Analiza e disa pyetjeve në transportin kriogjenik të lëngjeve me tubacione (1)

Hyrjeprodhim

Me zhvillimin e teknologjisë kriogjenike, produktet e lëngshme kriogjenike kanë luajtur një rol të rëndësishëm në shumë fusha, të tilla si ekonomia kombëtare, mbrojtja kombëtare dhe kërkimi shkencor. Zbatimi i lëngjeve kriogjenike bazohet në ruajtjen dhe transportin efektiv dhe të sigurt të produkteve të lëngshme kriogjenike, dhe transmetimi i lëngjeve kriogjenike përmes tubacionit kalon nëpër të gjithë procesin e ruajtjes dhe transportit. Prandaj, është shumë e rëndësishme të sigurohet siguria dhe efikasiteti i transmetimit të lëngjeve kriogjenike përmes tubacionit. Për transmetimin e lëngjeve kriogjenike, është e nevojshme të zëvendësohet gazi në tubacion para transmetimit, përndryshe mund të shkaktojë dështim operacional. Procesi i paraftohjes është një lidhje e pashmangshme në procesin e transportit të produkteve të lëngshme kriogjenike. Ky proces do të sjellë goditje të forta presioni dhe efekte të tjera negative në tubacion. Përveç kësaj, fenomeni i gejzerit në tubacionin vertikal dhe fenomeni i paqëndrueshëm i funksionimit të sistemit, siç është mbushja e tubave të degëzuar të verbër, mbushja pas kullimit të intervalit dhe mbushja e dhomës së ajrit pas hapjes së valvulës, do të sjellin shkallë të ndryshme të efekteve negative në pajisje dhe tubacion. Duke pasur parasysh këtë, ky punim bën disa analiza të thella mbi problemet e mësipërme dhe shpreson të gjejë zgjidhjen përmes analizës.

 

Zhvendosja e gazit në linjë para transmetimit

Me zhvillimin e teknologjisë kriogjenike, produktet e lëngshme kriogjenike kanë luajtur një rol të rëndësishëm në shumë fusha, të tilla si ekonomia kombëtare, mbrojtja kombëtare dhe kërkimi shkencor. Zbatimi i lëngjeve kriogjenike bazohet në ruajtjen dhe transportin efektiv dhe të sigurt të produkteve të lëngshme kriogjenike, dhe transmetimi i lëngjeve kriogjenike përmes tubacionit kalon nëpër të gjithë procesin e ruajtjes dhe transportit. Prandaj, është shumë e rëndësishme të sigurohet siguria dhe efikasiteti i transmetimit të lëngjeve kriogjenike përmes tubacionit. Për transmetimin e lëngjeve kriogjenike, është e nevojshme të zëvendësohet gazi në tubacion para transmetimit, përndryshe mund të shkaktojë dështim operacional. Procesi i paraftohjes është një lidhje e pashmangshme në procesin e transportit të produkteve të lëngshme kriogjenike. Ky proces do të sjellë goditje të forta presioni dhe efekte të tjera negative në tubacion. Përveç kësaj, fenomeni i gejzerit në tubacionin vertikal dhe fenomeni i paqëndrueshëm i funksionimit të sistemit, siç është mbushja e tubave të degëzuar të verbër, mbushja pas kullimit të intervalit dhe mbushja e dhomës së ajrit pas hapjes së valvulës, do të sjellin shkallë të ndryshme të efekteve negative në pajisje dhe tubacion. Duke pasur parasysh këtë, ky punim bën disa analiza të thella mbi problemet e mësipërme dhe shpreson të gjejë zgjidhjen përmes analizës.

 

Procesi i paraftohjes së tubacionit

Në të gjithë procesin e transmetimit të lëngjeve kriogjenike në tubacion, përpara se të vendoset një gjendje e qëndrueshme transmetimi, do të ketë një sistem paraftohjeje dhe një sistem tubacionesh të nxehtë dhe një proces pajisjesh marrëse, domethënë një proces paraftohjeje. Në këtë proces, tubacioni dhe pajisjet marrëse duhet t'i rezistojnë stresit të konsiderueshëm të tkurrjes dhe presionit të goditjes, prandaj duhet të kontrollohen.

Le të fillojmë me një analizë të procesit.

