efficaces et sûrs de produits liquides cryogéniques, et la transmission du pipeline de liquide cryogénique traverse l'ensemble du processus de stockage et de transport. Par conséquent, il est très important d'assurer l'innocuité et l'efficacité de la transmission cryogénique du pipeline liquide. Pour la transmission de liquides cryogéniques, il est nécessaire de remplacer le gaz dans le pipeline avant la transmission, sinon il peut entraîner une défaillance opérationnelle. Le processus de pré-refroidissement est un lien inévitable dans le processus de transport cryogénique des produits liquides. Ce processus apportera un fort choc de pression et d'autres effets négatifs au pipeline. De plus, le phénomène Geyser dans le pipeline vertical et le phénomène instable du fonctionnement du système, tels que le remplissage de tuyaux de branche aveugle, le remplissage après un drainage d'intervalle et le remplissage de la chambre à air après l'ouverture de la valve, apporteront différents degrés d'effets indésirables sur l'équipement et le pipeline . Compte tenu de cela, cet article fait une analyse approfondie des problèmes ci-dessus et espère découvrir la solution à travers l'analyse.

Déplacement du gaz en ligne avant la transmission

Avec le développement de la technologie cryogénique, les produits liquides cryogéniques ont joué un rôle important dans de nombreux domaines tels que l'économie nationale, la défense nationale et la recherche scientifique. L'application du liquide cryogénique est basée sur le stockage et le transport efficaces et sûrs de produits liquides cryogéniques, et la transmission du pipeline de liquide cryogénique traverse l'ensemble du processus de stockage et de transport. Par conséquent, il est très important d'assurer l'innocuité et l'efficacité de la transmission cryogénique du pipeline liquide. Pour la transmission de liquides cryogéniques, il est nécessaire de remplacer le gaz dans le pipeline avant la transmission, sinon il peut entraîner une défaillance opérationnelle. Le processus de pré-refroidissement est un lien inévitable dans le processus de transport cryogénique des produits liquides. Ce processus apportera un fort choc de pression et d'autres effets négatifs au pipeline. De plus, le phénomène Geyser dans le pipeline vertical et le phénomène instable du fonctionnement du système, tels que le remplissage de tuyaux de branche aveugle, le remplissage après un drainage d'intervalle et le remplissage de la chambre à air après l'ouverture de la valve, apporteront différents degrés d'effets indésirables sur l'équipement et le pipeline . Compte tenu de cela, cet article fait une analyse approfondie des problèmes ci-dessus et espère découvrir la solution à travers l'analyse.

Le processus de pré-refroidissement du pipeline

Dans l'ensemble du processus de transmission cryogénique du pipeline liquide, avant d'établir un état de transmission stable, il y aura un système de tuyauterie pré-refroidissement et chaud et un processus d'équipement de réception, c'est-à-dire le processus de pré-refroidissement. Dans ce processus, le pipeline et l'équipement de réception pour résister à une contrainte de retrait considérable et à la pression d'impact, il doit donc être contrôlé.

Commençons par une analyse du processus.

L'ensemble du processus de pré-refroidissement commence par un processus de vaporisation violent, puis apparaît en deux phases. Enfin, un débit monophasé apparaît après que le système est complètement refroidi. Au début du processus de pré-refroidissement, la température de la paroi dépasse évidemment la température de saturation du liquide cryogénique et dépasse même la température de limite supérieure du liquide cryogénique - la température de surchauffe ultime. En raison du transfert de chaleur, le liquide près de la paroi du tube est chauffé et vaporisé instantanément pour former un film de vapeur, qui entoure complètement la paroi du tube, c'est-à-dire que l'ébullition du film se produit. Après cela, avec le processus de pré-refroidissement, la température de la paroi du tube tombe progressivement en dessous de la température de surchauffe limite, puis des conditions favorables pour l'ébullition de transition et l'ébullition de bulles se forment. De grandes fluctuations de pression se produisent au cours de ce processus. Lorsque le pré-refroidissement est effectué à un certain stade, la capacité thermique du pipeline et l'invasion thermique de l'environnement ne chaufferont pas le liquide cryogénique à la température de saturation, et l'état d'écoulement monophasé apparaîtra.

Dans le processus d'une vaporisation intense, des fluctuations de débit dramatique et de pression seront générées. Dans l'ensemble des fluctuations de pression, la pression maximale formée pour la première fois après que le liquide cryogénique entre directement dans le tuyau chaud est l'amplitude maximale dans l'ensemble du processus de fluctuation de pression, et l'onde de pression peut vérifier la capacité de pression du système. Par conséquent, seule la première onde de pression est généralement étudiée.

