Кіріспеөндіріс

Криогендік технологияның дамуымен криогендік сұйық өнімдер ұлттық экономика, ұлттық қорғаныс және ғылыми зерттеулер сияқты көптеген салаларда маңызды рөл атқарып келеді. Криогендік сұйықтықты қолдану криогендік сұйық өнімдерді тиімді және қауіпсіз сақтау және тасымалдауға негізделген, ал криогендік сұйықтықты құбыр арқылы беру сақтау және тасымалдаудың бүкіл процесі арқылы өтеді. Сондықтан криогендік сұйықтық құбыр арқылы берудің қауіпсіздігі мен тиімділігін қамтамасыз ету өте маңызды. Криогендік сұйықтықтарды беру үшін бермес бұрын құбырдағы газды ауыстыру қажет, әйтпесе бұл жұмыстың бұзылуына әкелуі мүмкін. Алдын ала салқындату процесі криогендік сұйық өнімдерді тасымалдау процесіндегі сөзсіз буын болып табылады. Бұл процесс құбырға күшті қысым соққысын және басқа да теріс әсерлерді әкеледі. Сонымен қатар, тік құбырдағы гейзер құбылысы және жүйенің тұрақсыз жұмыс істеу құбылысы, мысалы, құбырды соқыр толтыру, аралықтан кейін дренажды толтыру және клапан ашылғаннан кейін ауа камерасын толтыру жабдықтар мен құбырға әртүрлі дәрежедегі жағымсыз әсерлерді әкеледі. Осыған байланысты, бұл мақалада жоғарыда аталған мәселелер бойынша терең талдау жасалады және талдау арқылы шешім табуға үміттенеміз.

Газды беру алдында желіде ығыстыру

Криогендік технологияның дамуымен криогендік сұйық өнімдер ұлттық экономика, ұлттық қорғаныс және ғылыми зерттеулер сияқты көптеген салаларда маңызды рөл атқарып келеді. Криогендік сұйықтықты қолдану криогендік сұйық өнімдерді тиімді және қауіпсіз сақтау және тасымалдауға негізделген, ал криогендік сұйықтықты құбыр арқылы беру сақтау және тасымалдаудың бүкіл процесі арқылы өтеді. Сондықтан криогендік сұйықтық құбыр арқылы берудің қауіпсіздігі мен тиімділігін қамтамасыз ету өте маңызды. Криогендік сұйықтықтарды беру үшін бермес бұрын құбырдағы газды ауыстыру қажет, әйтпесе бұл жұмыстың бұзылуына әкелуі мүмкін. Алдын ала салқындату процесі криогендік сұйық өнімдерді тасымалдау процесіндегі сөзсіз буын болып табылады. Бұл процесс құбырға күшті қысым соққысын және басқа да теріс әсерлерді әкеледі. Сонымен қатар, тік құбырдағы гейзер құбылысы және жүйенің тұрақсыз жұмыс істеу құбылысы, мысалы, құбырды соқыр толтыру, аралықтан кейін дренажды толтыру және клапан ашылғаннан кейін ауа камерасын толтыру жабдықтар мен құбырға әртүрлі дәрежедегі жағымсыз әсерлерді әкеледі. Осыған байланысты, бұл мақалада жоғарыда аталған мәселелер бойынша терең талдау жасалады және талдау арқылы шешім табуға үміттенеміз.

Құбырды алдын ала салқындату процесі

Криогенді сұйықтық құбырын берудің бүкіл процесінде, тұрақты беру күйін орнатпас бұрын, алдын ала салқындату және ыстық құбыр жүйесі мен қабылдау жабдығы процесі, яғни алдын ала салқындату процесі жүреді. Бұл процесте құбыр мен қабылдау жабдығы айтарлықтай шөгу кернеуі мен соққы қысымына төтеп бере алады, сондықтан оны бақылау керек.

Процесті талдаудан бастайық.

