परिचयप्रेरण

क्रायोजेनिक तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, क्रायोजेनिक द्रव उत्पादने राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था, राष्ट्रीय संरक्षण आणि वैज्ञानिक संशोधन यासारख्या अनेक क्षेत्रात महत्त्वाची भूमिका बजावत आहेत. क्रायोजेनिक द्रवाचा वापर क्रायोजेनिक द्रव उत्पादनांच्या प्रभावी आणि सुरक्षित साठवणूक आणि वाहतुकीवर आधारित आहे आणि क्रायोजेनिक द्रवाचे पाइपलाइन ट्रान्समिशन संपूर्ण स्टोरेज आणि वाहतुकीच्या प्रक्रियेतून चालते. म्हणून, क्रायोजेनिक द्रव पाइपलाइन ट्रान्समिशनची सुरक्षितता आणि कार्यक्षमता सुनिश्चित करणे खूप महत्वाचे आहे. क्रायोजेनिक द्रवांच्या ट्रान्समिशनसाठी, ट्रान्समिशनपूर्वी पाइपलाइनमधील गॅस बदलणे आवश्यक आहे, अन्यथा ते ऑपरेशनल बिघाडाचे कारण बनू शकते. प्रीकूलिंग प्रक्रिया क्रायोजेनिक द्रव उत्पादन वाहतुकीच्या प्रक्रियेत एक अपरिहार्य दुवा आहे. ही प्रक्रिया पाइपलाइनवर तीव्र दाबाचा धक्का आणि इतर नकारात्मक परिणाम आणेल. याव्यतिरिक्त, उभ्या पाइपलाइनमधील गीझरची घटना आणि सिस्टम ऑपरेशनची अस्थिर घटना, जसे की ब्लाइंड ब्रांच पाईप भरणे, मध्यांतरानंतर ड्रेनेज भरणे आणि व्हॉल्व्ह उघडल्यानंतर एअर चेंबर भरणे, यामुळे उपकरणे आणि पाइपलाइनवर वेगवेगळ्या प्रमाणात प्रतिकूल परिणाम होतील. हे लक्षात घेता, हा पेपर वरील समस्यांवर काही सखोल विश्लेषण करतो आणि विश्लेषणाद्वारे उपाय शोधण्याची आशा करतो.

ट्रान्समिशनपूर्वी लाईनमधील गॅसचे विस्थापन

क्रायोजेनिक तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, क्रायोजेनिक द्रव उत्पादने राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था, राष्ट्रीय संरक्षण आणि वैज्ञानिक संशोधन यासारख्या अनेक क्षेत्रात महत्त्वाची भूमिका बजावत आहेत. क्रायोजेनिक द्रवाचा वापर क्रायोजेनिक द्रव उत्पादनांच्या प्रभावी आणि सुरक्षित साठवणूक आणि वाहतुकीवर आधारित आहे आणि क्रायोजेनिक द्रवाचे पाइपलाइन ट्रान्समिशन संपूर्ण स्टोरेज आणि वाहतुकीच्या प्रक्रियेतून चालते. म्हणून, क्रायोजेनिक द्रव पाइपलाइन ट्रान्समिशनची सुरक्षितता आणि कार्यक्षमता सुनिश्चित करणे खूप महत्वाचे आहे. क्रायोजेनिक द्रवांच्या ट्रान्समिशनसाठी, ट्रान्समिशनपूर्वी पाइपलाइनमधील गॅस बदलणे आवश्यक आहे, अन्यथा ते ऑपरेशनल बिघाडाचे कारण बनू शकते. प्रीकूलिंग प्रक्रिया क्रायोजेनिक द्रव उत्पादन वाहतुकीच्या प्रक्रियेत एक अपरिहार्य दुवा आहे. ही प्रक्रिया पाइपलाइनवर तीव्र दाबाचा धक्का आणि इतर नकारात्मक परिणाम आणेल. याव्यतिरिक्त, उभ्या पाइपलाइनमधील गीझरची घटना आणि सिस्टम ऑपरेशनची अस्थिर घटना, जसे की ब्लाइंड ब्रांच पाईप भरणे, मध्यांतरानंतर ड्रेनेज भरणे आणि व्हॉल्व्ह उघडल्यानंतर एअर चेंबर भरणे, यामुळे उपकरणे आणि पाइपलाइनवर वेगवेगळ्या प्रमाणात प्रतिकूल परिणाम होतील. हे लक्षात घेता, हा पेपर वरील समस्यांवर काही सखोल विश्लेषण करतो आणि विश्लेषणाद्वारे उपाय शोधण्याची आशा करतो.

