عملية غير مستقرة في الإرسال

في عملية نقل خط أنابيب السائل المبرد، فإن الخصائص الخاصة وتشغيل العملية للسائل المبرد سوف تتسبب في سلسلة من العمليات غير المستقرة تختلف عن تلك الخاصة بسائل درجة الحرارة العادية في الحالة الانتقالية قبل إنشاء الحالة المستقرة. كما أن العملية غير المستقرة تجلب تأثيرًا ديناميكيًا كبيرًا على المعدات، مما قد يسبب أضرارًا هيكلية. على سبيل المثال، تسبب نظام تعبئة الأكسجين السائل لصاروخ النقل Saturn V في الولايات المتحدة في تمزق خط التسريب بسبب تأثير العملية غير المستقرة عند فتح الصمام. بالإضافة إلى ذلك، تسببت العملية غير المستقرة في إتلاف المعدات المساعدة الأخرى (مثل الصمامات والمنفاخ وما إلى ذلك) وهي أكثر شيوعًا. تتضمن العملية غير المستقرة في عملية نقل خط أنابيب السائل المبرد بشكل أساسي ملء الأنبوب الفرعي المسدود، والملء بعد التفريغ المتقطع للسائل في أنبوب الصرف والعملية غير المستقرة عند فتح الصمام الذي شكل غرفة الهواء في المقدمة. القاسم المشترك بين هذه العمليات غير المستقرة هو أن جوهرها هو ملء تجويف البخار بالسائل المبرد، مما يؤدي إلى نقل مكثف للحرارة والكتلة في السطح البيني ثنائي الطور، مما يؤدي إلى تقلبات حادة في معلمات النظام. نظرًا لأن عملية الملء بعد التفريغ المتقطع للسائل من أنبوب الصرف تشبه العملية غير المستقرة عند فتح الصمام الذي شكل غرفة الهواء في المقدمة، فإن ما يلي يحلل فقط العملية غير المستقرة عند امتلاء الأنبوب الفرعي المسدود وعندما يتم فتح الصمام المفتوح.

العملية غير المستقرة لملء الأنابيب الفرعية المسدودة

من أجل مراعاة سلامة النظام والتحكم فيه، بالإضافة إلى أنبوب النقل الرئيسي، يجب تجهيز بعض الأنابيب الفرعية المساعدة في نظام خطوط الأنابيب. بالإضافة إلى ذلك، صمام الأمان، صمام التفريغ والصمامات الأخرى في النظام سوف تقدم الأنابيب الفرعية المقابلة. عندما لا تعمل هذه الفروع، يتم تشكيل فروع عمياء لنظام الأنابيب. سيؤدي الغزو الحراري لخط الأنابيب من قبل البيئة المحيطة حتماً إلى وجود تجاويف بخار في الأنبوب المسدود (في بعض الحالات، يتم استخدام تجاويف البخار خصيصًا لتقليل الغزو الحراري للسائل المبرد من العالم الخارجي "). في الحالة الانتقالية، سيرتفع الضغط في خط الأنابيب بسبب تعديل الصمام وأسباب أخرى. تحت تأثير فرق الضغط، سوف يملأ السائل غرفة البخار. إذا كان البخار الناتج عن تبخر السائل المبرد بسبب الحرارة، أثناء عملية ملء غرفة الغاز، غير كافٍ لعكس اتجاه السائل، فإن السائل سوف يملأ غرفة الغاز دائمًا. أخيرًا، بعد ملء تجويف الهواء، تتشكل حالة فرملة سريعة عند مانع تسرب الأنبوب الأعمى، مما يؤدي إلى ضغط حاد بالقرب من مانع التسرب

تنقسم عملية ملء الأنبوب المسدود إلى ثلاث مراحل. في المرحلة الأولى، يتم دفع السائل للوصول إلى أقصى سرعة تعبئة تحت تأثير فرق الضغط حتى يتوازن الضغط. في المرحلة الثانية، بسبب القصور الذاتي، يستمر السائل في الامتلاء إلى الأمام. في هذا الوقت، فإن فرق الضغط العكسي (يزداد الضغط في غرفة الغاز مع عملية التعبئة) سوف يبطئ السائل. المرحلة الثالثة هي مرحلة الكبح السريع، حيث يكون تأثير الضغط هو الأكبر.

يمكن استخدام تقليل سرعة الملء وتقليل حجم تجويف الهواء لإزالة أو الحد من الحمل الديناميكي المتولد أثناء ملء الأنبوب الفرعي المسدود. بالنسبة لنظام خطوط الأنابيب الطويلة، يمكن تعديل مصدر تدفق السائل بسلاسة مسبقًا لتقليل سرعة التدفق، ويتم إغلاق الصمام لفترة طويلة.

