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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об авторах

Ю. П. Филиппов

Объединенный институт ядерных исследований

Email: fyp@dubna.ru
Россия, 141980, Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6

А. М. Коврижных

Объединенный институт ядерных исследований

Россия, 141980, Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6

А. Ю. Филиппов

ГлоуБайт / GlowByte

Email: forsc2231@gmail.com
Россия, 105064, Москва, Нижний Сусальный переулок, 5, с. 19

Список литературы

  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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».