पाइपलाइनची प्रीकूलिंग प्रक्रिया

क्रायोजेनिक लिक्विड पाइपलाइन ट्रान्समिशनच्या संपूर्ण प्रक्रियेत, स्थिर ट्रान्समिशन स्थिती स्थापित करण्यापूर्वी, प्री-कूलिंग आणि हॉट पाइपिंग सिस्टम आणि रिसीव्हिंग इक्विपमेंट प्रक्रिया, म्हणजेच प्री-कूलिंग प्रक्रिया असेल. या प्रक्रियेत, पाइपलाइन आणि रिसीव्हिंग इक्विपमेंट्सना लक्षणीय संकोचन ताण आणि प्रभाव दाब सहन करावा लागतो, म्हणून ते नियंत्रित केले पाहिजे.

चला प्रक्रियेच्या विश्लेषणाने सुरुवात करूया.

संपूर्ण प्री-कूलिंग प्रक्रिया हिंसक बाष्पीभवन प्रक्रियेने सुरू होते आणि नंतर दोन-चरण प्रवाह दिसून येतो. शेवटी, सिस्टम पूर्णपणे थंड झाल्यानंतर सिंगल-फेज प्रवाह दिसून येतो. प्री-कूलिंग प्रक्रियेच्या सुरुवातीला, भिंतीचे तापमान स्पष्टपणे क्रायोजेनिक द्रवाच्या संपृक्तता तापमानापेक्षा जास्त असते आणि क्रायोजेनिक द्रवाच्या वरच्या मर्यादेच्या तापमानापेक्षाही जास्त असते - अंतिम अतिउष्णता तापमान. उष्णता हस्तांतरणामुळे, ट्यूब भिंतीजवळील द्रव गरम केले जाते आणि त्वरित बाष्पीभवन करून वाष्प फिल्म तयार केली जाते, जी ट्यूब भिंतीला पूर्णपणे वेढते, म्हणजेच फिल्म उकळते. त्यानंतर, प्री-कूलिंग प्रक्रियेसह, ट्यूब भिंतीचे तापमान हळूहळू मर्यादेच्या सुपरहीट तापमानापेक्षा खाली येते आणि नंतर संक्रमण उकळणे आणि बबल उकळण्यासाठी अनुकूल परिस्थिती तयार होते. या प्रक्रियेदरम्यान मोठ्या प्रमाणात दाब चढउतार होतात. जेव्हा प्री-कूलिंग एका विशिष्ट टप्प्यावर केले जाते, तेव्हा पाइपलाइनची उष्णता क्षमता आणि वातावरणातील उष्णतेच्या आक्रमणामुळे क्रायोजेनिक द्रव संतृप्तता तापमानापर्यंत गरम होणार नाही आणि सिंगल-फेज प्रवाहाची स्थिती दिसून येईल.

तीव्र बाष्पीभवन प्रक्रियेत, नाट्यमय प्रवाह आणि दाब चढउतार निर्माण होतील. दाब चढउतारांच्या संपूर्ण प्रक्रियेत, क्रायोजेनिक द्रव थेट गरम पाईपमध्ये प्रवेश केल्यानंतर पहिल्यांदा तयार होणारा जास्तीत जास्त दाब हा दाब चढउताराच्या संपूर्ण प्रक्रियेतील जास्तीत जास्त मोठेपणा असतो आणि दाब लहरी प्रणालीची दाब क्षमता सत्यापित करू शकते. म्हणून, सामान्यतः फक्त पहिल्या दाब लहरींचा अभ्यास केला जातो.

