תופעת גייזרים

תופעת גייזר מתייחסת לתופעת ההתפרצות הנגרמת כתוצאה מהובלת הנוזל הקריוגני במורד הצינור הארוך האנכי (הכוונה ליחס אורך-קוטר המגיע לערך מסוים) עקב הבועות הנוצרות מהאיידוי של הנוזל, והפילמור בין הבועות. יתרחש עם עליית הבועות, ולבסוף הנוזל הקריוגני יתהפך אל מחוץ לפתח הצינור.

גייזרים עשויים להתרחש כאשר קצב הזרימה בצנרת נמוך, אך יש לשים לב אליהם רק כאשר הזרימה נעצרת.

כאשר נוזל קריוגני זורם למטה בצינור האנכי, זה דומה לתהליך הקירור המקדים. נוזל קריוגני ירתח ויתאדה בגלל חום, השונה מתהליך הקירור המקדים! עם זאת, החום מגיע בעיקר מהפלישה הקטנה של חום הסביבה, ולא מיכולת החום הגדולה יותר של המערכת בתהליך הקירור המקדים. לכן, שכבת הגבול הנוזל עם טמפרטורה גבוהה יחסית נוצרת ליד דופן הצינור, ולא סרט האדים. כאשר הנוזל זורם בצינור האנכי, עקב פלישת החום הסביבתי, יורדת הצפיפות התרמית של שכבת גבול הנוזל ליד דופן הצינור. תחת פעולת הציפה, הנוזל יהפוך את הזרימה כלפי מעלה, וייצור את שכבת הגבול של הנוזל החם, בעוד הנוזל הקר במרכז זורם כלפי מטה ויוצר את אפקט ההסעה בין השניים. שכבת הגבול של הנוזל החם מתעבה בהדרגה לאורך כיוון הזרם המרכזי עד שהיא חוסמת לחלוטין את הנוזל המרכזי ומפסיקה את ההסעה. לאחר מכן, מכיוון שאין הסעה כדי להסיר חום, טמפרטורת הנוזל באזור החם עולה במהירות. לאחר שטמפרטורת הנוזל מגיעה לטמפרטורת הרוויה, הוא מתחיל לרתוח ולייצר בועות פצצת הגז זינגל מאטה את עליית הבועות.

עקב הימצאות בועות בצינור האנכי, תגובת כוח הגזירה הצמיג של הבועה תפחית את הלחץ הסטטי בתחתית הבועה, אשר בתורו יגרום לחימום יתר של הנוזל הנותר, ובכך ייצור יותר אדים, שבתורו להוריד את הלחץ הסטטי, כך שקידום הדדי, במידה מסוימת, יפיק הרבה אדים. תופעת גייזר, הדומה במידת מה לפיצוץ, מתרחשת כאשר נוזל, הנושא הבזק של קיטור, נפלט חזרה אל הצינור. כמות מסוימת של אדים הנגררת עם נוזל שנפלט לחלל העליון של המיכל תגרום לשינויים דרמטיים בטמפרטורה הכוללת של חלל המיכל, וכתוצאה מכך שינויים דרמטיים בלחץ. כאשר תנודת הלחץ היא בשיא ובעמק הלחץ, ניתן להפוך את המיכל במצב של לחץ שלילי. השפעת הפרש הלחץ תוביל לנזק מבני של המערכת.

לאחר התפרצות האדים, הלחץ בצינור יורד במהירות, והנוזל הקריוגני מוזרק מחדש לצינור האנכי עקב השפעת כוח הכבידה. הנוזל המהיר יגרום להלם לחץ בדומה לפטיש המים, שיש לו השפעה רבה על המערכת, במיוחד על ציוד החלל.

על מנת להעלים או לצמצם את הנזק שגורמת תופעת הגייזרים, ביישום, מצד אחד, יש לשים לב לבידוד מערכת הצנרת, כי פלישת החום היא שורש תופעת הגייזרים; מצד שני, ניתן ללמוד מספר תוכניות: הזרקת גז אינרטי שאינו מתעבה, הזרקה משלימה של נוזל קריוגני וצינור מחזור. המהות של תוכניות אלה היא להעביר את החום העודף של נוזל קריוגני, למנוע הצטברות של חום מוגזם, כדי למנוע את התרחשות של תופעת גייזרים.

עבור ערכת הזרקת גז אינרטי, הליום משמש בדרך כלל כגז אינרטי, והליום מוזרק לתחתית הצינור. ניתן להשתמש בהפרש לחץ האדים בין נוזל להליום כדי לבצע העברה המונית של אדי המוצר ממסת הליום, כדי לאדות חלק מנוזל קריוגני, לספוג חום מנוזל קריוגני ולייצר אפקט קירור יתר, ובכך למנוע הצטברות יתר חוֹם. תכנית זו משמשת בחלק ממערכות מילוי חומרי הנעה בחלל. מילוי משלים נועד להפחית את הטמפרטורה של נוזל קריוגני על ידי הוספת נוזל קריוגני מקורר-על, בעוד שתכנית הוספת צינור מחזור היא ליצור מצב זרימה טבעי בין צינור למיכל על ידי הוספת צינור, כדי להעביר עודפי חום באזורים מקומיים ולהרוס את תנאים ליצירת גייזרים.

מכוון לכתבה הבאה לשאלות נוספות!

ציוד קריוגני של HL

HL Cryogenic Equipment אשר נוסד בשנת 1992 הוא מותג המזוהה עם חברת HL Cryogenic Equipment Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment מחויבת לתכנון וייצור של מערכת צנרת קריוגנית מבודדת בוואקום גבוה וציוד תמיכה נלווה כדי לענות על הצרכים השונים של הלקוחות. צינור מבודד ואקום וצינור גמיש בנויים בוואקום גבוה ובחומרים מבודדים רב-שכבתיים מיוחדים, ועוברים סדרת טיפולים טכניים קפדניים במיוחד וטיפול בוואקום גבוה, המשמש להעברת חמצן נוזלי, חנקן נוזלי. , ארגון נוזלי, מימן נוזלי, הליום נוזלי, גז אתילן נוזלי LEG וגז טבע נוזלי LNG.

סדרת המוצרים של צינור ואקום, צינור ואקום, שסתום ואקום ומפריד פאזות בחברת HL Cryogenic Equipment, שעברו סדרה של טיפולים טכניים קפדניים ביותר, משמשים להעברת חמצן נוזלי, חנקן נוזלי, ארגון נוזלי, מימן נוזלי, הליום נוזלי, LEG ו-LNG, ומוצרים אלה ניתנים לשירות עבור ציוד קריוגני (כגון מיכלים קריוגניים, דוארים וקולדבוקס וכו') בתעשיות של הפרדת אוויר, גזים, תעופה, אלקטרוניקה, מוליכי-על, שבבים, הרכבת אוטומציה, מזון & משקאות, בית מרקחת, בית חולים, ביובנק, גומי, ייצור חומרים חדשים הנדסה כימית, ברזל ופלדה, ומחקר מדעי וכו '.