Алдын ала салқындату процесі толығымен қарқынды булану процесінен басталады, содан кейін екі фазалы ағын пайда болады. Соңында, жүйе толығымен салқындағаннан кейін бір фазалы ағын пайда болады. Алдын ала салқындату процесінің басында қабырға температурасы криогенді сұйықтықтың қанығу температурасынан айқын асып түседі, тіпті криогенді сұйықтықтың жоғарғы шекті температурасынан - қызып кетудің шекті температурасынан да асып түседі. Жылу берілуіне байланысты түтік қабырғасының жанындағы сұйықтық қыздырылып, түтік қабырғасын толығымен қоршап тұрған бу қабықшасын қалыптастыру үшін лезде буланады, яғни қабықша қайнау жүреді. Осыдан кейін, алдын ала салқындату процесінде түтік қабырғасының температурасы біртіндеп шекті қызу температурасынан төмен түседі, содан кейін өтпелі қайнау және көпіршікті қайнау үшін қолайлы жағдайлар пайда болады. Бұл процесс кезінде үлкен қысым ауытқулары болады. Алдын ала салқындату белгілі бір кезеңге дейін жүргізілгенде, құбырдың жылу сыйымдылығы және қоршаған ортаның жылу енуі криогенді сұйықтықты қанығу температурасына дейін қыздырмайды және бір фазалы ағын күйі пайда болады.

Қарқынды булану процесінде ағын мен қысымның күрт ауытқуы пайда болады. Қысым ауытқуының бүкіл процесінде криогенді сұйықтық ыстық құбырға тікелей енгеннен кейін алғаш рет пайда болған максималды қысым қысым ауытқуының бүкіл процесіндегі максималды амплитуда болып табылады және қысым толқыны жүйенің қысым сыйымдылығын тексере алады. Сондықтан, әдетте, тек бірінші қысым толқыны зерттеледі.

Клапан ашылғаннан кейін, криогенді сұйықтық қысым айырмашылығының әсерінен құбырға тез енеді, ал булану нәтижесінде пайда болған бу қабықшасы сұйықтықты құбыр қабырғасынан бөліп, концентрлі осьтік ағын түзеді. Будың кедергі коэффициенті өте аз болғандықтан, криогенді сұйықтықтың ағын жылдамдығы өте үлкен, алға жылжу кезінде сұйықтықтың температурасы жылуды сіңіруге байланысты біртіндеп жоғарылайды, сәйкесінше құбыр қысымы артады, толтыру жылдамдығы баяулайды. Егер құбыр жеткілікті ұзын болса, сұйықтық температурасы белгілі бір уақытта қанығу деңгейіне жетуі керек, сол кезде сұйықтықтың жылжуы тоқтайды. Құбыр қабырғасынан криогенді сұйықтыққа түсетін жылу булануға жұмсалады, бұл кезде булану жылдамдығы айтарлықтай артады, құбырдағы қысым да артады, кіріс қысымының 1,5 ~ 2 есесіне жетуі мүмкін. Қысым айырмашылығының әсерінен сұйықтықтың бір бөлігі криогенді сұйықтық сақтау ыдысына қайтарылады, нәтижесінде будың пайда болу жылдамдығы төмендейді, ал құбырдың шығысындағы будың бір бөлігі шығарылып, құбыр қысымының төмендеуіне байланысты біраз уақыттан кейін құбыр сұйықтықты қысым айырмашылығы жағдайына қайта орнатады, бұл құбылыс қайтадан пайда болады, сондықтан қайталанады. Дегенмен, келесі процесте құбырда белгілі бір қысым және сұйықтықтың бір бөлігі болғандықтан, жаңа сұйықтық тудыратын қысымның жоғарылауы аз болады, сондықтан қысым шыңы бірінші шыңнан аз болады.

Алдын ала салқындату процесінде жүйе тек үлкен қысым толқынының әсеріне ғана емес, сонымен қатар суықтан болатын үлкен жиырылу кернеуіне де төтеп беруі керек. Екеуінің бірлескен әрекеті жүйенің құрылымдық зақымдануына әкелуі мүмкін, сондықтан оны бақылау үшін қажетті шараларды қабылдау қажет.

