תופעת גייזר

תופעת גייזר מתייחסת לתופעת ההתפרצות הנגרמת כתוצאה מהנוזל הקריוגני המועבר במורד הצינור הארוך האנכי (בהתייחס ליחס הקוטר באורך המגיע לערך מסוים) בגלל הבועות המיוצרות על ידי אידוי העוזה, והפילמריזציה בין הבועות יתרחש עם עליית הבועות, ולבסוף הנוזל הקריוגני יהפוך מכניסה לצינור.

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

כאשר נוזל קריוגני זורם למטה בצנרת האנכית, הוא דומה לתהליך המקרים המוקדם. נוזל קריוגני ירתח ויאדה עקב חום, השונה מתהליך הקירור המוקדם! עם זאת, החום נובע בעיקר מפלישת החום הקטנה והסביבה, ולא מקיבולת החום הגדולה יותר במערכת בתהליך הקירור. לפיכך, שכבת הגבול הנוזלית עם טמפרטורה גבוהה יחסית נוצרת בסמוך לקיר הצינור, ולא לסרט האדים. כאשר הנוזל זורם בצינור האנכי, עקב פלישת החום הסביבתי, צפיפות התרמית של שכבת הגבול הנוזל הסמוכה לדופן הצינור פוחתת. תחת פעולת הציפה, הנוזל יהפוך את הזרימה כלפי מעלה ויוצר את שכבת הגבול הנוזל החם, ואילו הנוזל הקר במרכז זורם כלפי מטה ויוצר את אפקט ההסעה בין השניים. שכבת הגבול של הנוזל החם מתעבה בהדרגה לאורך כיוון הזרם המרכזי עד שהוא חוסם לחלוטין את הנוזל המרכזי ומפסיק את ההסעה. לאחר מכן, מכיוון שאין הסעה לקחת חום, טמפרטורת הנוזל באזור החם עולה במהירות. לאחר שטמפרטורת הנוזל מגיעה לטמפרטורת הרוויה, היא מתחילה להרתיח ולייצר בועות פצצת הגז של זינגל מאטה את עליית הבועות.

בגלל נוכחות של בועות בצינור האנכי, תגובת כוח הגזירה הצמיגה של הבועה תפחית את הלחץ הסטטי בתחתית הבועה, מה שבתורו יהפוך את הנוזל שנותר לחימום יתר על המידה, ובכך יפיק אדים נוספים, אשר בתורו יהיה הפוך את הלחץ הסטטי ליותר נמוך יותר, לקידום הדדי, במידה מסוימת, יפיק אדים רבים. התופעה של גייזר, הדומה במקצת לפיצוץ, מתרחשת כאשר נוזל, הנושא הבזק של קיטור, חוזר בחזרה לצינור. כמות מסוימת של אדים שהתקבלה עם נוזל שנפלט לחלל העליון של המיכל תגרום לשינויים דרמטיים בטמפרטורה הכוללת של שטח הטנק, וכתוצאה מכך שינויים דרמטיים בלחץ. כאשר תנודת הלחץ נמצאת בשיא ובעמק הלחץ, ניתן להפוך את הטנק למצב של לחץ שלילי. השפעת הפרש הלחץ תוביל לנזק מבני של המערכת.

לאחר התפרצות האדים, הלחץ בצינור יורד במהירות, והנוזל הקריוגני מוזרק מחדש לצינור האנכי בגלל השפעת הכובד. הנוזל המהיר המהיר ייצר הלם לחץ הדומה לפטיש המים, שיש לו השפעה רבה על המערכת, במיוחד על ציוד החלל.

על מנת לחסל או להפחית את הפגיעה שנגרמה כתוצאה מתופעת הגייזר, ביישום, מצד אחד, עלינו לשים לב לבידוד מערכת הצינור, מכיוון שפלישת החום היא הגורם השורש לתופעת הגייזר; מצד שני, ניתן ללמוד מספר תוכניות: הזרקת גז אינרטי שאינו מעוניין, הזרקה משלימה של צינור נוזלים קריוגניים וצינור זרימת הדם. מהותן של תוכניות אלה היא להעביר את החום העודף של הנוזל הקריוגני, להימנע מהצטברות חום מוגזם, על מנת למנוע התרחשות של תופעת גייזר.

עבור תוכנית הזרקת הגז האינרטי, הליום משמש בדרך כלל כגז האינרטי, והליום מוזרק לתחתית הצינור. ניתן להשתמש בהבדל לחץ האדים בין נוזל להליום כדי להפוך את העברת המסה של אדי מוצרים מנוזל למסת הליום, כדי לאדות חלק מהנוזל הקריוגני, לספוג חום מנוזל קריוגני ולייצר אפקט קירור יתר, ובכך למנוע הצטברות של מוגזם חוֹם. סכמה זו משמשת בכמה מערכות מילוי של דחף חלל. מילוי משלים הוא להפחית את הטמפרטורה של נוזל קריוגני על ידי הוספת נוזל קריוגני מקורר -על, ואילו תוכנית צינור הוספת זרימת הדם היא לבסס מצב זרימה טבעי בין צינור למיכל על ידי הוספת צינור, כדי להעביר חום עודף באזורים מקומיים ולהשמיד את תנאים לייצור גייזרים.

מכוון למאמר הבא לשאלות אחרות！

ציוד קריוגני HL

ציוד קריוגני HL שהוקם בשנת 1992 הוא מותג המותאם לחברת ציוד קריוגני HL Cryogenic Co., בע"מ. ציוד קריוגני HL מחויב לתכנון וייצור של מערכת צנרת קריוגנית מבודדת ואקום גבוהה וציוד תמיכה נלווה כדי לענות על הצרכים השונים של הלקוחות. הצינור המבודד בוואקום והצינור הגמיש בנויים בחומרים מבודדים מיוחדים ואקום רב-שכבתי רב-שכבתי, ועובר סדרה של טיפולים טכניים קפדניים במיוחד וטיפול ואקום גבוה, המשמש להעברת חמצן נוזלי, חנקן נוזלי , ארגון נוזלי, מימן נוזלי, הליום נוזלי, רגל גז אתילן נוזלי וגז טבע נוזלי LNG.

סדרת המוצרים של צינור מעיל ואקום, צינור מעיל ואקום, שסתום מעיל ואקום ומפריד פאזות בחברת ציוד קריוגני HL, שעברה דרך סדרה של טיפולים טכניים קפדניים במיוחד, משמשים להעברת חמצן נוזלי, חנקן נוזלי, ארגון נוזלי, מימן נוזלי, הליום נוזלי, רגל ו- LNG, ומוצרים אלה משרתים לציוד קריוגני (למשל טנקים קריוגניים, דווארים וקולדבות וכו ') בתעשיות הפרדת אוויר, גזים, תעופה, אלקטרוניקה, מוליכים -על, צ'יפס, הרכבת אוטומציה, מזון & משקה, בית מרקחת, בית חולים, ביובנק, גומי, הנדסה כימית לייצור חומרים חדשים, ברזל ופלדה ומחקר מדעי וכו '.