Một quá trình không ổn định trong truyền tải

Trong quá trình truyền đường ống lỏng gây lạnh, các tính chất đặc biệt và hoạt động xử lý chất lỏng đông lạnh sẽ gây ra một loạt các quá trình không ổn định khác với chất lỏng nhiệt độ bình thường ở trạng thái chuyển tiếp trước khi thiết lập trạng thái ổn định. Quá trình không ổn định cũng mang lại tác động năng động lớn cho thiết bị, có thể gây ra thiệt hại về cấu trúc. Ví dụ, hệ thống làm đầy oxy lỏng của tên lửa vận chuyển Saturn V ở Hoa Kỳ đã từng gây ra sự vỡ của đường truyền do tác động của quá trình không ổn định khi van được mở. Ngoài ra, quá trình không ổn định gây ra thiệt hại của các thiết bị phụ trợ khác (như van, ống thổi, v.v.) là phổ biến hơn. Quá trình không ổn định trong quá trình truyền đường ống lỏng gây lạnh chủ yếu bao gồm việc lấp đầy ống nhánh mù, làm đầy sau khi xả chất lỏng không liên tục trong ống thoát nước và quá trình không ổn định khi mở van hình thành buồng không khí ở phía trước. Những gì các quá trình không ổn định này có điểm chung là bản chất của chúng là việc lấp đầy khoang hơi bằng chất lỏng đông lạnh, dẫn đến nhiệt và truyền khối lượng lớn ở giao diện hai pha, dẫn đến sự dao động sắc nét của các tham số hệ thống. Do quá trình làm đầy sau khi xả chất lỏng không liên tục từ ống thoát nước tương tự như quá trình không ổn định khi mở van hình thành buồng không khí ở phía trước, sau đây chỉ phân tích quá trình không ổn định khi ống nhánh bị mù được lấp đầy và khi mở van mở.

Quá trình không ổn định của việc lấp đầy các ống nhánh mù

Để xem xét an toàn và kiểm soát hệ thống, ngoài đường ống truyền tải chính, một số ống nhánh phụ phải được trang bị trong hệ thống đường ống. Ngoài ra, van an toàn, van xả và các van khác trong hệ thống sẽ giới thiệu các đường ống nhánh tương ứng. Khi các nhánh này không hoạt động, các nhánh mù được hình thành cho hệ thống đường ống. Sự xâm nhập nhiệt của đường ống bởi môi trường xung quanh chắc chắn sẽ dẫn đến sự tồn tại của các khoang hơi trong ống mù (trong một số trường hợp, các khoang hơi được sử dụng đặc biệt để làm giảm sự xâm lấn của chất lỏng từ thế giới bên ngoài). Buồng, hơi nước được tạo ra bởi sự hóa hơi của chất lỏng lạnh do nhiệt không đủ để đảo ngược chất lỏng, chất lỏng sẽ luôn lấp đầy buồng khí.

Quá trình làm đầy của ống mù được chia thành ba giai đoạn. Trong giai đoạn đầu tiên, chất lỏng được điều khiển để đạt tốc độ làm đầy tối đa dưới tác dụng chênh lệch áp suất cho đến khi áp suất được cân bằng. Trong giai đoạn thứ hai, do quán tính, chất lỏng tiếp tục lấp đầy về phía trước. Tại thời điểm này, chênh lệch áp suất ngược (áp suất trong buồng khí tăng theo quá trình làm đầy) sẽ làm chậm chất lỏng. Giai đoạn thứ ba là giai đoạn phanh nhanh, trong đó tác động áp lực là lớn nhất.

Giảm tốc độ làm đầy và giảm kích thước của khoang không khí có thể được sử dụng để loại bỏ hoặc giới hạn tải động được tạo ra trong quá trình làm đầy của ống nhánh mù. Đối với hệ thống đường ống dài, nguồn của dòng chất lỏng có thể được điều chỉnh trước một cách trơn tru để giảm vận tốc của dòng chảy và van đóng trong một thời gian dài.

