İletimde istikrarsız bir süreç

Kriyojenik sıvı boru hattı iletimi sürecinde, kriyojenik sıvının özel özellikleri ve işlem operasyonu, kararlı duruma geçmeden önce geçiş durumundaki normal sıcaklıktaki sıvınınkinden farklı bir dizi kararsız işleme neden olacaktır. Kararsız işlem ayrıca ekipmana büyük bir dinamik etki getirir ve bu da yapısal hasara neden olabilir. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Saturn V nakliye roketinin sıvı oksijen doldurma sistemi, bir zamanlar vana açıldığında kararsız işlemin çarpması nedeniyle infüzyon hattının yırtılmasına neden oldu. Ek olarak, kararsız işlemin diğer yardımcı ekipmanların (vanalar, körükler vb.) hasar görmesine neden olması daha yaygındır. Kriyojenik sıvı boru hattı iletimi sürecindeki kararsız işlem esas olarak kör dal borusunun doldurulmasını, drenaj borusundaki sıvının aralıklı olarak boşaltılmasından sonra doldurulmasını ve ön taraftaki hava odasını oluşturan vananın açılması sırasında kararsız işlemi içerir. Bu dengesiz süreçlerin ortak noktası, özlerinin buhar boşluğunun kriyojenik sıvı ile doldurulması olması ve bunun iki fazlı arayüzde yoğun ısı ve kütle transferine yol açması ve bunun sonucunda sistem parametrelerinde keskin dalgalanmalara neden olmasıdır. Tahliye borusundan aralıklı sıvı boşaltımından sonraki doldurma süreci, ön taraftaki hava odasını oluşturan valf açıldığında oluşan dengesiz sürece benzediğinden, aşağıdakiler yalnızca kör dal borusu doldurulduğunda ve açık valf açıldığında oluşan dengesiz süreci analiz eder.

Kör Dal Tüplerinin Doldurulmasının Kararsız Süreci

Sistem emniyeti ve kontrolünün dikkate alınması için, ana iletim borusuna ek olarak, boru hattı sistemine bazı yardımcı branşman boruları donatılmalıdır. Ayrıca, emniyet valfi, tahliye valfi ve sistemdeki diğer valfler ilgili branşman borularını tanıtacaktır. Bu branşmanlar çalışmadığında, boru sistemi için kör branşmanlar oluşturulur. Boru hattının çevredeki ortam tarafından termal istilası, kaçınılmaz olarak kör tüpte buhar boşluklarının varlığına yol açacaktır (bazı durumlarda, buhar boşlukları, kriyojenik sıvının dış dünyadan ısı istilasını azaltmak için özel olarak kullanılır). Geçiş durumunda, boru hattındaki basınç, valf ayarı ve diğer nedenlerle yükselecektir. Basınç farkının etkisi altında, sıvı buhar odasını dolduracaktır. Gaz odasının doldurma sürecinde, kriyojenik sıvının ısı nedeniyle buharlaşmasıyla oluşan buhar, sıvıyı geri tahrik etmek için yeterli değilse, sıvı her zaman gaz odasını dolduracaktır. Son olarak, hava boşluğunu doldurduktan sonra, kör tüp contasında hızlı bir frenleme durumu oluşur ve bu da contanın yakınında keskin bir basınca yol açar

Kör tüpün doldurma işlemi üç aşamaya ayrılır. İlk aşamada, sıvı basınç farkının etkisi altında maksimum doldurma hızına ulaşana kadar basınç dengelenir. İkinci aşamada, atalet nedeniyle sıvı ileri doğru dolmaya devam eder. Bu sırada, ters basınç farkı (doldurma işlemiyle birlikte gaz odasındaki basınç artar) sıvıyı yavaşlatacaktır. Üçüncü aşama, basınç etkisinin en büyük olduğu hızlı frenleme aşamasıdır.

Dolum hızının azaltılması ve hava boşluğunun boyutunun küçültülmesi, kör dal borusunun doldurulması sırasında oluşan dinamik yükü ortadan kaldırmak veya sınırlamak için kullanılabilir. Uzun boru hattı sistemi için, sıvı akışının kaynağı, akışın hızını azaltmak için önceden düzgün bir şekilde ayarlanabilir ve vana uzun süre kapalı kalabilir.

