Pagsusuri ng Ilang Tanong sa Cryogenic Liquid Pipeline Transportation (1)

Panimulaproduksyon

Kasabay ng pag-unlad ng teknolohiyang cryogenic, ang mga produktong cryogenic liquid ay gumaganap ng mahalagang papel sa maraming larangan tulad ng pambansang ekonomiya, pambansang depensa, at siyentipikong pananaliksik. Ang aplikasyon ng cryogenic liquid ay batay sa epektibo at ligtas na pag-iimbak at transportasyon ng mga produktong cryogenic liquid, at ang paghahatid ng pipeline ng cryogenic liquid ay sumasaklaw sa buong proseso ng pag-iimbak at transportasyon. Samakatuwid, napakahalagang tiyakin ang kaligtasan at kahusayan ng paghahatid ng pipeline ng cryogenic liquid. Para sa paghahatid ng mga cryogenic liquid, kinakailangang palitan ang gas sa pipeline bago ang paghahatid, kung hindi, maaari itong magdulot ng pagkabigo sa operasyon. Ang proseso ng precooling ay isang hindi maiiwasang koneksyon sa proseso ng transportasyon ng produktong cryogenic liquid. Ang prosesong ito ay magdudulot ng malakas na pressure shock at iba pang negatibong epekto sa pipeline. Bukod pa rito, ang geyser phenomenon sa vertical pipeline at ang hindi matatag na phenomenon ng operasyon ng sistema, tulad ng pagpuno ng blind branch pipe, pagpuno pagkatapos ng interval drainage, at pagpuno ng air chamber pagkatapos ng pagbukas ng balbula, ay magdudulot ng iba't ibang antas ng masamang epekto sa kagamitan at pipeline. Dahil dito, ang papel na ito ay gumagawa ng ilang malalim na pagsusuri sa mga problemang nabanggit, at umaasang matutuklasan ang solusyon sa pamamagitan ng pagsusuri.

 

Paglipat ng gas sa linya bago ang paghahatid

Kasabay ng pag-unlad ng teknolohiyang cryogenic, ang mga produktong cryogenic liquid ay gumaganap ng mahalagang papel sa maraming larangan tulad ng pambansang ekonomiya, pambansang depensa, at siyentipikong pananaliksik. Ang aplikasyon ng cryogenic liquid ay batay sa epektibo at ligtas na pag-iimbak at transportasyon ng mga produktong cryogenic liquid, at ang paghahatid ng pipeline ng cryogenic liquid ay sumasaklaw sa buong proseso ng pag-iimbak at transportasyon. Samakatuwid, napakahalagang tiyakin ang kaligtasan at kahusayan ng paghahatid ng pipeline ng cryogenic liquid. Para sa paghahatid ng mga cryogenic liquid, kinakailangang palitan ang gas sa pipeline bago ang paghahatid, kung hindi, maaari itong magdulot ng pagkabigo sa operasyon. Ang proseso ng precooling ay isang hindi maiiwasang koneksyon sa proseso ng transportasyon ng produktong cryogenic liquid. Ang prosesong ito ay magdudulot ng malakas na pressure shock at iba pang negatibong epekto sa pipeline. Bukod pa rito, ang geyser phenomenon sa vertical pipeline at ang hindi matatag na phenomenon ng operasyon ng sistema, tulad ng pagpuno ng blind branch pipe, pagpuno pagkatapos ng interval drainage, at pagpuno ng air chamber pagkatapos ng pagbukas ng balbula, ay magdudulot ng iba't ibang antas ng masamang epekto sa kagamitan at pipeline. Dahil dito, ang papel na ito ay gumagawa ng ilang malalim na pagsusuri sa mga problemang nabanggit, at umaasang matutuklasan ang solusyon sa pamamagitan ng pagsusuri.

 

Ang proseso ng precooling ng pipeline

Sa buong proseso ng transmisyon ng cryogenic liquid pipeline, bago maitatag ang isang matatag na estado ng transmisyon, magkakaroon ng pre-cooling at hot piping system at proseso ng receiving equipment, ibig sabihin, ang proseso ng pre-cooling. Sa prosesong ito, ang pipeline at receiving equipment ay dapat makatiis ng malaking stress sa pag-urong at impact pressure, kaya dapat itong kontrolin.