من حيث الهيكل، يمكننا استخدام أجزاء توجيهية مختلفة لتعزيز دوران السائل في الأنبوب الفرعي المسدود، أو تقليل حجم تجويف الهواء، أو إدخال مقاومة محلية عند مدخل الأنبوب الفرعي المسدود أو زيادة قطر الأنبوب الفرعي المسدود لتقليل سرعة الملء. بالإضافة إلى ذلك، سيكون لطول وموضع تركيب أنبوب برايل تأثير على صدمة الماء الثانوية، لذا يجب الانتباه إلى التصميم والتخطيط. يمكن تفسير سبب زيادة قطر الأنبوب في تقليل الحمل الديناميكي على النحو التالي: بالنسبة لملء الأنبوب الفرعي المسدود، يكون تدفق الأنبوب الفرعي محدودًا بتدفق الأنبوب الرئيسي، والذي يمكن افتراض أنه قيمة ثابتة أثناء التحليل النوعي . زيادة قطر الأنبوب الفرعي تعادل زيادة مساحة المقطع العرضي، وهو ما يعادل تقليل سرعة التعبئة، مما يؤدي إلى تقليل الحمل.

العملية غير المستقرة لفتح الصمام

عند إغلاق الصمام، يؤدي تسرب الحرارة من البيئة، خاصة عبر الجسر الحراري، بسرعة إلى تكوين غرفة هوائية أمام الصمام. بعد فتح الصمام، يبدأ البخار والسائل في التحرك، لأن معدل تدفق الغاز أعلى بكثير من معدل تدفق السائل، ولا يتم فتح البخار الموجود في الصمام بالكامل بعد وقت قصير من الإخلاء، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في الضغط، والسائل يتم دفعه للأمام تحت تأثير فرق الضغط، عندما يقترب السائل من عدم فتح الصمام بالكامل، فإنه سيشكل ظروف الكبح، وفي هذا الوقت، سيحدث قرع الماء، مما ينتج عنه حمل ديناميكي قوي.

الطريقة الأكثر فعالية لإزالة أو تقليل الحمل الديناميكي الناتج عن العملية غير المستقرة لفتح الصمام هي تقليل ضغط العمل في الحالة الانتقالية، وذلك لتقليل سرعة ملء غرفة الغاز. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الصمامات التي يمكن التحكم فيها بشكل كبير، وتغيير اتجاه قسم الأنبوب وإدخال خط أنابيب جانبي خاص بقطر صغير (لتقليل حجم غرفة الغاز) سيكون له تأثير على تقليل الحمل الديناميكي. على وجه الخصوص، تجدر الإشارة إلى أنه يختلف عن تقليل الحمل الديناميكي عند ملء الأنبوب الفرعي المسدود عن طريق زيادة قطر الأنبوب الفرعي المسدود، بالنسبة للعملية غير المستقرة عند فتح الصمام، فإن زيادة قطر الأنبوب الرئيسي يعادل تقليل الزي الموحد مقاومة الأنابيب، والتي سوف تزيد من معدل تدفق غرفة الهواء المملوءة، وبالتالي زيادة قيمة ضربة المياه.

معدات التبريد HL

HL Cryogenic Equipment التي تأسست في عام 1992 هي علامة تجارية تابعة لشركة HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. تلتزم شركة HL Cryogenic Equipment بتصميم وتصنيع نظام الأنابيب المبردة المعزولة بالفراغ العالي ومعدات الدعم ذات الصلة لتلبية الاحتياجات المختلفة للعملاء. يتم تصنيع الأنابيب المعزولة بالفراغ والخرطوم المرن من مواد معزولة خاصة ذات فراغ عالي ومتعددة الطبقات ومتعددة الشاشات، ويمر عبر سلسلة من المعالجات التقنية الصارمة للغاية ومعالجة الفراغ العالي، والتي تستخدم لنقل الأكسجين السائل والنيتروجين السائل والأرجون السائل والهيدروجين السائل والهيليوم السائل وغاز الإيثيلين المسال LEG والغاز الطبيعي المسال LNG.

يتم استخدام سلسلة المنتجات من الأنابيب ذات التغليف المفرغ، والخرطوم المغلف بالتفريغ، والصمام المغلف بالتفريغ، وفاصل الطور في شركة HL Cryogenic Equipment Company، والتي مرت عبر سلسلة من المعالجات التقنية الصارمة للغاية، لنقل الأكسجين السائل، والنيتروجين السائل، والأرجون السائل، الهيدروجين السائل، والهيليوم السائل، وLEG، وLNG، ويتم صيانة هذه المنتجات للمعدات المبردة (مثل الخزانات المبردة، والديوار، وصناديق التبريد وما إلى ذلك) في صناعات فصل الهواء، والغازات، والطيران، والإلكترونيات، والموصلات الفائقة، والرقائق، وتجميع الأتمتة، والأغذية المشروبات والصيدلة والمستشفيات والبنك الحيوي والمطاط وتصنيع المواد الجديدة والهندسة الكيميائية والحديد والصلب والبحث العلمي وما إلى ذلك.