Yapısal olarak, kör dal borusundaki sıvı sirkülasyonunu artırmak, hava boşluğunun boyutunu küçültmek, kör dal borusunun girişine yerel direnç uygulamak veya dolum hızını azaltmak için kör dal borusunun çapını artırmak için farklı kılavuz parçaları kullanabiliriz. Ayrıca, braille borusunun uzunluğu ve montaj konumu ikincil su şoku üzerinde etkili olacaktır, bu nedenle tasarıma ve yerleşime dikkat edilmelidir. Boru çapının artırılmasının dinamik yükü azaltmasının nedeni nitel olarak şu şekilde açıklanabilir: kör dal borusu dolumu için, dal borusu akışı ana boru akışı ile sınırlıdır ve bu, nitel analiz sırasında sabit bir değer olarak kabul edilebilir. Dal borusu çapının artırılması, kesit alanının artırılmasına eşdeğerdir ve bu da dolum hızının azaltılmasına eşdeğerdir ve böylece yükün azalmasına yol açar.

Vana Açmanın Kararsız Süreci

Vana kapatıldığında, özellikle termal köprü yoluyla çevreden gelen ısı girişi, vananın önünde hızla bir hava odası oluşmasına yol açar. Vana açıldıktan sonra, buhar ve sıvı hareket etmeye başlar, çünkü gaz akış hızı sıvı akış hızından çok daha yüksektir, vanadaki buhar tahliye edildikten hemen sonra tam olarak açılmaz, bunun sonucunda basınçta hızlı bir düşüş olur, sıvı basınç farkının etkisi altında ileri doğru itilir, sıvı vanayı tam olarak açmadığında frenleme koşulları oluşur, Bu sırada su çarpması meydana gelir ve güçlü bir dinamik yük oluşturur.

Vana açma işleminin dengesizliğiyle oluşan dinamik yükü ortadan kaldırmanın veya azaltmanın en etkili yolu, geçiş durumunda çalışma basıncını azaltarak gaz odasının dolma hızını düşürmektir. Ayrıca, yüksek derecede kontrol edilebilir vanaların kullanılması, boru kesitinin yönünün değiştirilmesi ve küçük çaplı özel bypass boru hattının (gaz odasının boyutunu azaltmak için) tanıtılması, dinamik yükün azaltılmasında etkili olacaktır. Özellikle, kör dal borusu kör dal borusu çapının artırılmasıyla doldurulduğunda dinamik yük azaltımından farklı olarak, vana açıldığında dengesiz işlem için ana boru çapının artırılmasının, düzgün boru direncini azaltmaya eşdeğer olduğu ve bunun da dolu hava odasının akış hızını artırarak su çarpma değerini artıracağı belirtilmelidir.

HL Kriyojenik Ekipman

1992 yılında kurulan HL Cryogenic Equipment, HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd.'ye bağlı bir markadır. HL Cryogenic Equipment, müşterilerin çeşitli ihtiyaçlarını karşılamak için Yüksek Vakumlu Yalıtımlı Kriyojenik Boru Sistemi ve ilgili Destek Ekipmanlarının tasarımı ve üretimine kendini adamıştır. Vakumlu Yalıtımlı Boru ve Esnek Hortum, yüksek vakumlu ve çok katmanlı çok ekranlı özel yalıtımlı malzemelerden üretilmiştir ve sıvı oksijen, sıvı nitrojen, sıvı argon, sıvı hidrojen, sıvı helyum, sıvılaştırılmış etilen gazı LEG ve sıvılaştırılmış doğal gaz LNG'nin aktarılmasında kullanılan bir dizi son derece katı teknik işlem ve yüksek vakum işleminden geçer.

HL Kriyojenik Ekipman Şirketi'nin son derece sıkı teknik işlemlerden geçen Vakum Ceketli Boru, Vakum Ceketli Hortum, Vakum Ceketli Vana ve Faz Ayırıcı ürün serileri, sıvı oksijen, sıvı azot, sıvı argon, sıvı hidrojen, sıvı helyum, LEG ve LNG'nin transferinde kullanılır ve bu ürünler hava ayırma, gazlar, havacılık, elektronik, süper iletken, çipler, otomasyon montajı, gıda & içecek, eczacılık, hastane, biyobanka, kauçuk, yeni malzeme üretimi, kimya mühendisliği, demir & çelik ve bilimsel araştırma vb. sektörlerdeki kriyojenik ekipmanlar (örneğin kriyojenik tanklar, dewarlar ve soğuk kutular vb.) için servis edilir.