I gjithë procesi i paraftohjes fillon me një proces avullimi të dhunshëm, dhe më pas shfaqet rrjedhë dyfazore. Së fundmi, rrjedha njëfazore shfaqet pasi sistemi të jetë ftohur plotësisht. Në fillim të procesit të paraftohjes, temperatura e murit tejkalon dukshëm temperaturën e ngopjes së lëngut kriogjenik, dhe madje tejkalon temperaturën e sipërme limit të lëngut kriogjenik - temperaturën përfundimtare të mbinxehjes. Për shkak të transferimit të nxehtësisë, lëngu pranë murit të tubit nxehet dhe avullohet menjëherë për të formuar një film avulli, i cili rrethon plotësisht murin e tubit, domethënë ndodh zierja e filmit. Pas kësaj, me procesin e paraftohjes, temperatura e murit të tubit bie gradualisht nën temperaturën limit të mbinxehjes, dhe më pas formohen kushte të favorshme për zierje kalimtare dhe zierje me flluska. Gjatë këtij procesi ndodhin luhatje të mëdha të presionit. Kur paraftohja kryhet në një fazë të caktuar, kapaciteti i nxehtësisë së tubacionit dhe pushtimi i nxehtësisë së mjedisit nuk do ta ngrohin lëngun kriogjenik në temperaturën e ngopjes, dhe do të shfaqet gjendja e rrjedhës njëfazore.

Në procesin e avullimit intensiv, do të gjenerohen luhatje dramatike të rrjedhës dhe presionit. Në të gjithë procesin e luhatjeve të presionit, presioni maksimal i formuar për herë të parë pasi lëngu kriogjenik hyn direkt në tubin e nxehtë është amplituda maksimale në të gjithë procesin e luhatjes së presionit, dhe vala e presionit mund të verifikojë kapacitetin e presionit të sistemit. Prandaj, vetëm vala e parë e presionit studiohet përgjithësisht.

Pasi të hapet valvula, lëngu kriogjenik hyn shpejt në tubacion nën veprimin e ndryshimit të presionit, dhe filmi i avullit i gjeneruar nga avullimi e ndan lëngun nga muri i tubacionit, duke formuar një rrjedhë aksiale koncentrike. Meqenëse koeficienti i rezistencës së avullit është shumë i vogël, shkalla e rrjedhjes së lëngut kriogjenik është shumë e madhe, me përparimin përpara, temperatura e lëngut rritet gradualisht për shkak të thithjes së nxehtësisë, përkatësisht, presioni i tubacionit rritet, shpejtësia e mbushjes ngadalësohet. Nëse tubi është mjaftueshëm i gjatë, temperatura e lëngut duhet të arrijë ngopjen në një moment, në të cilin pikë lëngu ndalon përparimin. Nxehtësia nga muri i tubacionit në lëngun kriogjenik përdoret e gjitha për avullim, në këtë kohë shpejtësia e avullimit rritet shumë, presioni në tubacion rritet gjithashtu, mund të arrijë 1,5 ~ 2 herë presionin e hyrjes. Nën veprimin e ndryshimit të presionit, një pjesë e lëngut do të kthehet përsëri në rezervuarin kriogjenik të ruajtjes së lëngut, duke rezultuar në një rënie të shpejtësisë së gjenerimit të avullit, dhe për shkak se një pjesë e avullit të gjeneruar nga dalja e tubit shkarkohet, presioni i tubit bie, pas një periudhe kohore, tubacioni do ta rivendosë lëngun në kushtet e ndryshimit të presionit, fenomeni do të shfaqet përsëri, pra përsëritet. Megjithatë, në procesin vijues, për shkak se ekziston një presion i caktuar dhe një pjesë e lëngut në tub, rritja e presionit të shkaktuar nga lëngu i ri është e vogël, kështu që kulmi i presionit do të jetë më i vogël se kulmi i parë.

Gjatë gjithë procesit të paraftohjes, sistemi jo vetëm që duhet të përballojë një ndikim të madh të valës së presionit, por duhet të përballojë edhe një stres të madh tkurrjeje për shkak të të ftohtit. Veprimi i kombinuar i të dyjave mund të shkaktojë dëmtime strukturore në sistem, prandaj duhet të merren masat e nevojshme për ta kontrolluar atë.