Về cấu trúc, chúng ta có thể sử dụng các bộ phận hướng dẫn khác nhau để tăng cường lưu thông chất lỏng trong ống nhánh mù, giảm kích thước của khoang không khí, đưa ra điện trở cục bộ ở lối vào của ống nhánh mù hoặc tăng đường kính của ống nhánh mù để giảm tốc độ lấp đầy. Ngoài ra, chiều dài và vị trí lắp đặt của ống chữ nổi sẽ có tác động đến cú sốc nước thứ cấp, vì vậy cần chú ý đến thiết kế và bố cục. Lý do tại sao tăng đường kính ống sẽ làm giảm tải động có thể được giải thích về mặt chất lượng như sau: Đối với việc làm đầy đường ống nhánh mù, dòng ống nhánh bị giới hạn bởi dòng chảy chính, có thể được coi là giá trị cố định trong quá trình phân tích định tính. Việc tăng đường kính ống nhánh tương đương với việc tăng diện tích mặt cắt ngang, tương đương với việc giảm tốc độ làm đầy, do đó dẫn đến giảm tải.

Quá trình mở van không ổn định

Khi van được đóng lại, sự xâm nhập nhiệt từ môi trường, đặc biệt là qua cây cầu nhiệt, nhanh chóng dẫn đến sự hình thành của một buồng không khí phía trước van. Sau khi van được mở, hơi nước và chất lỏng bắt đầu di chuyển, vì tốc độ dòng khí cao hơn nhiều so với tốc độ dòng chất lỏng, hơi nước trong van không được mở hoàn toàn ngay sau khi sơ tán, dẫn đến giảm áp suất nhanh, chất lỏng sẽ xảy ra trước khi tăng áp lực.

Cách hiệu quả nhất để loại bỏ hoặc giảm tải động được tạo ra bởi quá trình mở van không ổn định là giảm áp suất làm việc ở trạng thái chuyển tiếp, để giảm tốc độ lấp đầy buồng khí. Ngoài ra, việc sử dụng các van có thể điều khiển cao, thay đổi hướng của phần đường ống và giới thiệu đường ống thông qua đặc biệt đường kính nhỏ (để giảm kích thước của buồng khí) sẽ có ảnh hưởng đến việc giảm tải động. Cụ thể, cần lưu ý rằng khác với việc giảm tải động khi ống nhánh mù được lấp đầy bằng cách tăng đường kính ống nhánh mù, đối với quá trình không ổn định khi mở van, tăng đường kính ống chính tương đương với việc giảm điện trở ống đồng đều, sẽ tăng tốc độ dòng chảy của khung không khí, do đó tăng giá trị của nước.

Thiết bị đông lạnh HL

Thiết bị tạo lạnh HL được thành lập vào năm 1992 là một thương hiệu liên kết với công ty thiết bị đông lạnh của HL Công ty thiết bị Cryogenic Cryogen Co., Ltd. Thiết bị tạo lạnh HL cam kết thiết kế và sản xuất hệ thống đường ống lạnh cách nhiệt cao và thiết bị hỗ trợ liên quan để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của khách hàng. Ống cách nhiệt chân không và ống linh hoạt được xây dựng trong một vật liệu cách nhiệt đặc biệt của nhiều lớp chân không và nhiều lớp, và đi qua một loạt các phương pháp điều trị kỹ thuật cực kỳ nghiêm ngặt và xử lý chân không cao, được sử dụng để truyền oxy lỏng, chất lỏng

Chuỗi sản phẩm của ống áo khoác chân không, ống áo khoác chân không, van có máy chân không và thiết bị tách pha trong công ty thiết bị đông lạnh HL, được truyền qua một loạt các phương pháp điều trị kỹ thuật cực kỳ nghiêm ngặt, được sử dụng để chuyển oxy lỏng, chất lỏng và hộp lạnh, v.v.) trong các ngành công nghiệp tách không khí, khí, hàng không, điện tử, siêu dẫn, chip, lắp ráp tự động hóa, thực phẩm & đồ uống, dược, bệnh viện, biobank, cao su, kỹ thuật hóa học sản xuất vật liệu mới, sắt & thép, và nghiên cứu khoa học, v.v.