Fenomenul gheizer

Fenomenul gheizer se referă la fenomenul de erupție cauzat de transportul lichidului criogenic pe conducta lungă verticală (referindu-se la raportul lungime-diametru care atinge o anumită valoare) din cauza bulelor produse de vaporizarea lichidului și a polimerizării dintre bule. va apărea odată cu creșterea bulelor, iar în cele din urmă lichidul criogenic va fi inversat din intrarea conductei.

Gheizerele pot apărea atunci când debitul în conductă este scăzut, dar ele trebuie observate numai când curgerea se oprește.

Când lichidul criogenic curge în jos în conducta verticală, este similar cu procesul de prerăcire. Lichidul criogenic va fierbe și se va vaporiza din cauza căldurii, care este diferită de procesul de prerăcire! Cu toate acestea, căldura provine în principal din invazia mică de căldură ambientală, mai degrabă decât din capacitatea de căldură mai mare a sistemului în procesul de pre-răcire. Prin urmare, stratul limită lichid cu temperatură relativ ridicată se formează în apropierea peretelui tubului, mai degrabă decât a peliculei de vapori. Când lichidul curge în conducta verticală, din cauza invaziei de căldură din mediu, densitatea termică a stratului limită de fluid din apropierea peretelui conductei scade. Sub acțiunea flotabilității, fluidul va inversa curgerea ascendentă, formând stratul limită al fluidului fierbinte, în timp ce fluidul rece din centru curge în jos, formând efectul de convecție între cei doi. Stratul limită al fluidului fierbinte se îngroașă treptat de-a lungul direcției curentului principal până când blochează complet fluidul central și oprește convecția. După aceea, deoarece nu există convecție care să ia căldură, temperatura lichidului din zona fierbinte crește rapid. După ce temperatura lichidului atinge temperatura de saturație, acesta începe să fiarbă și să producă bule. Bomba cu gaz zingle încetinește creșterea bulelor.

Datorită prezenței bulelor în conducta verticală, reacția forței de forfecare vâscoase a bulei va reduce presiunea statică în partea inferioară a bulei, ceea ce la rândul său va face ca lichidul rămas să se supraîncălzească, producând astfel mai mulți vapori, care la rândul lor vor reduceți presiunea statică, astfel încât promovarea reciprocă, într-o anumită măsură, va produce o mulțime de vapori. Fenomenul unui gheizer, care este oarecum asemănător cu o explozie, are loc atunci când un lichid, care transportă un fulger de abur, este aruncat înapoi în conductă. O anumită cantitate de vapori a rezultat cu lichidul ejectat în spațiul superior al rezervorului va provoca modificări dramatice ale temperaturii generale a spațiului rezervorului, ducând la schimbări dramatice ale presiunii. Când fluctuația presiunii este în vârful și valea presiunii, este posibil să faceți rezervorul într-o stare de presiune negativă. Efectul diferenței de presiune va duce la deteriorarea structurală a sistemului.

După erupția vaporilor, presiunea din conductă scade rapid, iar lichidul criogenic este reinjectat în conducta verticală datorită efectului gravitației. Lichidul de mare viteză va produce un șoc de presiune asemănător cu ciocanul de berbec, care are un impact mare asupra sistemului, în special asupra echipamentelor spațiale.

Pentru a elimina sau reduce daunele cauzate de fenomenul gheizer, în aplicație, pe de o parte, ar trebui să acordăm atenție izolației sistemului de conducte, deoarece invazia de căldură este cauza principală a fenomenului gheizer; Pe de altă parte, pot fi studiate mai multe scheme: injecția de gaz inert necondens, injecția suplimentară de lichid criogenic și conducta de circulație. Esența acestor scheme este de a transfera căldura în exces a lichidului criogenic, de a evita acumularea de căldură excesivă, astfel încât să se prevină apariția fenomenului de gheizer.

Pentru schema de injecție cu gaz inert, heliul este de obicei folosit ca gaz inert, iar heliul este injectat în partea de jos a conductei. Diferența de presiune a vaporilor dintre lichid și heliu poate fi utilizată pentru a face transferul de masă al vaporilor de produs de la lichid la masa de heliu, astfel încât să vaporizeze o parte din lichidul criogenic, să absoarbă căldura din lichidul criogenic și să producă efect de suprarăcire, prevenind astfel acumularea excesivă. căldură. Această schemă este utilizată în unele sisteme de umplere cu combustibil spațial. Umplerea suplimentară este de a reduce temperatura lichidului criogenic prin adăugarea de lichid criogenic suprarăcit, în timp ce schema de adăugare a conductei de circulație este de a stabili o condiție naturală de circulație între conductă și rezervor prin adăugarea conductei, astfel încât să transfere excesul de căldură în zonele locale și să distrugă condiţii pentru generarea gheizerelor.

Atentie la articolul urmator pentru alte intrebari!

Echipament criogenic HL

HL Cryogenic Equipment, care a fost fondată în 1992, este o marcă afiliată HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment se angajează în proiectarea și fabricarea sistemului de conducte criogenice izolate în vid înalt și a echipamentelor de suport aferente pentru a satisface diferitele nevoi ale clienților. Țeava izolată în vid și furtunul flexibil sunt construite într-un vid înalt și cu mai multe straturi de materiale izolate speciale cu mai multe ecrane și trec printr-o serie de tratamente tehnice extrem de stricte și tratament în vid înalt, care este utilizat pentru transferul de oxigen lichid, azot lichid , argon lichid, hidrogen lichid, heliu lichid, gaz etilenă lichefiat LEG și gaz natural lichefiat GNL.

Seria de produse de țeavă cu manta de vid, furtun cu manta de vid, supapă cu manta de vid și separator de fază din HL Cryogenic Equipment Company, care a trecut printr-o serie de tratamente tehnice extrem de stricte, sunt utilizate pentru transferul de oxigen lichid, azot lichid, argon lichid, hidrogen lichid, heliu lichid, LEG și GNL, iar aceste produse sunt deservite pentru echipamente criogenice (de exemplu, rezervoare criogenice, dewars și coldboxes etc.) în industriile de separare a aerului, gaze, aviație, electronică, supraconductori, cipuri, ansamblu de automatizare, alimentație și băuturi, farmacie, spital, biobancă, cauciuc, inginerie chimică pentru fabricarea de materiale noi, fier și oțel și cercetare științifică etc.