Gejserfænomen

Gejserfænomenet refererer til udbrudsfænomenet forårsaget af, at den kryogene væske transporteres ned ad det lodrette lange rør (hvilket refererer til, at forholdet mellem længde og diameter når en bestemt værdi) på grund af boblerne, der produceres ved fordampning af væsken, og polymerisationen mellem boblerne vil forekomme med stigende bobler, og til sidst vil den kryogene væske blive vendt ud af rørindgangen.

Gejsere kan opstå, når flowhastigheden i rørledningen er lav, men de skal kun bemærkes, når flowet stopper.

Når kryogen væske strømmer ned i den vertikale rørledning, minder det om forkølingsprocessen. Kryogen væske vil koge og fordampe på grund af varme, hvilket er forskelligt fra forkølingsprocessen! Varmen kommer dog primært fra den lille omgivende varmeindtrængning snarere end systemets større varmekapacitet i forkølingsprocessen. Derfor dannes et væskegrænselag med relativt høj temperatur nær rørvæggen snarere end dampfilmen. Når væsken strømmer i det vertikale rør, falder den termiske densitet af væskegrænselaget nær rørvæggen på grund af den omgivende varmeindtrængning. Under opdriftens påvirkning vil væsken vende den opadgående strømning og danne et varmt væskegrænselag, mens den kolde væske i midten strømmer nedad og danner en konvektionseffekt mellem de to. Det varme væskegrænselag tykner gradvist langs hovedstrømmens retning, indtil det fuldstændigt blokerer den centrale væske og stopper konvektionen. Derefter, fordi der ikke er nogen konvektion til at fjerne varme, stiger væsketemperaturen i det varme område hurtigt. Når væskens temperatur når mætningstemperaturen, begynder den at koge og producere bobler. Zingle-gasbomben bremser boblernes opståen.

På grund af tilstedeværelsen af ​​bobler i det vertikale rør, vil reaktionen fra boblens viskøse forskydningskraft reducere det statiske tryk i bunden af ​​boblen, hvilket igen vil overophede den resterende væske og dermed producere mere damp, hvilket igen vil gøre det statiske tryk lavere, så gensidig fremme, til en vis grad, vil producere en masse damp. Fænomenet med en gejser, som minder noget om en eksplosion, opstår, når en væske, der bærer et glimt af damp, sprøjtes tilbage i rørledningen. En vis mængde damp, der følger med væsken, der sprøjtes ud i tankens øvre rum, vil forårsage dramatiske ændringer i tankrummets samlede temperatur, hvilket resulterer i dramatiske ændringer i trykket. Når trykudsvingene er i trykkets top- og dalniveau, er det muligt at bringe tanken i en tilstand med negativt tryk. Effekten af ​​trykforskellen vil føre til strukturelle skader på systemet.

Efter dampudbruddet falder trykket i røret hurtigt, og den kryogene væske sprøjtes igen ind i det vertikale rør på grund af tyngdekraftens påvirkning. Væsken med høj hastighed vil producere et trykchok svarende til et vandslag, hvilket har stor indflydelse på systemet, især på rumudstyret.

For at eliminere eller reducere skaden forårsaget af gejserfænomenet, bør vi i forbindelse med anvendelsen på den ene side være opmærksomme på isoleringen af ​​rørledningssystemet, da varmeindtrængning er roden til gejserfænomenet. På den anden side kan flere ordninger undersøges: injektion af inert ikke-kondenserende gas, supplerende injektion af kryogen væske og cirkulationsrørledning. Essensen af ​​disse ordninger er at overføre overskydende varme fra den kryogene væske, undgå ophobning af overdreven varme og dermed forhindre forekomsten af ​​gejserfænomenet.

Til injektion af inert gas anvendes helium normalt som inert gas, og helium injiceres i bunden af ​​rørledningen. Damptrykforskellen mellem væske og helium kan bruges til at overføre masseproduktdamp fra væske til heliummasse, således at en del af den kryogene væske fordampes, varmen fra den kryogene væske absorberes og derved opnås en overkølende effekt, hvilket forhindrer ophobning af overdreven varme. Denne metode bruges i nogle fyldningssystemer til rumdrivmiddel. Supplerende påfyldning har til formål at reducere temperaturen på den kryogene væske ved at tilsætte superkølet kryogen væske, mens ordningen med at tilføje en cirkulationsrørledning har til formål at etablere en naturlig cirkulationstilstand mellem rørledning og tank ved at tilføje en rørledning for at overføre overskydende varme til lokale områder og ødelægge betingelserne for dannelse af gejsere.

Glæder mig til næste artikel for andre spørgsmål!

HL Kryogenisk Udstyr

HL Cryogenic Equipment, der blev grundlagt i 1992, er et brand tilknyttet HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment er dedikeret til design og fremstilling af højvakuumisolerede kryogene rørsystemer og relateret supportudstyr for at imødekomme kundernes forskellige behov. De vakuumisolerede rør og fleksible slanger er konstrueret i et højvakuum- og flerlags multiskærms specialisoleret materiale og gennemgår en række ekstremt strenge tekniske behandlinger og højvakuumbehandling, der bruges til overførsel af flydende ilt, flydende nitrogen, flydende argon, flydende brint, flydende helium, flydende ethylengas LEG og flydende naturgas LNG.

Produktserien af ​​vakuumkapperør, vakuumkappeslange, vakuumkappeventil og faseseparator fra HL Cryogenic Equipment Company, som har gennemgået en række ekstremt strenge tekniske behandlinger, anvendes til overførsel af flydende ilt, flydende nitrogen, flydende argon, flydende brint, flydende helium, LEG og LNG, og disse produkter serviceres til kryogent udstyr (f.eks. kryogentanke, dewar-tanke og kølebokse osv.) i industrier inden for luftseparation, gasser, luftfart, elektronik, superledere, chips, automatiseringsmontering, fødevarer og drikkevarer, apoteker, hospitaler, biobanker, gummi, fremstilling af nye materialer, kemiteknik, jern og stål og videnskabelig forskning osv.