Pojav gejzirjev

Pojav gejzirja se nanaša na izbruh, ki ga povzroči pretok kriogene tekočine po dolgi navpični cevi (kar pomeni, da razmerje med dolžino in premerom doseže določeno vrednost) zaradi mehurčkov, ki nastanejo pri uparjanju tekočine. S povečanjem števila mehurčkov pride do polimerizacije med mehurčki, na koncu pa kriogena tekočina izteče iz vhoda v cev.

Gejzirji se lahko pojavijo, ko je pretok v cevovodu nizek, vendar jih je treba opaziti šele, ko se pretok ustavi.

Ko kriogena tekočina teče navzdol po navpičnem cevovodu, je postopek podoben predhlajenju. Kriogena tekočina zaradi toplote zavre in upari, kar se razlikuje od predhlajenja! Vendar toplota prihaja predvsem iz majhnega vdora toplote iz okolice in ne iz večje toplotne kapacitete sistema med predhlajenjem. Zato se v bližini stene cevi tvori mejna plast tekočine z relativno visoko temperaturo in ne iz parnega filma. Ko tekočina teče po navpični cevi, se zaradi vdora toplote iz okolja toplotna gostota mejne plasti tekočine v bližini stene cevi zmanjša. Pod vplivom vzgona se tekočina obrne navzgor in tvori mejno plast vroče tekočine, medtem ko hladna tekočina v središču teče navzdol in ustvarja konvekcijski učinek med njima. Mejna plast vroče tekočine se postopoma zgosti vzdolž smeri glavnega toka, dokler popolnoma ne blokira osrednje tekočine in ustavi konvekcijo. Potem, ker ni konvekcije, ki bi odvajala toploto, temperatura tekočine v vročem območju hitro naraste. Ko temperatura tekočine doseže temperaturo nasičenosti, začne vreti in proizvajati mehurčke. Plinska bomba Zingle upočasni dvig mehurčkov.

Zaradi prisotnosti mehurčkov v navpični cevi bo reakcija viskozne strižne sile mehurčka zmanjšala statični tlak na dnu mehurčka, kar bo posledično povzročilo pregrevanje preostale tekočine in s tem več pare, kar bo posledično zmanjšalo statični tlak, zato bo medsebojno spodbujanje do neke mere povzročilo veliko pare. Pojav gejzirja, ki je nekoliko podoben eksploziji, se pojavi, ko se tekočina, ki nosi blisk pare, izvrže nazaj v cevovod. Določena količina pare, ki nastane s tekočino, izbruhnjeno v zgornji prostor rezervoarja, povzroči dramatične spremembe celotne temperature v prostoru rezervoarja, kar ima za posledico dramatične spremembe tlaka. Ko je nihanje tlaka na vrhu in dnu tlaka, je možno, da je rezervoar v stanju negativnega tlaka. Učinek tlačne razlike bo povzročil strukturne poškodbe sistema.

Po izbruhu pare tlak v cevi hitro pade in kriogena tekočina se zaradi gravitacije ponovno vbrizga v navpično cev. Hitra tekočina povzroči tlačni udar, podoben vodnemu kladivu, kar močno vpliva na sistem, zlasti na vesoljsko opremo.

Da bi odpravili ali zmanjšali škodo, ki jo povzroča gejzirni pojav, moramo pri uporabi po eni strani posvetiti pozornost izolaciji cevovodnega sistema, saj je vdor toplote glavni vzrok za gejzirni pojav; po drugi strani pa lahko preučimo več shem: vbrizgavanje inertnega nekondenzirajočega plina, dodatno vbrizgavanje kriogene tekočine in cirkulacijski cevovod. Bistvo teh shem je prenos odvečne toplote kriogene tekočine, preprečevanje kopičenja odvečne toplote in s tem preprečevanje nastanka gejzirnega pojava.

Pri shemi vbrizgavanja inertnega plina se kot inertni plin običajno uporablja helij, ki se vbrizga v dno cevovoda. Razlika v parnem tlaku med tekočino in helijem se lahko uporabi za prenos mase hlapov produkta iz tekočine v maso helija, s čimer se del kriogene tekočine upari, absorbira toplota iz kriogene tekočine in ustvari učinek podhlajanja, s čimer se prepreči kopičenje prekomerne toplote. Ta shema se uporablja v nekaterih sistemih za polnjenje vesoljskih goriv. Dodatno polnjenje je namenjeno znižanju temperature kriogene tekočine z dodajanjem podhlajene kriogene tekočine, medtem ko je shema dodajanja obtočnega cevovoda namenjena vzpostavitvi naravnega kroženja med cevovodom in rezervoarjem z dodajanjem cevovoda, da se prenese odvečna toplota na lokalnih območjih in uničijo pogoji za nastanek gejzirjev.

Za ostala vprašanja se obrnite na naslednji članek!

Kriogena oprema HL

Podjetje HL Cryogenic Equipment, ustanovljeno leta 1992, je blagovna znamka, povezana s podjetjem HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. Podjetje HL Cryogenic Equipment se zavzema za načrtovanje in proizvodnjo visokovakuumsko izoliranih kriogenih cevovodov in z njimi povezane podporne opreme, da bi zadovoljilo različne potrebe strank. Vakuumsko izolirane cevi in ​​gibljive cevi so izdelane iz visokovakuumskih in večplastnih večslojnih posebnih izoliranih materialov ter so podvržene vrsti izjemno strogih tehničnih obdelav in visokovakuumske obdelave, ki se uporabljajo za prenos tekočega kisika, tekočega dušika, tekočega argona, tekočega vodika, tekočega helija, utekočinjenega etilena (LEG) in utekočinjenega naravnega plina (LNG).

Serija izdelkov vakuumsko oplaščenih cevi, vakuumsko oplaščenih cevi, vakuumsko oplaščenih ventilov in faznih ločevalnikov v podjetju HL Cryogenic Equipment Company, ki je prestala vrsto izjemno strogih tehničnih obdelav, se uporablja za prenos tekočega kisika, tekočega dušika, tekočega argona, tekočega vodika, tekočega helija, LEG in LNG, ti izdelki pa se servisirajo za kriogeno opremo (npr. kriogene rezervoarje, Dewarjeve posode in hladilne škatle itd.) v panogah ločevanja zraka, plinov, letalstva, elektronike, superprevodnikov, čipov, avtomatizacije, živilske in pijačne industrije, farmacije, bolnišnic, biobank, gume, proizvodnje novih materialov, kemijskega inženirstva, železa in jekla ter znanstvenih raziskav itd.