Proses transmisi yang tidak stabil

Dalam proses transmisi pipa cairan kriogenik, sifat khusus dan operasi proses cairan kriogenik akan menyebabkan serangkaian proses tidak stabil yang berbeda dari cairan suhu normal dalam keadaan transisi sebelum terbentuknya keadaan stabil. Proses yang tidak stabil juga membawa dampak dinamis yang besar pada peralatan, yang dapat menyebabkan kerusakan struktural. Misalnya, sistem pengisian oksigen cair dari roket pengangkut Saturn V di Amerika Serikat pernah menyebabkan putusnya saluran infus karena dampak dari proses yang tidak stabil saat katup dibuka. Selain itu, proses yang tidak stabil menyebabkan kerusakan peralatan bantu lainnya (seperti katup, bellow, dll.) lebih umum terjadi. Proses yang tidak stabil dalam proses transmisi pipa cairan kriogenik terutama mencakup pengisian pipa cabang buta, pengisian setelah pembuangan cairan terputus-putus di pipa pembuangan dan proses yang tidak stabil saat membuka katup yang telah membentuk ruang udara di bagian depan. Kesamaan dari proses yang tidak stabil ini adalah bahwa esensinya adalah pengisian rongga uap oleh cairan kriogenik, yang menyebabkan perpindahan panas dan massa yang intens pada antarmuka dua fase, yang mengakibatkan fluktuasi tajam pada parameter sistem. Karena proses pengisian setelah pembuangan cairan berkala dari pipa pembuangan mirip dengan proses tidak stabil saat membuka katup yang membentuk ruang udara di depan, berikut ini hanya menganalisis proses tidak stabil saat pipa cabang buta diisi dan saat katup terbuka dibuka.

Proses Pengisian Tabung Cabang Buta yang Tidak Stabil

Untuk pertimbangan keamanan dan kontrol sistem, selain pipa pengangkut utama, beberapa pipa cabang tambahan harus dilengkapi dalam sistem pipa. Selain itu, katup pengaman, katup pembuangan, dan katup lain dalam sistem akan memperkenalkan pipa cabang yang sesuai. Ketika cabang-cabang ini tidak berfungsi, cabang buta terbentuk untuk sistem perpipaan. Invasi termal pipa oleh lingkungan sekitar pasti akan menyebabkan adanya rongga uap di tabung buta (dalam beberapa kasus, rongga uap secara khusus digunakan untuk mengurangi invasi panas cairan kriogenik dari dunia luar "). Dalam keadaan transisi, tekanan dalam pipa akan naik karena penyesuaian katup dan alasan lainnya. Di bawah aksi perbedaan tekanan, cairan akan mengisi ruang uap. Jika dalam proses pengisian ruang gas, uap yang dihasilkan oleh penguapan cairan kriogenik karena panas tidak cukup untuk membalikkan cairan, cairan akan selalu mengisi ruang gas. Akhirnya, setelah mengisi rongga udara, kondisi pengereman cepat terbentuk di segel tabung buta, yang mengarah ke tekanan tajam di dekat segel

Proses pengisian tabung tertutup dibagi menjadi tiga tahap. Pada tahap pertama, cairan didorong untuk mencapai kecepatan pengisian maksimum di bawah aksi perbedaan tekanan hingga tekanan seimbang. Pada tahap kedua, karena inersia, cairan terus mengisi ke depan. Pada saat ini, perbedaan tekanan terbalik (tekanan di ruang gas meningkat dengan proses pengisian) akan memperlambat cairan. Tahap ketiga adalah tahap pengereman cepat, di mana dampak tekanan adalah yang terbesar.

Mengurangi kecepatan pengisian dan mengurangi ukuran rongga udara dapat digunakan untuk menghilangkan atau membatasi beban dinamis yang dihasilkan selama pengisian pipa cabang buta. Untuk sistem perpipaan yang panjang, sumber aliran cairan dapat disesuaikan dengan lancar terlebih dahulu untuk mengurangi kecepatan aliran, dan katup ditutup untuk waktu yang lama.