Magsimula tayo sa isang pagsusuri ng proseso.

Ang buong proseso ng precooling ay nagsisimula sa isang marahas na proseso ng vaporization, at pagkatapos ay lilitaw ang two-phase flow. Panghuli, lumilitaw ang single-phase flow pagkatapos ganap na lumamig ang sistema. Sa simula ng proseso ng precooling, ang temperatura ng dingding ay malinaw na lumalampas sa saturation temperature ng cryogenic liquid, at lumalampas pa nga sa upper limit temperature ng cryogenic liquid — ang ultimate overheating temperature. Dahil sa heat transfer, ang likidong malapit sa dingding ng tubo ay pinainit at agad na napapasingaw upang bumuo ng vapor film, na ganap na nakapalibot sa dingding ng tubo, ibig sabihin, nangyayari ang film boiling. Pagkatapos nito, sa proseso ng precooling, ang temperatura ng dingding ng tubo ay unti-unting bumababa sa limit superheat temperature, at pagkatapos ay nabubuo ang mga kanais-nais na kondisyon para sa transition boiling at bubble boiling. Nagaganap ang malalaking pagbabago-bago ng presyon sa prosesong ito. Kapag ang precooling ay isinasagawa sa isang tiyak na yugto, ang heat capacity ng pipeline at ang heat invasion ng kapaligiran ay hindi magpapainit sa cryogenic liquid sa saturation temperature, at lilitaw ang estado ng single-phase flow.

Sa proseso ng matinding pagsingaw, mabubuo ang matinding daloy at pagbabago-bago ng presyon. Sa buong proseso ng pagbabago-bago ng presyon, ang pinakamataas na presyon na nabuo sa unang pagkakataon pagkatapos direktang pumasok ang cryogenic liquid sa hot pipe ay ang pinakamataas na amplitude sa buong proseso ng pagbabago-bago ng presyon, at maaaring mapatunayan ng pressure wave ang kapasidad ng presyon ng sistema. Samakatuwid, ang unang pressure wave lamang ang karaniwang pinag-aaralan.

Matapos mabuksan ang balbula, ang cryogenic liquid ay mabilis na pumapasok sa pipeline sa ilalim ng aksyon ng pagkakaiba sa presyon, at ang vapor film na nabuo sa pamamagitan ng vaporization ay naghihiwalay sa likido mula sa dingding ng tubo, na bumubuo ng isang concentric axial flow. Dahil napakaliit ng resistance coefficient ng singaw, ang flow rate ng cryogenic liquid ay napakalaki, habang umuusad ang pag-unlad, ang temperatura ng likido dahil sa pagsipsip ng init ay unti-unting tumataas, kaya naman ang presyon ng pipeline ay tumataas, ang bilis ng pagpuno ay bumabagal. Kung sapat ang haba ng tubo, ang temperatura ng likido ay dapat umabot sa saturation sa isang punto, kung saan ang likido ay titigil sa pagsulong. Ang init mula sa dingding ng tubo patungo sa cryogenic liquid ay ginagamit para sa pagsingaw, sa oras na ito ang bilis ng pagsingaw ay lubos na tumataas, ang presyon sa pipeline ay tumataas din, maaaring umabot sa 1.5 ~ 2 beses ng presyon ng pagpasok. Sa ilalim ng aksyon ng pagkakaiba ng presyon, ang bahagi ng likido ay ibabalik sa tangke ng imbakan ng cryogenic liquid, na nagreresulta sa bilis ng pagbuo ng singaw na nagiging mas maliit, at dahil ang bahagi ng singaw na nabuo mula sa paglabas ng tubo, ang presyon ng tubo ay bumababa, pagkatapos ng isang panahon, ang pipeline ay muling magtatatag ng likido sa mga kondisyon ng pagkakaiba ng presyon, ang phenomenon ay lilitaw muli, kaya paulit-ulit. Gayunpaman, sa susunod na proseso, dahil mayroong isang tiyak na presyon at bahagi ng likido sa tubo, ang pagtaas ng presyon na dulot ng bagong likido ay maliit, kaya ang peak ng presyon ay magiging mas maliit kaysa sa unang peak.

