Projeto conjunto

A principal perda de calor em tubos criogênicos com isolamento multicamadas ocorre através das juntas. O projeto de juntas criogênicas busca minimizar a fuga de calor e garantir uma vedação confiável. As juntas criogênicas são divididas em juntas convexas e côncavas, com um design de dupla vedação. Cada junta possui uma gaxeta de PTFE, o que melhora o isolamento e facilita a instalação com flanges. A Figura 2 ilustra o desenho da estrutura da junta de encaixe. Durante o aperto, a gaxeta da primeira junta do parafuso do flange se deforma para garantir a vedação. Na segunda junta do flange, existe um pequeno espaço entre a junta convexa e a côncava. Esse espaço é estreito e longo, permitindo que o líquido criogênico que entra por ele vaporize, criando uma resistência ao ar que impede o vazamento do líquido. Além disso, a almofada de vedação não entra em contato com o líquido criogênico, o que garante alta confiabilidade e controle eficaz da fuga de calor na junta.

Estrutura de rede interna e externa

Os foles estampados em anel H são selecionados para o tarugo tubular dos corpos de rede internos e externos. O corpo flexível corrugado em H possui forma de onda anular contínua, boa flexibilidade e não se presta facilmente à geração de tensão de torção, sendo adequado para locais esportivos com altas exigências de durabilidade.

A camada externa do fole de estampagem em anel é equipada com uma manga protetora de malha de aço inoxidável. A manga de malha é feita de fios ou fitas metálicas com uma determinada trama de malha metálica. Além de reforçar a capacidade de carga da mangueira, a manga de malha também protege a mangueira corrugada. Com o aumento do número de camadas de revestimento e do grau de cobertura do fole, a capacidade de carga e a resistência a ações externas da mangueira metálica aumentam, porém, o aumento do número de camadas de revestimento e do grau de cobertura afetará a flexibilidade da mangueira. Após consideração cuidadosa, optou-se por uma camada de manga de malha para o corpo de malha interno e externo da mangueira criogênica. Os materiais de suporte entre os corpos de malha interno e externo são feitos de politetrafluoroetileno com bom desempenho adiabático.

Conclusão

Este artigo resume o método de projeto de uma nova mangueira de vácuo para baixas temperaturas, capaz de se adaptar à mudança de posição do conector de enchimento de baixa temperatura durante o acoplamento e desacoplamento. Este método foi aplicado ao projeto e processamento de uma mangueira de vácuo criogênica da série DN50 a DN150 para um sistema de transporte de propelente criogênico, obtendo-se alguns resultados técnicos. Esta série de mangueiras de vácuo criogênicas foi testada em condições reais de operação. Durante o teste com propelente criogênico de baixa temperatura, a superfície externa e as juntas da mangueira não apresentaram congelamento ou condensação, e o isolamento térmico se mostrou eficiente, atendendo aos requisitos técnicos. Isso comprova a correção do método de projeto e fornece um valor de referência para o projeto de equipamentos similares em tubulações.

Equipamentos Criogênicos HL

A HL Cryogenic Equipment, fundada em 1992, é uma marca afiliada à HL Cryogenic Equipment Company (Cryogenic Equipment Co., Ltd.). A HL Cryogenic Equipment dedica-se ao projeto e fabricação de sistemas de tubulação criogênica com isolamento a alto vácuo e equipamentos de suporte relacionados, para atender às diversas necessidades dos clientes. Os tubos e mangueiras flexíveis com isolamento a vácuo são fabricados com materiais isolantes especiais de múltiplas camadas e telas, submetidos a uma série de tratamentos técnicos extremamente rigorosos e tratamento a alto vácuo. São utilizados para a transferência de oxigênio líquido, nitrogênio líquido, argônio líquido, hidrogênio líquido, hélio líquido, etileno liquefeito (LEG) e gás natural liquefeito (GNL).

A linha de produtos da HL Cryogenic Equipment Company, composta por tubos com revestimento a vácuo, mangueiras com revestimento a vácuo, válvulas com revestimento a vácuo e separadores de fase, passou por uma série de rigorosos tratamentos técnicos e é utilizada para a transferência de oxigênio líquido, nitrogênio líquido, argônio líquido, hidrogênio líquido, hélio líquido, LEG e GNL. Esses produtos são utilizados em equipamentos criogênicos (como tanques criogênicos, dewars e coldboxes, etc.) em diversos setores, como separação de ar, gases, aviação, eletrônica, supercondutores, chips, montagem de automação, alimentos e bebidas, farmacêutico, hospitalar, biobancos, borracha, fabricação de novos materiais, engenharia química, siderurgia e pesquisa científica, entre outros.