Синявский Ю. В. Криогенные трубопроводы

Глава 2 СПЕЦИФИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ КРИОТРУБОПРОВОДОВ

2-1. Влияние температуры криоагента на конструкцию трубопровода

По криотрубопроводам могут передаваться криоагенты с температурами от долей градуса Кельвина до близких к температуре Т_ос окружающей среды. Естественно, что при температурах Т потока существенно меньших Т_ос криотрубопровод должен быть надежно теплоизолирован от окружающей среды; при Т≈Т_ос необходимость в теплоизоляции отпадает.

В связи с этим криотрубопроводы могут быть разделены на 2 класса:
а) без теплоизоляции;
б) с теплоизоляцией.

Трубопроводы без теплоизоляции состоят из отрезков труб, заканчивающихся соединениями (резьбовыми, фланцевыми) для присоединения к аппаратам, машинам и другим трубопроводам. Конструкции их подробно освещены в специальной литературе [3, 4, 5] и ниже не рассматриваются.

Конструкция теплоизолированных криотрубопроводов определяется, в значительной степени, местом их установки.

Оборудование криогенных систем монтируется, как правило, блоками, причем каждый из них имеет единую, общую для всех аппаратов, машин и арматуры блока, теплоизоляцию.

Естественно, что трубопроводы, соединяющие отдельные аппараты внутри такого криоблока, не требуют дополнительной теплоизоляции от окружающей среды. В тех случаях, когда трубопровод соединяет два криоблока или по нему осуществляется передача потребителю криопродукта с Т<Т_ос он должен иметь свою индивидуальную теплоизоляцию.

Криотрубопроводы, размещаемые внутри криоблока, по конструкции в целом аналогичны неизолированным. Отличия обусловлены только обязательной установкой компенсаторов линейных перемещений и выбором соответствующих материалов, обеспечивающих работоспособность трубопровода при низких температурах.

Криотрубопроводы с индивидуальной теплоизоляцией более сложны. Конструктивно одни чаще всего выполняются в виде двух коаксиально расположенных труб. По внутренней трубе пропускается криоагент, а межтрубное пространство используется для теплоизоляции. Обе трубы на концах соединяются. Таким образом, при проектировании криотрубопровода этого типа необходимо дополнительно решить два вопроса:
1) организация теплоизоляции по длине трубы,
2) создание надежных соединений трубопровода, исключающих существенный теплоприток к криоагенту.

Следующая страница: 2-2. Теплоизоляция труб