Geiser fenomeen

Geiserfenomeen verwijst naar het uitbarstingsfenomeen dat wordt veroorzaakt doordat de cryogene vloeistof door de verticale lange pijp wordt getransporteerd (verwijzend naar de lengte-diameterverhouding die een bepaalde waarde bereikt) als gevolg van de bellen die worden geproduceerd door de verdamping van de vloeistof, en de polymerisatie tussen de bellen zal optreden met de toename van het aantal bellen, en uiteindelijk zal de cryogene vloeistof uit de pijpingang worden teruggedraaid.

Geisers kunnen ontstaan ​​als de stroomsnelheid in de pijpleiding laag is, maar ze hoeven pas opgemerkt te worden als de stroom stopt.

Wanneer cryogene vloeistof in de verticale pijpleiding naar beneden stroomt, is dit vergelijkbaar met het voorkoelproces. Cryogene vloeistof zal koken en verdampen als gevolg van hitte, wat anders is dan het voorkoelproces! De warmte is echter voornamelijk afkomstig van de kleine invasie van omgevingswarmte, en niet zozeer van de grotere systeemwarmtecapaciteit in het voorkoelingsproces. Daarom wordt de vloeistofgrenslaag met relatief hoge temperatuur gevormd nabij de buiswand, in plaats van de dampfilm. Wanneer de vloeistof in de verticale pijp stroomt, als gevolg van de invasie van omgevingswarmte, neemt de thermische dichtheid van de vloeistofgrenslaag nabij de pijpwand af. Onder invloed van het drijfvermogen zal de vloeistof de opwaartse stroom omkeren en de grenslaag van de hete vloeistof vormen, terwijl de koude vloeistof in het midden naar beneden stroomt en het convectie-effect tussen de twee vormt. De grenslaag van de hete vloeistof wordt geleidelijk dikker in de richting van de hoofdstroom totdat deze de centrale vloeistof volledig blokkeert en de convectie stopt. Daarna stijgt de temperatuur van de vloeistof in het hete gebied snel, omdat er geen convectie is die de warmte afvoert. Nadat de temperatuur van de vloeistof de verzadigingstemperatuur heeft bereikt, begint deze te koken en belletjes te produceren. De zingle-gasbom vertraagt ​​het opstijgen van bellen.

Door de aanwezigheid van bellen in de verticale buis zal de reactie van de stroperige afschuifkracht van de bel de statische druk op de bodem van de bel verminderen, waardoor de resterende vloeistof oververhit raakt en er dus meer damp ontstaat, wat op zijn beurt weer zal leiden tot oververhitting van de resterende vloeistof. maak de statische druk lager, zodat wederzijdse promotie tot op zekere hoogte veel damp zal produceren. Het fenomeen van een geiser, dat enigszins lijkt op een explosie, doet zich voor wanneer een vloeistof, met een stoomflits, terug in de pijpleiding spuit. Een bepaalde hoeveelheid damp die ontstaat wanneer de vloeistof naar de bovenste ruimte van de tank wordt uitgestoten, zal dramatische veranderingen in de algehele temperatuur van de tankruimte veroorzaken, wat resulteert in dramatische drukveranderingen. Wanneer de drukfluctuatie zich in de piek en het dal van de druk bevindt, is het mogelijk om de tank in een staat van onderdruk te brengen. Het effect van drukverschillen zal leiden tot structurele schade aan het systeem.

Na de dampuitbarsting daalt de druk in de pijp snel en wordt de cryogene vloeistof onder invloed van de zwaartekracht opnieuw in de verticale pijp geïnjecteerd. De vloeistof met hoge snelheid zal een drukschok veroorzaken die vergelijkbaar is met de waterslag, wat een grote impact heeft op het systeem, vooral op de ruimteapparatuur.

Om de schade veroorzaakt door het geiserfenomeen te elimineren of te verminderen, moeten we bij de toepassing enerzijds aandacht besteden aan de isolatie van het pijpleidingsysteem, omdat de hitte-invasie de hoofdoorzaak is van het geiserfenomeen; Aan de andere kant kunnen verschillende schema's worden bestudeerd: injectie van inert niet-condenserend gas, aanvullende injectie van cryogene vloeistof en circulatiepijpleiding. De essentie van deze schema's is om de overtollige warmte van cryogene vloeistof over te dragen, de accumulatie van overmatige warmte te vermijden, om het optreden van geiserfenomeen te voorkomen.

Voor het injectieschema voor inert gas wordt gewoonlijk helium als inert gas gebruikt en wordt helium in de bodem van de pijpleiding geïnjecteerd. Het dampdrukverschil tussen vloeistof en helium kan worden gebruikt om massaoverdracht van productdamp van vloeistof naar heliummassa te bewerkstelligen, om een ​​deel van de cryogene vloeistof te verdampen, warmte van cryogene vloeistof te absorberen en een overkoelingseffect te veroorzaken, waardoor de accumulatie van overmatige hoeveelheden wordt voorkomen. warmte. Dit schema wordt gebruikt in sommige vulsystemen voor ruimtestuwstof. Aanvullend vullen is bedoeld om de temperatuur van de cryogene vloeistof te verlagen door onderkoelde cryogene vloeistof toe te voegen, terwijl het schema van het toevoegen van een circulatiepijpleiding bedoeld is om een ​​natuurlijke circulatieconditie tussen pijpleiding en tank tot stand te brengen door pijpleiding toe te voegen, om overtollige warmte in lokale gebieden over te dragen en de omstandigheden voor het genereren van geisers.

Afgestemd op het volgende artikel voor andere vragen！

HL cryogene apparatuur

HL Cryogenic Equipment, opgericht in 1992, is een merk dat is aangesloten bij HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment zet zich in voor het ontwerp en de productie van het hoogvacuüm geïsoleerde cryogene leidingsysteem en aanverwante ondersteunende apparatuur om aan de verschillende behoeften van klanten te voldoen. De vacuümgeïsoleerde buis en flexibele slang zijn gemaakt van speciaal geïsoleerd hoogvacuüm- en meerlaags multi-schermmateriaal en ondergaan een reeks extreem strikte technische behandelingen en hoogvacuümbehandeling, die wordt gebruikt voor het overbrengen van vloeibare zuurstof, vloeibare stikstof , vloeibaar argon, vloeibare waterstof, vloeibaar helium, vloeibaar ethyleengas LEG en vloeibaar aardgas LNG.

De productseries Vacuümmantelpijpen, Vacuümmantelslangen, Vacuümmantelkleppen en Fasescheiders van HL Cryogenic Equipment Company, die een reeks uiterst strikte technische behandelingen hebben ondergaan, worden gebruikt voor het overbrengen van vloeibare zuurstof, vloeibare stikstof, vloeibaar argon, vloeibare waterstof, vloeibaar helium, LEG en LNG, en deze producten worden onderhouden voor cryogene apparatuur (bijv. cryogene tanks, dewars en coldboxen enz.) in de sectoren luchtscheiding, gassen, luchtvaart, elektronica, supergeleiders, chips, automatiseringsassemblage, eten en drinken, apotheek, ziekenhuis, biobank, rubber, productie van nieuwe materialen, chemische technologie, ijzer en staal, en wetenschappelijk onderzoek enz.