Meqenëse shpejtësia e rrjedhjes së paraftohjes ndikon drejtpërdrejt në procesin e paraftohjes dhe madhësinë e stresit të tkurrjes në të ftohtë, procesi i paraftohjes mund të kontrollohet duke kontrolluar shpejtësinë e rrjedhjes së paraftohjes. Parimi i arsyeshëm i përzgjedhjes së shpejtësisë së rrjedhjes së paraftohjes është shkurtimi i kohës së paraftohjes duke përdorur një shpejtësi më të madhe të rrjedhjes së paraftohjes me kusht që të sigurohet që luhatja e presionit dhe stresi i tkurrjes në të ftohtë të mos tejkalojnë diapazonin e lejuar të pajisjeve dhe tubacioneve. Nëse shpejtësia e rrjedhjes së paraftohjes është shumë e vogël, performanca e izolimit të tubacionit nuk është e mirë për tubacionin, ai mund të mos arrijë kurrë gjendjen e ftohjes.

Në procesin e paraftohjes, për shkak të ndodhjes së rrjedhës dyfazore, është e pamundur të matet shkalla reale e rrjedhës me një matës të zakonshëm të rrjedhës, kështu që nuk mund të përdoret për të udhëhequr kontrollin e shkallës së rrjedhës së paraftohjes. Por ne mund të gjykojmë indirekt madhësinë e rrjedhës duke monitoruar presionin e kundërt të enës pritëse. Nën kushte të caktuara, marrëdhënia midis presionit të kundërt të enës pritëse dhe rrjedhës së paraftohjes mund të përcaktohet me metodë analitike. Kur procesi i paraftohjes përparon në gjendjen e rrjedhës njëfazore, rrjedha aktuale e matur nga matësi i rrjedhës mund të përdoret për të udhëhequr kontrollin e rrjedhës së paraftohjes. Kjo metodë përdoret shpesh për të kontrolluar mbushjen e lëndës shtytëse të lëngshme kriogjenike për raketa.

Ndryshimi i presionit të kundërt të enës pritëse korrespondon me procesin e paraftohjes si më poshtë, i cili mund të përdoret për të gjykuar në mënyrë cilësore fazën e paraftohjes: kur kapaciteti i shkarkimit të enës pritëse është konstant, presioni i kundërt do të rritet me shpejtësi për shkak të avullimit të dhunshëm të lëngut kriogjenik në fillim, dhe pastaj do të bjerë gradualisht me uljen e temperaturës së enës pritëse dhe tubacionit. Në këtë kohë, kapaciteti i paraftohjes rritet.

Ndiqeni artikullin tjetër për pyetje të tjera!

 

Pajisjet kriogjenike HL

HL Cryogenic Equipment, e themeluar në vitin 1992, është një markë e lidhur me HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment është e përkushtuar në projektimin dhe prodhimin e Sistemit të Tubave Kriogjenike të Izoluara me Vakum të Lartë dhe Pajisjeve Mbështetëse përkatëse për të përmbushur nevojat e ndryshme të klientëve. Tubi dhe Tubi Fleksibël i Izoluar me Vakum janë ndërtuar në materiale të izoluara speciale me vakum të lartë dhe shumështresa, dhe kalojnë nëpër një sërë trajtimesh teknike jashtëzakonisht të rrepta dhe trajtimi me vakum të lartë, i cili përdoret për transferimin e oksigjenit të lëngshëm, azotit të lëngshëm, argonit të lëngshëm, hidrogjenit të lëngshëm, heliumit të lëngshëm, gazit të etilenit të lëngshëm LEG dhe gazit natyror të lëngshëm LNG.

Seria e produkteve të Tubave me Mbulesë Vakumi, Tubave me Mbulesë Vakumi, Valvulave me Mbulesë Vakumi dhe Ndarësve të Fazave në HL Cryogenic Equipment Company, të cilat kanë kaluar nëpër një sërë trajtimesh teknike jashtëzakonisht të rrepta, përdoren për transferimin e oksigjenit të lëngshëm, azotit të lëngshëm, argonit të lëngshëm, hidrogjenit të lëngshëm, heliumit të lëngshëm, LEG dhe LNG, dhe këto produkte shërbehen për pajisje kriogjenike (p.sh. rezervuarë kriogjenikë, dewar dhe kuti të ftohta etj.) në industritë e ndarjes së ajrit, gazrave, aviacionit, elektronikës, superpërçuesve, çipave, montimit të automatizimit, ushqimit dhe pijeve, farmacisë, spitalit, biobankës, gomës, prodhimit të materialeve të reja, inxhinierisë kimike, hekurit dhe çelikut, dhe kërkimit shkencor etj.


Koha e postimit: 27 shkurt 2023

Lini Mesazhin Tuaj