Dari segi struktur, kita dapat menggunakan berbagai bagian pemandu untuk meningkatkan sirkulasi cairan di pipa cabang buta, mengurangi ukuran rongga udara, memperkenalkan resistensi lokal di pintu masuk pipa cabang buta atau meningkatkan diameter pipa cabang buta untuk mengurangi kecepatan pengisian. Selain itu, panjang dan posisi pemasangan pipa braille akan berdampak pada guncangan air sekunder, jadi perhatian harus diberikan pada desain dan tata letak. Alasan mengapa peningkatan diameter pipa akan mengurangi beban dinamis dapat dijelaskan secara kualitatif sebagai berikut: untuk pengisian pipa cabang buta, aliran pipa cabang dibatasi oleh aliran pipa utama, yang dapat diasumsikan sebagai nilai tetap selama analisis kualitatif. Meningkatkan diameter pipa cabang setara dengan meningkatkan luas penampang, yang setara dengan mengurangi kecepatan pengisian, sehingga mengarah pada pengurangan beban.

Proses Pembukaan Katup yang Tidak Stabil

Ketika katup tertutup, intrusi panas dari lingkungan, terutama melalui jembatan termal, dengan cepat menyebabkan terbentuknya ruang udara di depan katup. Setelah katup dibuka, uap dan cairan mulai bergerak, karena laju aliran gas jauh lebih tinggi daripada laju aliran cairan, uap di katup tidak terbuka sepenuhnya segera setelah evakuasi, yang mengakibatkan penurunan tekanan yang cepat, cairan didorong maju di bawah aksi perbedaan tekanan, ketika cairan menutup katup yang tidak terbuka sepenuhnya, itu akan membentuk kondisi pengereman, Pada saat ini, perkusi air akan terjadi, menghasilkan beban dinamis yang kuat.

Cara paling efektif untuk menghilangkan atau mengurangi beban dinamis yang dihasilkan oleh proses pembukaan katup yang tidak stabil adalah dengan mengurangi tekanan kerja dalam keadaan transisi, sehingga dapat mengurangi kecepatan pengisian ruang gas. Selain itu, penggunaan katup yang sangat terkendali, mengubah arah bagian pipa dan memperkenalkan pipa pintas khusus berdiameter kecil (untuk mengurangi ukuran ruang gas) akan berdampak pada pengurangan beban dinamis. Secara khusus, perlu dicatat bahwa berbeda dari pengurangan beban dinamis saat pipa cabang buta diisi dengan meningkatkan diameter pipa cabang buta, untuk proses yang tidak stabil saat katup dibuka, meningkatkan diameter pipa utama setara dengan mengurangi resistansi pipa yang seragam, yang akan meningkatkan laju aliran ruang udara yang terisi, sehingga meningkatkan nilai water strike.

Peralatan Kriogenik HL

HL Cryogenic Equipment yang didirikan pada tahun 1992 adalah merek yang berafiliasi dengan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment berkomitmen untuk merancang dan memproduksi Sistem Perpipaan Kriogenik Berinsulasi Vakum Tinggi dan Peralatan Pendukung terkait untuk memenuhi berbagai kebutuhan pelanggan. Pipa Berinsulasi Vakum dan Selang Fleksibel dibuat dalam bahan berinsulasi khusus vakum tinggi dan berlapis-lapis, dan melewati serangkaian perawatan teknis yang sangat ketat dan perawatan vakum tinggi, yang digunakan untuk mentransfer oksigen cair, nitrogen cair, argon cair, hidrogen cair, helium cair, gas etilen cair LEG, dan gas alam cair LNG.

Rangkaian produk Pipa Berjaket Vakum, Selang Berjaket Vakum, Katup Berjaket Vakum, dan Pemisah Fasa di HL Cryogenic Equipment Company, yang telah melalui serangkaian perawatan teknis yang sangat ketat, digunakan untuk mentransfer oksigen cair, nitrogen cair, argon cair, hidrogen cair, helium cair, LEG, dan LNG, dan produk-produk ini diservis untuk peralatan kriogenik (misalnya tangki kriogenik, dewar, dan coldbox, dsb.) dalam industri pemisahan udara, gas, penerbangan, elektronik, superkonduktor, chip, perakitan otomasi, makanan & minuman, farmasi, rumah sakit, biobank, karet, manufaktur material baru, teknik kimia, besi & baja, dan penelitian ilmiah, dsb.