Proses transmisi yang tidak stabil

Dalam proses transmisi pipa cairan kriogenik, sifat khusus dan proses pengoperasian cairan kriogenik akan menyebabkan serangkaian proses tidak stabil yang berbeda dengan fluida bersuhu 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 pada roket angkut Saturn V di Amerika Serikat pernah menyebabkan putusnya saluran infus akibat dampak proses yang tidak stabil saat katup dibuka. Selain itu, proses yang tidak stabil menyebabkan kerusakan pada peralatan bantu lainnya (seperti katup, bellow, dll.) lebih sering terjadi. Proses ketidakstabilan pada proses transmisi pipa cairan kriogenik terutama meliputi pengisian pipa cabang buta, pengisian setelah pembuangan cairan secara terputus-putus pada pipa pembuangan, dan proses ketidakstabilan pada saat pembukaan katup yang membentuk ruang udara di bagian depan. Kesamaan dari proses-proses yang tidak stabil ini adalah bahwa esensinya adalah pengisian rongga uap dengan 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 keluarnya cairan dari pipa pembuangan secara berkala mirip dengan proses tidak stabil saat membuka katup yang telah membentuk ruang udara di depan, berikut ini hanya analisa 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 pengendalian sistem, selain pipa pengangkut utama, beberapa pipa cabang tambahan harus dilengkapi dalam sistem perpipaan. Selain itu, katup pengaman, katup pelepasan, dan katup lain dalam sistem akan memasukkan pipa cabang yang sesuai. Ketika cabang-cabang ini tidak berfungsi, cabang-cabang buta dibentuk untuk sistem perpipaan. Invasi termal pada pipa oleh lingkungan sekitar pasti akan menyebabkan adanya rongga uap di dalam 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 meningkat karena penyesuaian katup dan alasan lainnya. Di bawah pengaruh perbedaan tekanan, cairan akan mengisi ruang uap. Jika pada proses pengisian kamar gas, uap yang dihasilkan dari penguapan cairan kriogenik akibat panas tidak cukup untuk menggerakkan cairan secara terbalik, maka cairan tersebut akan selalu mengisi kamar gas. Akhirnya, setelah rongga udara terisi, terjadi kondisi pengereman yang cepat pada segel tabung buta, yang menyebabkan tekanan tajam di dekat segel.

Proses pengisian blind tube dibagi menjadi tiga tahap. Pada tahap pertama, cairan didorong untuk mencapai kecepatan pengisian maksimum di bawah pengaruh perbedaan tekanan hingga tekanan seimbang. Pada tahap kedua, karena inersia, cairan terus mengalir ke depan. Pada saat ini, perbedaan tekanan balik (tekanan dalam kamar gas meningkat seiring dengan proses pengisian) akan memperlambat fluida. Tahap ketiga adalah tahap pengereman cepat, dimana dampak tekanannya paling besar.

Mengurangi kecepatan pengisian dan memperkecil 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 diatur dengan lancar terlebih dahulu untuk mengurangi kecepatan aliran, dan katup ditutup dalam waktu yang lama.

Dari segi struktur, kita dapat menggunakan bagian pemandu yang berbeda untuk meningkatkan sirkulasi cairan di pipa cabang buta, mengurangi ukuran rongga udara, menimbulkan hambatan 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 kejutan air sekunder, sehingga desain dan tata letaknya harus diperhatikan. 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 bernilai tetap selama analisis kualitatif. . Meningkatkan diameter pipa cabang setara dengan meningkatkan luas penampang, yang setara dengan mengurangi kecepatan pengisian, sehingga mengurangi beban.

Proses Pembukaan Katup yang Tidak Stabil

Ketika katup ditutup, 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 dalam katup tidak terbuka penuh segera setelah dievakuasi, sehingga terjadi penurunan tekanan yang cepat, cairan didorong ke depan di bawah aksi perbedaan tekanan, ketika cairan dekat dengan katup yang belum terbuka sepenuhnya, maka akan terbentuk kondisi pengereman, Pada saat ini akan terjadi perkusi air, menghasilkan beban dinamis yang kuat.

Cara paling efektif untuk menghilangkan atau mengurangi beban dinamis yang ditimbulkan oleh proses pembukaan katup yang tidak stabil adalah dengan mengurangi tekanan kerja pada keadaan transisi, sehingga dapat mengurangi kecepatan pengisian kamar gas. Selain itu, penggunaan katup yang sangat dapat dikontrol, mengubah arah bagian pipa dan memperkenalkan pipa bypass khusus berdiameter kecil (untuk mengurangi ukuran kamar gas) akan berdampak pada pengurangan beban dinamis. Secara khusus, perlu diperhatikan bahwa berbeda dengan pengurangan beban dinamis ketika pipa cabang buta diisi dengan meningkatkan diameter pipa cabang buta, untuk proses tidak stabil ketika katup dibuka, peningkatan diameter pipa utama sama dengan pengurangan seragam. hambatan pipa, 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 merupakan merek yang berafiliasi dengan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment berkomitmen pada desain dan pembuatan Sistem Perpipaan Kriogenik Berinsulasi Vakum Tinggi dan Peralatan Pendukung terkait untuk memenuhi berbagai kebutuhan pelanggan. Pipa Berinsulasi Vakum dan Selang Fleksibel dibuat dari bahan berinsulasi khusus vakum tinggi dan multi-lapisan multi-layar, 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 Fase di HL Cryogenic Equipment Company, yang telah melalui serangkaian perlakuan teknis yang sangat ketat, digunakan untuk mentransfer oksigen cair, nitrogen cair, argon cair, hidrogen cair, helium cair, LEG dan LNG, dan produk-produk ini digunakan untuk peralatan kriogenik (misalnya tangki kriogenik, dewar dan coldbox, dll.) dalam industri pemisahan udara, gas, penerbangan, elektronik, superkonduktor, chip, otomasi perakitan, makanan & minuman, farmasi, rumah sakit, biobank, karet, manufaktur material baru, teknik kimia, besi & baja, dan penelitian ilmiah, dll.