กระบวนการที่ไม่เสถียรในการส่งข้อมูล

ในกระบวนการส่งของเหลวในท่อส่งของเหลวแบบไครโอเจนิก คุณสมบัติพิเศษและการทำงานของของเหลวในท่อส่งของเหลวแบบไครโอเจนิกจะทำให้เกิดกระบวนการที่ไม่เสถียรหลายกระบวนการ ซึ่งต่างจากกระบวนการของของเหลวอุณหภูมิปกติในสถานะเปลี่ยนผ่านก่อนที่จะเข้าสู่สถานะเสถียร กระบวนการที่ไม่เสถียรนี้ยังส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่ออุปกรณ์ ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้างได้ ตัวอย่างเช่น ระบบเติมออกซิเจนเหลวของจรวดขนส่ง Saturn V ในสหรัฐอเมริกาเคยทำให้ท่อส่งของเหลวแตกเนื่องจากแรงกระแทกของกระบวนการที่ไม่เสถียรขณะเปิดวาล์ว นอกจากนี้ กระบวนการที่ไม่เสถียรยังทำให้อุปกรณ์เสริมอื่นๆ (เช่น วาล์ว ลูกสูบ ฯลฯ) เสียหาย ซึ่งพบได้บ่อยกว่า กระบวนการที่ไม่เสถียรในกระบวนการส่งของเหลวในท่อส่งของเหลวแบบไครโอเจนิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยการเติมของเหลวในท่อสาขาที่ปิดสนิท การเติมของเหลวในท่อระบายน้ำหลังจากปล่อยของเหลวเป็นระยะ และกระบวนการที่ไม่เสถียรขณะเปิดวาล์วซึ่งทำให้เกิดห้องอากาศด้านหน้า สิ่งที่กระบวนการที่ไม่เสถียรเหล่านี้มีเหมือนกันคือ แก่นแท้ของกระบวนการคือการเติมช่องว่างไอด้วยของเหลวเย็นจัด ซึ่งนำไปสู่ความร้อนสูงและการถ่ายโอนมวลที่จุดเชื่อมต่อแบบสองเฟส ส่งผลให้พารามิเตอร์ของระบบมีความผันผวนอย่างมาก เนื่องจากกระบวนการเติมหลังจากระบายของเหลวออกจากท่อระบายน้ำเป็นระยะๆ คล้ายกับกระบวนการที่ไม่เสถียรเมื่อเปิดวาล์วที่ก่อตัวเป็นห้องอากาศด้านหน้า การวิเคราะห์ต่อไปนี้จะวิเคราะห์เฉพาะกระบวนการที่ไม่เสถียรเมื่อเติมของเหลวในท่อสาขาแบบปิดและเมื่อเปิดวาล์วเปิดเท่านั้น

กระบวนการที่ไม่เสถียรของการบรรจุหลอดสาขาตาบอด

เพื่อพิจารณาความปลอดภัยและการควบคุมระบบ นอกจากท่อลำเลียงหลักแล้ว ควรติดตั้งท่อสาขาเสริมในระบบท่อด้วย นอกจากนี้ วาล์วนิรภัย วาล์วปล่อย และวาล์วอื่นๆ ในระบบจะติดตั้งท่อสาขาที่เกี่ยวข้อง เมื่อท่อสาขาเหล่านี้ไม่ทำงาน จะเกิดการอุดตันของระบบท่อ การที่ความร้อนจากสภาพแวดล้อมรอบข้างเข้ามาภายในท่อจะทำให้เกิดโพรงไอในท่อสาขาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ (ในบางกรณี โพรงไอถูกใช้เพื่อลดการรั่วซึมของของเหลวไครโอเจนิกจากภายนอก) ในสภาวะเปลี่ยนผ่าน ความดันในท่อจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการปรับวาล์วและเหตุผลอื่นๆ ภายใต้อิทธิพลของแรงดัน ของเหลวจะเติมเข้าไปในห้องไอ หากในกระบวนการเติมก๊าซในห้องแก๊ส ไอน้ำที่เกิดจากการระเหยของของเหลวไครโอเจนิกเนื่องจากความร้อนไม่เพียงพอต่อการขับของเหลวกลับ ของเหลวจะเติมเข้าไปในห้องแก๊สเสมอ สุดท้าย หลังจากเติมอากาศเข้าไปในโพรงอากาศแล้ว จะเกิดภาวะเบรกอย่างรวดเร็วที่ซีลท่อสาขา ซึ่งทำให้เกิดแรงดันที่รุนแรงใกล้กับซีล

กระบวนการเติมของเหลวในท่อบอดแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน ในขั้นตอนแรก ของเหลวจะถูกขับเคลื่อนด้วยแรงดันต่าง ๆ เพื่อให้ได้ความเร็วในการเติมสูงสุด จนกระทั่งแรงดันสมดุล ในขั้นตอนที่สอง เนื่องจากแรงเฉื่อย ของเหลวจะเติมไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่อง ณ จุดนี้ แรงดันต่าง ๆ ย้อนกลับ (แรงดันในห้องแก๊สจะเพิ่มขึ้นตามกระบวนการเติม) จะทำให้ของเหลวทำงานช้าลง ขั้นตอนที่สามคือขั้นตอนการเบรกอย่างรวดเร็ว ซึ่งแรงดันกระทบจะมากที่สุด

การลดความเร็วในการบรรจุและการลดขนาดของโพรงอากาศสามารถใช้เพื่อกำจัดหรือจำกัดภาระแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นระหว่างการเติมท่อสาขาแบบบอด สำหรับระบบท่อยาว สามารถปรับแหล่งที่มาของการไหลของของเหลวได้อย่างราบรื่นล่วงหน้าเพื่อลดความเร็วในการไหล และปิดวาล์วเป็นเวลานาน

