Un processus instable en transmission

Dans le processus de transmission de pipeline de liquide cryogénique, les propriétés spéciales et le fonctionnement du processus de liquide cryogénique provoqueront une série de processus instables différents de celui du liquide de température normal dans l'état de transition avant l'établissement d'un état stable. Le processus instable apporte également un grand impact dynamique à l'équipement, ce qui peut entraîner des dommages structurels. Par exemple, le système de remplissage d'oxygène liquide de la fusée de transport Saturne V aux États-Unis a autrefois provoqué la rupture de la ligne de perfusion en raison de l'impact du processus instable lorsque la valve a été ouverte. De plus, le processus instable causé les dommages d'autres équipements auxiliaires (tels que les vannes, les soufflets, etc.) est plus courant. Le processus instable dans le processus de transmission cryogénique du pipeline liquide comprend principalement le remplissage du tuyau de branche aveugle, le remplissage après une décharge intermittente de liquide dans le tuyau de vidange et le processus instable lors de l'ouverture de la valve qui a formé la chambre à air à l'avant. Ce que ces processus instables ont en commun, c'est que leur essence est le remplissage de la cavité de vapeur par liquide cryogénique, ce qui conduit à une chaleur et à un transfert de masse intenses à l'interface biphasée, entraînant des fluctuations nettes des paramètres du système. Étant donné que le processus de remplissage après une décharge intermittente de liquide du tuyau de vidange est similaire au processus instable lors de l'ouverture de la valve qui a formé la chambre à air à l'avant, ce qui suit analyse uniquement le processus instable lorsque le tuyau de branche aveugle est rempli et lorsque le tuyau La valve ouverte est ouverte.

Le processus instable de remplissage des tubes de branche aveugles

Pour la prise en compte de la sécurité et du contrôle du système, en plus du tuyau de transport principal, certains tuyaux de branche auxiliaires doivent être équipés dans le système de pipeline. De plus, la vanne de sécurité, la vanne de décharge et d'autres soupapes du système introduiront les tuyaux de branche correspondants. Lorsque ces branches ne fonctionnent pas, des branches aveugles sont formées pour le système de tuyauterie. L'invasion thermique du pipeline par l'environnement environnant entraînera inévitablement l'existence de cavités de vapeur dans le tube aveugle (dans certains cas, les cavités de vapeur sont spécialement utilisées pour réduire l'invasion thermique du liquide cryogénique du monde extérieur »). Dans l'état de transition, la pression dans le pipeline augmentera en raison de l'ajustement de la valve et d'autres raisons. Sous l'action de la différence de pression, le liquide remplira la chambre de vapeur. Si dans le processus de remplissage de la chambre à gaz, la vapeur générée par la vaporisation du liquide cryogénique en raison de la chaleur ne suffit pas pour inverser le liquide, le liquide remplira toujours la chambre à gaz. Enfin, après avoir rempli la cavité d'air, une condition de freinage rapide est formée au joint du tube aveugle, ce qui entraîne une pression forte près du joint

Le processus de remplissage du tube aveugle est divisé en trois étapes. Dans la première étape, le liquide est entraîné pour atteindre la vitesse de remplissage maximale sous l'action de la différence de pression jusqu'à ce que la pression soit équilibrée. Dans la deuxième étape, en raison de l'inertie, le liquide continue de se remplir. À l'heure actuelle, la différence de pression inverse (la pression dans la chambre à gaz augmente avec le processus de remplissage) ralentira le liquide. La troisième étape est le stade de freinage rapide, dans lequel l'impact de la pression est le plus grand.

La réduction de la vitesse de remplissage et la réduction de la taille de la cavité d'air peuvent être utilisées pour éliminer ou limiter la charge dynamique générée pendant la garniture du tuyau de branche aveugle. Pour le long système de pipeline, la source du débit liquide peut être ajustée en douceur à l'avance pour réduire la vitesse de l'écoulement, et la valve s'est fermée pendant longtemps.

En termes de structure, nous pouvons utiliser différentes pièces de guidage pour améliorer la circulation liquide dans le tuyau de branche aveugle, réduire la taille de la cavité d'air, introduire une résistance locale à l'entrée du tuyau de branche aveugle ou augmenter le diamètre du tuyau de branche aveugle pour réduire la vitesse de remplissage. De plus, la longueur et la position d'installation du tuyau braille auront un impact sur le choc secondaire de l'eau, de sorte que l'attention doit être accordée à la conception et à la disposition. La raison pour laquelle l'augmentation du diamètre du tuyau réduira la charge dynamique peut être expliquée qualitativement comme suit: Pour le remplissage de tuyaux de ramification aveugle, l'écoulement du tuyau de branche est limité par l'écoulement du tuyau principal, qui peut être supposé être une valeur fixe pendant l'analyse qualitative . L'augmentation du diamètre du tuyau de branche est équivalente à l'augmentation de la zone transversale, ce qui équivaut à réduire la vitesse de remplissage, conduisant ainsi à la réduction de la charge.

Le processus instable d'ouverture de la valve

Lorsque la valve est fermée, l'intrusion thermique de l'environnement, en particulier à travers le pont thermique, conduit rapidement à la formation d'une chambre à air devant la valve. Une fois la valve ouverte, la vapeur et le liquide commencent à se déplacer, car le débit de gaz est beaucoup plus élevé que le débit de liquide, la vapeur dans la soupape n'est pas complètement ouverte peu de temps après l'évacuation, entraînant une baisse rapide de la pression, du liquide est entraîné vers l'avant sous l'action de la différence de pression, lorsque le liquide proche de ne pas ouvrir complètement la valve, il formera des conditions de freinage, pour le moment, une percussion d'eau se produira, produisant une forte charge dynamique.

Le moyen le plus efficace d'éliminer ou de réduire la charge dynamique générée par le processus instable d'ouverture de la valve est de réduire la pression de travail à l'état de transition, afin de réduire la vitesse de remplissage de la chambre à gaz. De plus, l'utilisation de vannes hautement contrôlables, modifiant la direction de la section du tuyau et introduisant un pipeline de contournement spécial de petit diamètre (pour réduire la taille de la chambre à gaz) aura un effet sur la réduction de la charge dynamique. En particulier, il convient de noter que différent de la réduction de la charge dynamique lorsque le tuyau de branche aveugle est rempli en augmentant le diamètre du tuyau de branche aveugle, pour le processus instable lorsque la soupape est ouverte, l'augmentation du diamètre du tuyau principal équivaut à réduire l'uniforme La résistance aux tuyaux, qui augmentera le débit de la chambre à air remplie, augmentant ainsi la valeur de frappe d'eau.

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.