झडप उघडल्यानंतर, दाब फरकाच्या क्रियेखाली क्रायोजेनिक द्रव पाइपलाइनमध्ये लवकर प्रवेश करतो आणि बाष्पीभवनामुळे निर्माण होणारा बाष्प फिल्म द्रव पाईपच्या भिंतीपासून वेगळे करतो, ज्यामुळे एक समकेंद्रित अक्षीय प्रवाह तयार होतो. कारण बाष्पाचा प्रतिकार गुणांक खूप लहान असतो, म्हणून क्रायोजेनिक द्रवाचा प्रवाह दर खूप मोठा असतो, पुढे जाताना, उष्णता शोषणामुळे द्रवाचे तापमान वाढते आणि हळूहळू वाढते, त्यानुसार, पाइपलाइनचा दाब वाढतो, भरण्याची गती मंदावते. जर पाईप पुरेसा लांब असेल, तर द्रव तापमान कधीतरी संपृक्ततेपर्यंत पोहोचले पाहिजे, ज्या वेळी द्रव पुढे जाणे थांबवते. पाईपच्या भिंतीपासून क्रायोजेनिक द्रवात जाणारी उष्णता बाष्पीभवनासाठी वापरली जाते, यावेळी बाष्पीभवन गती खूप वाढते, पाइपलाइनमधील दाब देखील वाढतो, इनलेट दाबाच्या 1.5 ~ 2 पट पोहोचू शकतो. दाब फरकाच्या कृती अंतर्गत, द्रवाचा काही भाग क्रायोजेनिक द्रव साठवण टाकीकडे परत नेला जाईल, परिणामी बाष्प निर्मितीचा वेग कमी होईल आणि पाईप आउटलेट डिस्चार्जमधून निर्माण होणाऱ्या वाफेचा काही भाग, पाईप प्रेशर ड्रॉप, काही कालावधीनंतर, पाइपलाइन द्रव दाब फरक परिस्थितीत पुन्हा स्थापित करेल, ही घटना पुन्हा दिसून येईल, म्हणून पुनरावृत्ती होईल. तथापि, पुढील प्रक्रियेत, पाईपमध्ये विशिष्ट दाब आणि द्रवाचा काही भाग असल्याने, नवीन द्रवामुळे होणारा दाब वाढ कमी असतो, म्हणून दाब शिखर पहिल्या शिखरापेक्षा लहान असेल.

प्रीकूलिंगच्या संपूर्ण प्रक्रियेत, सिस्टमला केवळ मोठ्या दाब लाटांचा परिणाम सहन करावा लागत नाही, तर थंडीमुळे मोठ्या प्रमाणात संकोचन ताण देखील सहन करावा लागतो. दोघांच्या एकत्रित कृतीमुळे सिस्टमला संरचनात्मक नुकसान होऊ शकते, म्हणून ते नियंत्रित करण्यासाठी आवश्यक उपाययोजना केल्या पाहिजेत.

प्रीकूलिंग फ्लो रेटचा थेट प्रीकूलिंग प्रक्रियेवर आणि थंड संकोचन ताणाच्या आकारावर परिणाम होत असल्याने, प्रीकूलिंग फ्लो रेट नियंत्रित करून प्रीकूलिंग प्रक्रिया नियंत्रित केली जाऊ शकते. प्रीकूलिंग फ्लो रेटचे वाजवी निवड तत्व म्हणजे प्रेशर चढउतार आणि थंड संकोचन ताण उपकरणे आणि पाइपलाइनच्या परवानगीयोग्य श्रेणीपेक्षा जास्त होणार नाही याची खात्री करण्याच्या आधारावर मोठ्या प्रीकूलिंग फ्लो रेटचा वापर करून प्रीकूलिंग वेळ कमी करणे. जर प्री-कूलिंग फ्लो रेट खूप लहान असेल, तर पाइपलाइन इन्सुलेशन कामगिरी पाइपलाइनसाठी चांगली नसेल, ती कधीही थंड स्थितीत पोहोचू शकत नाही.

प्रीकूलिंग प्रक्रियेत, दोन-फेज प्रवाहाच्या घटनेमुळे, सामान्य फ्लोमीटरने वास्तविक प्रवाह दर मोजणे अशक्य आहे, म्हणून प्रीकूलिंग प्रवाह दराच्या नियंत्रणाचे मार्गदर्शन करण्यासाठी त्याचा वापर केला जाऊ शकत नाही. परंतु आपण प्राप्त करणाऱ्या जहाजाच्या मागील दाबाचे निरीक्षण करून प्रवाहाचा आकार अप्रत्यक्षपणे ठरवू शकतो. काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये, प्राप्त करणाऱ्या जहाजाच्या मागील दाब आणि प्री-कूलिंग प्रवाह यांच्यातील संबंध विश्लेषणात्मक पद्धतीने निश्चित केला जाऊ शकतो. जेव्हा प्रीकूलिंग प्रक्रिया सिंगल-फेज प्रवाह स्थितीत जाते, तेव्हा फ्लोमीटरने मोजलेला वास्तविक प्रवाह प्रीकूलिंग प्रवाहाच्या नियंत्रणाचे मार्गदर्शन करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो. ही पद्धत बहुतेकदा रॉकेटसाठी क्रायोजेनिक द्रव प्रणोदक भरणे नियंत्रित करण्यासाठी वापरली जाते.

