Минимизация проблем при создании двухфазных расходомеров для криогеники и их особенности. Часть II. Диагностика потоков водорода и сжиженного природного газа

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Предложены пути создания двухфазных расходомеров водорода в диапазоне массовых или объемных расходов примерно от 0.2 до 2.5 кг/с или примерно от 10 до 130 м3/ч по жидкости, а также сжиженного природного газа (СПГ) – примерно от 5 до 210 кг/с или примерно от 50 до 2100 м3/ч. Принцип работы расходомеров основан на комбинации высокочастотных (ВЧ) датчиков паросодержания с равномерным электрическим полем внутри чувствительных элементов различной чувствительности для определения средней плотности двухфазной смеси и конических сужающих устройств для нахождения средней скорости потока. Показана целесообразность использования гамма-плотномеров для двухфазных расходомеров СПГ при относительно больших диаметрах DN ≥ 250. Предложено, как минимизировать проблемы, свойственные подобным двухфазным расходомерам, с учетом опыта по созданию аналогов для гелия. Рассмотрены отличия подходов реализации систем для водорода и СПГ по сравнению с аналогами для двухфазного гелия из-за существенного различия их свойств. Представлены конкретные технические решения двухфазных расходомеров водорода и СПГ в горизонтальных проточных криостатах, которые работоспособны в диапазоне истинных объемных паросодержаний от нуля до примерно 0.9 при относительно небольшом общем гидравлическом сопротивлении тракта расходомеров. Отмечены особенности калибровок ВЧ-датчиков паросодержания при разных равновесных температурах криоагентов. Показаны некоторые недостатки предыдущих подходов к определению расходов СПГ и оценены неопределенности нахождения расходов двухфазных потоков водорода и СПГ.

Авторлар туралы

Y. Filippov

Joint Institute for Nuclear Research

Email: fyp@dubna.ru
Russia, 141980, Dubna, Joliot-Curie St., 6

A. Kovrizhnykh

Joint Institute for Nuclear Research

Russia, 141980, Dubna, Joliot-Curie St., 6

A. Filippov

GlowByte

Email: forsc2231@gmail.com
Russia, 105064, Moscow, Nizhny Susalny Lane, 5, bld. 19

Әдебиет тізімі

  1. Филиппов Ю.П., Коврижных А.М., Филиппов А.Ю. // ПТЭ. 2025. № 3. С. 96.
  2. Tarlowski J., Sheffield J., Durr C., Coyle D., Patel H. LNG Import Terminals – Resent Developments ChE Plus Newsletter. 2004. V. 2. № 4. http://www.cheresources.com/lng_terminals.pdf
  3. Воронов В.А., Карякина Е.Д., Ахмеров Э.В. // Вестник международной академии холода. 2019. № 3. С. 15. https://doi.org/10.17586/160643132019183-15-22
  4. Лесконог А.А., Чуркин Г.Ю., Бекасов Ю.В. // Безопасность труда в промышленности. 2017. № 12. С. 41. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2017-12-41-46
  5. Filippov Yu.P. // Cryogenics. 1999. V. 39. P. 59. https://doi.org/10.1016/S0011-2275(98)00114-3
  6. Filippov Y.P., Panferov K.S // Proc. of the 11-th IIR International Conference on Cryogenics, Bratislava, Slovakia, 2010. P. 87.
  7. Filippov Y.P., Filippov A.Yu., Kovrizhnykh A.M. // 11 AIP Conf. Proc. 2023. V. 2803. P. 030001. https://doi.org/10.1063/5.0143554.
  8. Filippov Y.P., Kakorin I.D. // Flow Meas. Instrum. 2016. V. 52. P. 163. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2016.10.005
  9. Филиппов Ю.П., Филиппов А.Ю. // Тепловые процессы в технике. 2021. Т. 13. № 3. C. 98. https://doi.org/10.34759/tpt-2021-13-3-98-110
  10. Филиппов А.Ю., Филиппов Ю.П. // Теплоэнергетика. 2022. № 5. С. 18. https://doi.org/10.1134/S0040363622050010
  11. Ко Гым Сек, Мамедов И.С., Филиппов Ю.П. Влияние массовой скорости на истинное объемное паросодержание потока двухфазного гелия. Сообщение ОИЯИ, Дубна, Р8-87-505. 1987.
  12. Сон Зун Ган, Филиппов Ю.П. // Теплоэнергетика. 1984. № 3. C. 19.
  13. Paleev I.I., Filippovich B.S. // Int. J. Heat Mass Transfer. 1966. V. 9. P. 1089 https://doi.org/10.1016/0017-9310(66)90031-7
  14. Нигматулин Б.И., Милашенко B.И., Шугаев Ю.3. // Tenлoэнергетика. 1976. № 5. C. 77.
  15. Filippov Yu.P., Kovrizhnykh A.M., Miklayev V.M., Sukhanova A.K. // Cryogenics. 2000. V. 40. P. 279. https://doi.org/10.1016/S0011-2275(00)00040-0
  16. Miklyaev V.M., Filippov Yu.P., Filippov A.Yu. // Phys. Part. Nucl. Lett. 2020. V. 17. P. 44 https://doi.org/10.1134/S1547477120010124
  17. Филиппов А.Ю., Филиппов Ю.П., Коврижных А.М. // ПТЭ. 2023. № 4. С. 132. https://doi.org/10.31857/S0032816223030047
  18. Filippov Yu.P. // Cryogenics. 2001. V. 41. P. 327. https://doi.org/10.1016/S0011-2275(01)00080-7
  19. Filippov Y.P., Panferov K.S. // Cryogenics. 2011. V. 51. P. 640. https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2011.09.01
  20. Филиппов Ю.П., Алексеев А.И. РФ Патент 2046331, 1995.
  21. Certificate to calibrate hydrogen RF-sensor ID = 71 mm, #700–26/170 of 06.03.1998, JINR, Dubna.
  22. Certificate to calibrate helium RF-sensor ID = 20 mm of 07.10.2005, JINR, Dubna.
  23. Sveshnikov B.N., Smirnov S.N., Filippov A.Yu., Filippov Yu.P. // Phys. Part. Nucl. Lett. 2021. V. 18. P. 52. https://doi.org/10.1134/S1547477121010118
  24. Demaco to Build Transport Pipelines for LNG Receiving Terminals, Norway. http://www.lngworldnews.com/demaco-to-build-transport-pipelines-for-lng-receiving-terminals-norway.
  25. Блок гамма-источника типа БГИ-50П. Технические условия УЛКА 418234.003; Руководство по эксплуатации УЛКА 418234.003. Техническая документация.
  26. Filippov Yu.P., Filippov A.Yu. // Flow Meas. Instrum. 2019. V. 68. P. 101578. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2019.101578
  27. Филиппов А.Ю., Филиппов Ю.П. // Тепловые процессы в технике. 2022. Т. 14. С. 225. https://doi.org/10.34759/tpt-2022-14-5-225-240
  28. Filippov Yu.P., Panferov K.S. // Int. J. Multiphase Flow. 2012. V. 41. P. 36. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2011.12.005

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025