ในด้านโครงสร้าง เราสามารถใช้ชิ้นส่วนนำร่องต่างๆ เพื่อเพิ่มการไหลเวียนของของเหลวในท่อสาขาแบบบอด ลดขนาดโพรงอากาศ เพิ่มความต้านทานเฉพาะที่บริเวณทางเข้าของท่อสาขาแบบบอด หรือเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อสาขาแบบบอดเพื่อลดความเร็วในการเติม นอกจากนี้ ความยาวและตำแหน่งการติดตั้งของท่ออักษรเบรลล์ยังมีผลต่อแรงกระแทกจากน้ำทุติยภูมิ ดังนั้นจึงควรให้ความสำคัญกับการออกแบบและการจัดวาง เหตุผลที่การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางท่อจะช่วยลดภาระแบบไดนามิกสามารถอธิบายเชิงคุณภาพได้ดังนี้: สำหรับการเติมท่อสาขาแบบบอด อัตราการไหลของท่อสาขาจะถูกจำกัดโดยอัตราการไหลของท่อหลัก ซึ่งในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพสามารถสันนิษฐานว่าเป็นค่าคงที่ การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อสาขาเทียบเท่ากับการเพิ่มพื้นที่หน้าตัด ซึ่งเทียบเท่ากับการลดความเร็วในการเติม จึงนำไปสู่การลดภาระ

กระบวนการเปิดวาล์วที่ไม่เสถียร

เมื่อวาล์วปิด ความร้อนที่เข้ามาจากสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านสะพานความร้อน จะนำไปสู่การเกิดห้องอากาศด้านหน้าวาล์วอย่างรวดเร็ว หลังจากวาล์วเปิด ไอระเหยและของเหลวจะเริ่มเคลื่อนที่ เนื่องจากอัตราการไหลของก๊าซสูงกว่าอัตราการไหลของของเหลวมาก ไอน้ำในวาล์วจึงยังไม่เปิดเต็มที่หลังจากระบายออก ส่งผลให้ความดันลดลงอย่างรวดเร็ว ของเหลวถูกดันไปข้างหน้าภายใต้อิทธิพลของแรงดัน เมื่อของเหลวใกล้เปิดวาล์วไม่เต็มที่ จะเกิดสภาวะเบรก ในเวลานี้ น้ำจะกระทบกับวาล์ว ทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง

วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการกำจัดหรือลดภาระแบบไดนามิกที่เกิดจากกระบวนการเปิดวาล์วที่ไม่เสถียรคือการลดแรงดันใช้งานในสถานะเปลี่ยนผ่าน เพื่อลดความเร็วในการเติมแก๊สในห้องแก๊ส นอกจากนี้ การใช้วาล์วที่ควบคุมได้สูง การเปลี่ยนทิศทางของส่วนท่อ และการติดตั้งท่อบายพาสพิเศษขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก (เพื่อลดขนาดของห้องแก๊ส) จะมีผลต่อการลดภาระแบบไดนามิก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ควรสังเกตว่าการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อสาขาแบบบอดแตกต่างจากการลดภาระแบบไดนามิกเมื่อเติมแก๊สในท่อสาขาแบบบอด สำหรับกระบวนการที่ไม่เสถียรเมื่อเปิดวาล์ว การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อหลักจะเทียบเท่ากับการลดความต้านทานของท่อแบบสม่ำเสมอ ซึ่งจะเพิ่มอัตราการไหลของแก๊สในห้องแก๊สที่เติม ส่งผลให้ค่าการกระแทกของน้ำเพิ่มขึ้น

อุปกรณ์ไครโอเจนิก HL

HL Cryogenic Equipment ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2535 เป็นแบรนด์ในเครือของบริษัท HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment มุ่งมั่นในการออกแบบและผลิตระบบท่อ Cryogenic หุ้มฉนวนสุญญากาศสูง และอุปกรณ์สนับสนุนที่เกี่ยวข้อง เพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้า ท่อและสายยางหุ้มฉนวนสุญญากาศผลิตจากวัสดุฉนวนพิเศษแบบหลายชั้นและสุญญากาศสูง ผ่านกระบวนการปรับสภาพทางเทคนิคที่เข้มงวดและสุญญากาศสูง ซึ่งใช้สำหรับการถ่ายโอนออกซิเจนเหลว ไนโตรเจนเหลว อาร์กอนเหลว ไฮโดรเจนเหลว ฮีเลียมเหลว ก๊าซเอทิลีนเหลว (LEG) และก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG)

ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ท่อหุ้มสูญญากาศ ท่อหุ้มสูญญากาศ วาล์วหุ้มสูญญากาศ และเครื่องแยกเฟสในบริษัท HL Cryogenic Equipment ซึ่งผ่านกระบวนการทางเทคนิคที่เข้มงวดอย่างยิ่ง ใช้สำหรับการถ่ายโอนออกซิเจนเหลว ไนโตรเจนเหลว อาร์กอนเหลว ไฮโดรเจนเหลว ฮีเลียมเหลว LEG และ LNG และผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้รับการบริการสำหรับอุปกรณ์ไครโอเจนิก (เช่น ถังไครโอเจนิก ดีวาร์ และตู้เย็น ฯลฯ) ในอุตสาหกรรมการแยกอากาศ ก๊าซ การบิน อิเล็กทรอนิกส์ ตัวนำยิ่งยวด ชิป การประกอบระบบอัตโนมัติ อาหารและเครื่องดื่ม ร้านขายยา โรงพยาบาล ธนาคารชีวภาพ ยาง การผลิตวัสดุใหม่ วิศวกรรมเคมี เหล็กและเหล็กกล้า และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