Алдын ала салқындату ағынының жылдамдығы алдын ала салқындату процесіне және суық жиырылу кернеуінің мөлшеріне тікелей әсер ететіндіктен, алдын ала салқындату процесін алдын ала салқындату ағынының жылдамдығын басқару арқылы басқаруға болады. Алдын ала салқындату ағынының жылдамдығын таңдаудың ақылға қонымды принципі - қысымның ауытқуы мен суық жиырылу кернеуінің жабдықтар мен құбырлардың рұқсат етілген диапазонынан аспауын қамтамасыз ету шартымен алдын ала салқындату ағынының жылдамдығын жоғарылату арқылы алдын ала салқындату уақытын қысқарту. Егер алдын ала салқындату ағынының жылдамдығы тым аз болса, құбырдың оқшаулау өнімділігі құбыр үшін жақсы емес, ол ешқашан салқындату күйіне жетпеуі мүмкін.

Алдын ала салқындату процесінде екі фазалы ағынның пайда болуына байланысты нақты ағын жылдамдығын жалпы ағын өлшегішпен өлшеу мүмкін емес, сондықтан оны алдын ала салқындату ағын жылдамдығын басқару үшін пайдалану мүмкін емес. Бірақ біз қабылдау ыдысының кері қысымын бақылау арқылы ағынның мөлшерін жанама түрде бағалай аламыз. Белгілі бір жағдайларда қабылдау ыдысының кері қысымы мен алдын ала салқындату ағыны арасындағы байланысты аналитикалық әдіспен анықтауға болады. Алдын ала салқындату процесі бір фазалы ағын күйіне өткенде, ағын өлшегішпен өлшенген нақты ағын алдын ала салқындату ағынын басқару үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл әдіс көбінесе зымыранға арналған криогенді сұйық отынды толтыруды басқару үшін қолданылады.

Қабылдау ыдысының кері қысымының өзгеруі алдын ала салқындату процесіне сәйкес келеді, оны алдын ала салқындату кезеңін сапалы түрде бағалау үшін пайдалануға болады: қабылдау ыдысының шығару сыйымдылығы тұрақты болған кезде, алдымен криогенді сұйықтықтың күшті булануына байланысты кері қысым тез артады, содан кейін қабылдау ыдысы мен құбырдың температурасының төмендеуімен біртіндеп төмендейді. Бұл кезде алдын ала салқындату сыйымдылығы артады.

Басқа сұрақтар бойынша келесі мақалаға жазыламыз!

HL криогендік жабдықтары

1992 жылы құрылған HL Cryogenic Equipment компаниясы HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd компаниясымен байланысты бренд болып табылады. HL Cryogenic Equipment компаниясы тұтынушылардың әртүрлі қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жоғары вакуумды оқшауланған криогендік құбыр жүйесін және онымен байланысты қолдау жабдықтарын жобалауға және өндіруге міндеттенеді. Вакуумды оқшауланған құбыр мен икемді шланг жоғары вакуумды және көп қабатты көп экранды арнайы оқшауланған материалдардан жасалған және сұйық оттегіні, сұйық азотты, сұйық аргонды, сұйық сутегін, сұйық гелийді, сұйытылған этилен газын және сұйытылған табиғи газды LEG тасымалдау үшін қолданылатын бірқатар өте қатаң техникалық өңдеулер мен жоғары вакуумды өңдеуден өтеді.

HL Cryogenic Equipment Company компаниясының өте қатаң техникалық өңдеулерден өткен вакуумдық қаптамалы құбыр, вакуумдық қаптамалы шланг, вакуумдық қаптамалы клапан және фазалық бөлгіш өнімдер сериясы сұйық оттегін, сұйық азотты, сұйық аргонды, сұйық сутегін, сұйық гелийді, LEG және LNG тасымалдау үшін қолданылады және бұл өнімдер ауа бөлу, газдар, авиация, электроника, өткізгіштік, чиптер, автоматика құрастыру, тамақ және сусындар, дәріхана, аурухана, биобанк, резеңке, жаңа материалдар өндірісі, химиялық инженерия, темір және болат, ғылыми зерттеулер және т.б. салаларындағы криогендік жабдықтарға (мысалы, криогендік бактар, дьюарлар және суық жәшіктер және т.б.) қызмет көрсетіледі.