Sa buong proseso ng precooling, ang sistema ay hindi lamang kailangang magdala ng malaking impact ng pressure wave, kundi kailangan ding magdala ng malaking shrinkage stress dahil sa lamig. Ang pinagsamang aksyon ng dalawa ay maaaring magdulot ng pinsala sa istruktura ng sistema, kaya dapat gawin ang mga kinakailangang hakbang upang makontrol ito.

Dahil direktang nakakaapekto ang precooling flow rate sa proseso ng precooling at sa laki ng cold shrinkage stress, maaaring kontrolin ang proseso ng precooling sa pamamagitan ng pagkontrol sa precooling flow rate. Ang makatwirang prinsipyo ng pagpili ng precooling flow rate ay ang pagpapaikli ng oras ng precooling sa pamamagitan ng paggamit ng mas malaking precooling flow rate sa prinsipyo ng pagtiyak na ang pagbabago-bago ng presyon at cold shrinkage stress ay hindi lalampas sa pinapayagang saklaw ng kagamitan at mga pipeline. Kung masyadong maliit ang pre-cooling flow rate, hindi maganda ang performance ng pagkakabukod ng pipeline para sa pipeline, at maaaring hindi nito maabot ang estado ng paglamig.

Sa proseso ng precooling, dahil sa pagkakaroon ng two-phase flow, imposibleng masukat ang totoong flow rate gamit ang karaniwang flowmeter, kaya hindi ito magagamit upang gabayan ang pagkontrol ng precooling flow rate. Ngunit maaari nating hindi direktang husgahan ang laki ng daloy sa pamamagitan ng pagsubaybay sa back pressure ng receiving vessel. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang ugnayan sa pagitan ng back pressure ng receiving vessel at ng pre-cooling flow ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng analytical method. Kapag ang proseso ng precooling ay umusad sa single-phase flow state, ang aktwal na daloy na sinusukat ng flowmeter ay maaaring gamitin upang gabayan ang pagkontrol ng precooling flow. Ang pamamaraang ito ay kadalasang ginagamit upang kontrolin ang pagpuno ng cryogenic liquid propellant para sa rocket.

Ang pagbabago ng back pressure ng receiving vessel ay tumutugma sa proseso ng precooling gaya ng sumusunod, na maaaring gamitin upang masuri nang kwalitatibo ang yugto ng precooling: kapag ang kapasidad ng tambutso ng receiving vessel ay pare-pareho, ang back pressure ay mabilis na tataas dahil sa marahas na pagsingaw ng cryogenic liquid sa una, at pagkatapos ay unti-unting bababa kasabay ng pagbaba ng temperatura ng receiving vessel at pipeline. Sa oras na ito, tumataas ang kapasidad ng precooling.

Abangan ang susunod na artikulo para sa iba pang mga katanungan!

 

Kagamitang Cryogenic ng HL

Ang HL Cryogenic Equipment, na itinatag noong 1992, ay isang tatak na kaakibat ng HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. Ang HL Cryogenic Equipment ay nakatuon sa disenyo at paggawa ng High Vacuum Insulated Cryogenic Piping System at mga kaugnay na Support Equipment upang matugunan ang iba't ibang pangangailangan ng mga customer. Ang Vacuum Insulated Pipe at Flexible Hose ay gawa sa mga materyales na may mataas na vacuum at multi-layer multi-screen special insulated, at dumadaan sa isang serye ng napakahigpit na teknikal na paggamot at mataas na vacuum treatment, na ginagamit para sa paglilipat ng liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid argon, liquid hydrogen, liquid helium, liquefied ethylene gas LEG at liquefied nature gas LNG.

Ang serye ng produkto ng Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve, at Phase Separator sa HL Cryogenic Equipment Company, na dumaan sa serye ng napakahigpit na teknikal na pagproseso, ay ginagamit para sa paglilipat ng liquid oxygen, liquid nitrogen, liquid argon, liquid hydrogen, liquid helium, LEG at LNG, at ang mga produktong ito ay sineserbisyuhan para sa mga cryogenic equipment (hal. cryogenic tank, dewars at coldboxes atbp.) sa mga industriya ng air separation, gases, aviation, electronics, superconductor, chips, automation assembly, food & beverage, pharmacy, hospital, biobank, rubber, new material manufacturing chemical engineering, iron & steel, at scientific research atbp.


Oras ng pag-post: Pebrero 27, 2023