Gejzírový fenomén

Fenomén gejzíru sa týka javu erupcie spôsobeného kryogénnou kvapalinou, ktorá je transportovaná po zvislom dlhom potrubí (s odkazom na pomer dĺžky a priemeru dosahujúci určitú hodnotu) v dôsledku bublín vytváraných odparovaním kvapaliny a polymerizácie medzi bublinami. nastane s nárastom bublín a nakoniec sa kryogénna kvapalina vráti von zo vstupu potrubia.

Gejzíry sa môžu vyskytnúť, keď je prietok v potrubí nízky, ale treba si ich všimnúť až vtedy, keď sa prietok zastaví.

Keď kryogénna kvapalina prúdi dole vo vertikálnom potrubí, je to podobné ako pri predchladení. Kryogénna kvapalina bude vrieť a vyparovať sa vplyvom tepla, čo sa líši od procesu predchladenia! Teplo však pochádza hlavne z malej invázie okolitého tepla, a nie z väčšej tepelnej kapacity systému v procese predchladenia. Preto sa hraničná vrstva pre kvapalinu s relatívne vysokou teplotou vytvára v blízkosti steny rúrky, a nie filmu pary. Keď kvapalina prúdi vo vertikálnom potrubí, v dôsledku tepelnej invázie prostredia sa tepelná hustota hraničnej vrstvy tekutiny v blízkosti steny potrubia znižuje. Pod pôsobením vztlaku tekutina obráti tok smerom nahor, čím vytvorí hraničnú vrstvu horúcej tekutiny, zatiaľ čo studená tekutina v strede prúdi nadol, čím sa medzi nimi vytvorí konvekčný efekt. Hraničná vrstva horúcej tekutiny sa postupne zahusťuje v smere hlavného prúdu, až kým úplne nezablokuje centrálnu tekutinu a zastaví konvekciu. Potom, pretože neexistuje konvekcia na odvádzanie tepla, teplota kvapaliny v horúcej oblasti rýchlo stúpa. Keď teplota kvapaliny dosiahne teplotu nasýtenia, začne vrieť a produkovať bubliny Zingle plynová bomba spomaľuje stúpanie bublín.

V dôsledku prítomnosti bublín vo vertikálnom potrubí reakcia viskóznej šmykovej sily bubliny zníži statický tlak na dne bubliny, čo následne spôsobí prehriatie zostávajúcej kvapaliny, čím sa vytvorí viac pary, ktorá zase bude znížiť statický tlak, takže vzájomná podpora do určitej miery bude produkovať veľa výparov. Fenomén gejzíru, ktorý je trochu podobný výbuchu, nastáva, keď kvapalina nesúca záblesk pary vystrekuje späť do potrubia. Určité množstvo pary, ktoré sa uvoľní s kvapalinou vytlačenou do horného priestoru nádrže, spôsobí dramatické zmeny v celkovej teplote priestoru nádrže, čo má za následok dramatické zmeny tlaku. Keď je kolísanie tlaku v špičke a tlakovej doline, je možné uviesť nádrž do stavu podtlaku. Vplyv tlakového rozdielu povedie k poškodeniu konštrukcie systému.

Po erupcii pary tlak v potrubí rýchlo klesá a kryogénna kvapalina sa vplyvom gravitácie opätovne vstrekuje do vertikálneho potrubia. Vysokorýchlostná kvapalina spôsobí tlakový ráz podobný vodnému kladivu, čo má veľký vplyv na systém, najmä na vesmírne vybavenie.

Aby sme eliminovali alebo znížili škody spôsobenú javom gejzíra, v aplikácii, na jednej strane by sme mali venovať pozornosť izolácii potrubného systému, pretože tepelná invázia je hlavnou príčinou javu gejzíra; Na druhej strane je možné študovať niekoľko schém: vstrekovanie inertného nekondenzujúceho plynu, doplnkové vstrekovanie kryogénnej kvapaliny a obehového potrubia. Podstatou týchto schém je prenos nadbytočného tepla kryogénnej kvapaliny, vyhnúť sa akumulácii nadmerného tepla, aby sa zabránilo výskytu javu gejzíra.

Pre schému vstrekovania inertného plynu sa ako inertný plyn zvyčajne používa hélium a hélium sa vstrekuje do spodnej časti potrubia. Rozdiel tlaku pary medzi kvapalinou a héliom sa môže použiť na prenos hmotnosti pary produktu z kvapaliny na hmotnosť hélia, aby sa odparovala časť kryogénnej kvapaliny, absorbovala teplo z kryogénnej kvapaliny a spôsobila účinok nadchnutia, čím sa bráni akumulácii nadmernej excescie teplo. Táto schéma sa používa v niektorých systémoch plnenia vesmírnych palív. Doplnková výplň je zníženie teploty kryogénnej kvapaliny pridaním podchladeného kryogénnej kvapaliny, zatiaľ čo schéma pridávania obehového potrubia je stanovenie prirodzeného cirkulačného stavu medzi potrubím a nádržou pridaním potrubia, aby sa preložilo prebytočné teplo v miestnych oblastiach a zničilo sa podmienky na generovanie gejzírov.

Ďalšie otázky nájdete v nasledujúcom článku!

Kryogénne zariadenia HL

HL Cryogenic Equipment Company, ktorá bola založená v roku 1992, je značkou pridruženou k HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment sa zaviazala navrhovať a vyrábať vysoko vákuovo izolovaný kryogénny potrubný systém a súvisiace podporné vybavenie, aby vyhovovali rôznym potrebám zákazníkov. Vákuovo izolované potrubie a flexibilná hadica sú konštruované z vysoko vákuových a viacvrstvových viacvrstvových špeciálnych izolačných materiálov a prechádzajú sériou extrémne prísnych technických úprav a vysokotlakovou úpravou, ktorá sa používa na prenos tekutého kyslíka, tekutého dusíka. , kvapalný argón, kvapalný vodík, kvapalné hélium, skvapalnený etylénový plyn LEG a skvapalnený prírodný plyn LNG.

Produktový rad vákuovo opláštených potrubí, vákuových opláštených hadíc, vákuovo opláštených ventilov a fázových separátorov v spoločnosti HL Cryogenic Equipment Company, ktoré prešli sériou extrémne prísnych technických úprav, sa používajú na prenos tekutého kyslíka, tekutého dusíka, tekutého argónu, atď. kvapalný vodík, kvapalné hélium, LEG a LNG a tieto produkty sú servisované pre kryogénne zariadenia (napr. kryogénne nádrže, Dewarove nádoby a chladiace boxy atď.) v odvetviach separácie vzduchu, plynov, letectva, elektroniky, supravodičov, čipov, montáže automatizácie, potravín a nápoje, lekáreň, nemocnica, biobanka, guma, výroba nových materiálov, chemické inžinierstvo, železo a oceľ a vedecký výskum atď.