रिसीव्हिंग व्हेसलच्या बॅक प्रेशरमधील बदल खालीलप्रमाणे प्रीकूलिंग प्रक्रियेशी संबंधित आहे, ज्याचा वापर प्रीकूलिंग स्टेजचे गुणात्मक मूल्यांकन करण्यासाठी केला जाऊ शकतो: जेव्हा रिसीव्हिंग व्हेसलची एक्झॉस्ट क्षमता स्थिर असते, तेव्हा सुरुवातीला क्रायोजेनिक द्रवाच्या हिंसक बाष्पीभवनामुळे बॅक प्रेशर वेगाने वाढेल आणि नंतर रिसीव्हिंग व्हेसल आणि पाइपलाइनच्या तापमानात घट झाल्यामुळे हळूहळू कमी होईल. यावेळी, प्रीकूलिंग क्षमता वाढते.

इतर प्रश्नांसाठी पुढील लेख पहा!

एचएल क्रायोजेनिक उपकरणे

१९९२ मध्ये स्थापन झालेला एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट हा एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनी लिमिटेडशी संलग्न ब्रँड आहे. एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट ग्राहकांच्या विविध गरजा पूर्ण करण्यासाठी हाय व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड क्रायोजेनिक पाइपिंग सिस्टम आणि संबंधित सपोर्ट इक्विपमेंटच्या डिझाइन आणि निर्मितीसाठी वचनबद्ध आहे. व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईप आणि फ्लेक्सिबल होज हे हाय व्हॅक्यूम आणि मल्टी-लेयर मल्टी-स्क्रीन स्पेशल इन्सुलेटेड मटेरियलमध्ये बनवले जातात आणि अत्यंत कठोर तांत्रिक उपचार आणि उच्च व्हॅक्यूम ट्रीटमेंटच्या मालिकेतून जातात, ज्याचा वापर द्रव ऑक्सिजन, द्रव नायट्रोजन, द्रव आर्गॉन, द्रव हायड्रोजन, द्रव हेलियम, द्रवीभूत इथिलीन वायू एलईजी आणि द्रवीभूत निसर्ग वायू एलएनजी हस्तांतरित करण्यासाठी केला जातो.

एचएल क्रायोजेनिक इक्विपमेंट कंपनीमधील व्हॅक्यूम जॅकेटेड पाईप, व्हॅक्यूम जॅकेटेड होज, व्हॅक्यूम जॅकेटेड व्हॉल्व्ह आणि फेज सेपरेटर या उत्पादन मालिकेचा वापर अत्यंत कठोर तांत्रिक उपचारांच्या मालिकेतून केला जातो. त्यांचा वापर द्रव ऑक्सिजन, द्रव नायट्रोजन, द्रव आर्गॉन, द्रव हायड्रोजन, द्रव हेलियम, एलईजी आणि एलएनजीच्या हस्तांतरणासाठी केला जातो आणि ही उत्पादने हवा वेगळे करणे, वायू, विमानचालन, इलेक्ट्रॉनिक्स, सुपरकंडक्टर, चिप्स, ऑटोमेशन असेंब्ली, अन्न आणि पेये, फार्मसी, हॉस्पिटल, बायोबँक, रबर, नवीन साहित्य निर्मिती रासायनिक अभियांत्रिकी, लोखंड आणि स्टील आणि वैज्ञानिक संशोधन इत्यादी उद्योगांमध्ये क्रायोजेनिक उपकरणांसाठी (उदा. क्रायोजेनिक टाक्या, देवर्स आणि कोल्डबॉक्स इ.) सर्व्हिस केली जातात.