Une fois la valve ouverte, le liquide cryogénique pénètre rapidement dans le pipeline sous l'action de la différence de pression, et le film de vapeur généré par vaporisation sépare le liquide de la paroi du tuyau, formant un débit axial concentrique. Parce que le coefficient de résistance de la vapeur est très faible, de sorte que le débit du liquide cryogénique est très grand, avec la progression vers l'avant, la température du liquide en raison de l'absorption de chaleur et augmente progressivement, en conséquence, la pression du pipeline augmente, la vitesse de remplissage ralentit vers le bas. Si le tuyau est assez long, la température liquide doit atteindre la saturation à un moment donné, à quel point le liquide arrête de progresser. La chaleur de la paroi du tuyau dans le liquide cryogénique est toutes utilisé pour l'évaporation, à ce moment la vitesse d'évaporation est considérablement augmentée, la pression dans le pipeline est également augmentée, peut atteindre 1. 5 ~ 2 fois de la pression d'entrée. Sous l'action de la différence de pression, une partie du liquide sera repoussée vers le réservoir de stockage de liquide cryogénique, entraînant la vitesse de génération de vapeur devient plus petit, et parce qu'une partie de la vapeur générée à partir du décharge de sortie du tuyau, la chute de pression du tuyau, après Une période de temps, le pipeline rétablira le liquide dans les conditions de différence de pression, le phénomène réapparaîtra, ainsi répété. Cependant, dans le processus suivant, car il y a une certaine pression et une partie du liquide dans le tuyau, l'augmentation de la pression causée par le nouveau liquide est faible, donc le pic de pression sera plus petit que le premier pic.

Dans tout le processus de pré-refroidissement, le système doit non seulement supporter un impact sur les ondes de pression importante, mais doit également supporter une forte contrainte de retrait due au froid. L'action combinée des deux peut entraîner des dommages structurels au système, de sorte que les mesures nécessaires doivent être prises pour la contrôler.

Étant donné que le débit de pré-refroidissement affecte directement le processus de pré-refroidissement et la taille de la contrainte de rétrécissement du froid, le processus de pré-refroidissement peut être contrôlé en contrôlant le débit de pré-refroidissement. Le principe de sélection raisonnable du débit de pré-refroidissement consiste à raccourcir le temps de pré-refroidissement en utilisant un débit de pré-refroidissement plus important sur la prémisse de garantir que la fluctuation de la pression et la contrainte de rétrécissement du froid ne dépassent pas la plage admissible de l'équipement et des pipelines. Si le débit pré-refroidissement est trop petit, les performances d'isolation du pipeline ne sont pas bonnes pour le pipeline, elle peut ne jamais atteindre l'état de refroidissement.

Dans le processus de pré-refroidissement, en raison de la survenue d'un débit biphasé, il est impossible de mesurer le débit réel avec le débitmètre commun, il ne peut donc pas être utilisé pour guider le contrôle du débit de pré-refroidissement. Mais nous pouvons indirectement juger la taille de l'écoulement en surveillant la pression arrière du navire de réception. Dans certaines conditions, la relation entre la pression arrière du navire récepteur et le débit pré-refroidissement peut être déterminée par la méthode analytique. Lorsque le processus de pré-refroidissement progresse à l'état d'écoulement monophasé, le débit réel mesuré par le débitmètre peut être utilisé pour guider le contrôle de l'écoulement de pré-refroidissement. Cette méthode est souvent utilisée pour contrôler le remplissage du propulseur liquide cryogénique pour la fusée.

Le changement de pression arrière du navire récepteur correspond au processus de pré-refroidissement comme suit, qui peut être utilisé pour juger qualitativement l'étape de pré-refroidissement: lorsque la capacité d'échappement du navire récepteur est constante, la pression du dos augmentera rapidement en raison de la violente La vaporisation du liquide cryogénique au début, puis rabais progressivement avec la diminution de la température du navire et du pipeline de réception. À l'heure actuelle, la capacité de pré-refroidissement augmente.

À l'écoute de l'article suivant pour d'autres questions！

Équipement cryogénique HL

L'équipement cryogénique HL fondé en 1992 est une marque affiliée à HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. L'équipement cryogénique HL s'engage dans la conception et la fabrication du système de tuyauterie cryogénique isolé à vide élevé et un équipement de soutien connexe pour répondre aux différents besoins des clients. Le tuyau isolé sous vide et le tuyau flexible sont construits dans des matériaux isolés spéciaux multicouches élevés et multicouches et traversent une série de traitements techniques extrêmement stricts et un traitement à vide élevé, qui est utilisé pour le transfert d'oxygène liquide, de l'azote liquide , argon liquide, hydrogène liquide, hélium liquide, jambe de gaz d'éthylène liquéfié et gaz liquéfié LNG.

La série de produits de tuyaux à veste sous vide, de tuyau à veste à vide, de soupape à veste à vide et de séparateur de phase dans HL Cryogenic Equipment Company, qui a traversé une série de traitements techniques extrêmement stricts, sont utilisés pour le transfert d'oxygène liquide, d'azote liquide, d'argon liquide, Hydrogène liquide, hélium liquide, jambes et GNL, et ces produits sont entretenus pour des équipements cryogéniques (par exemple les réservoirs cryogéniques, les dewars et les couvertes, etc.) dans les industries de la séparation d'air, des gaz, de l'aviation, de l'électronique, du supraconducteur, des copeaux, de l'automatisation, de la nourriture et boisson, pharmacie, hôpital, biobanque, caoutchouc, génie chimique de fabrication de nouveaux matériaux, fer et acier en fer et scientifique, etc.