Fenomena Geyser

Fenomena Geyser merujuk kepada fenomena letusan yang disebabkan oleh cecair kriogenik yang diangkut ke bawah paip panjang menegak (merujuk kepada nisbah panjang-diameter yang mencapai nilai tertentu) disebabkan oleh gelembung yang dihasilkan oleh pengewapan cecair, dan pempolimeran antara gelembung akan berlaku dengan peningkatan gelembung, dan akhirnya cecair kriogenik akan diterbalikkan keluar dari pintu masuk paip.

Geiser mungkin berlaku apabila kadar aliran dalam saluran paip rendah, tetapi ia hanya perlu disedari apabila aliran berhenti.

Apabila cecair kriogenik mengalir ke bawah dalam saluran paip menegak, ia serupa dengan proses prapenyejukan. Cecair kriogenik akan mendidih dan mengewap akibat haba, yang berbeza daripada proses prapenyejukan! Walau bagaimanapun, haba terutamanya datang daripada pencerobohan haba ambien yang kecil, dan bukannya kapasiti haba sistem yang lebih besar dalam proses prapenyejukan. Oleh itu, lapisan sempadan cecair dengan suhu yang agak tinggi terbentuk berhampiran dinding tiub, dan bukannya filem wap. Apabila cecair mengalir dalam paip menegak, disebabkan oleh pencerobohan haba persekitaran, ketumpatan haba lapisan sempadan bendalir berhampiran dinding paip berkurangan. Di bawah tindakan daya apungan, bendalir akan membalikkan aliran ke atas, membentuk lapisan sempadan bendalir panas, manakala bendalir sejuk di tengah mengalir ke bawah, membentuk kesan perolakan antara kedua-duanya. Lapisan sempadan bendalir panas menebal secara beransur-ansur sepanjang arah arus perdana sehingga ia menyekat sepenuhnya bendalir pusat dan menghentikan perolakan. Selepas itu, kerana tiada perolakan untuk mengambil haba, suhu cecair di kawasan panas meningkat dengan cepat. Selepas suhu cecair mencapai suhu tepu, ia mula mendidih dan menghasilkan buih. Bom gas zingle memperlahankan peningkatan buih.

Disebabkan oleh kehadiran gelembung dalam paip menegak, tindak balas daya ricih likat gelembung akan mengurangkan tekanan statik di bahagian bawah gelembung, yang seterusnya akan menjadikan cecair yang tinggal terlalu panas, sekali gus menghasilkan lebih banyak wap, yang seterusnya akan menjadikan tekanan statik lebih rendah, jadi promosi bersama, sehingga tahap tertentu, akan menghasilkan banyak wap. Fenomena geyser, yang agak serupa dengan letupan, berlaku apabila cecair, yang membawa kilatan wap, terpancut kembali ke dalam saluran paip. Sejumlah wap yang berlaku dengan cecair yang terpancut ke ruang atas tangki akan menyebabkan perubahan dramatik dalam suhu keseluruhan ruang tangki, mengakibatkan perubahan dramatik dalam tekanan. Apabila turun naik tekanan berada di puncak dan lembah tekanan, adalah mungkin untuk menjadikan tangki dalam keadaan tekanan negatif. Kesan perbezaan tekanan akan menyebabkan kerosakan struktur sistem.

Selepas letusan wap, tekanan dalam paip menurun dengan cepat, dan cecair kriogenik disuntik semula ke dalam paip menegak disebabkan oleh kesan graviti. Cecair berkelajuan tinggi akan menghasilkan kejutan tekanan yang serupa dengan tukul air, yang mempunyai kesan yang besar pada sistem, terutamanya pada peralatan angkasa lepas.

Untuk menghapuskan atau mengurangkan bahaya yang disebabkan oleh fenomena geyser, dalam aplikasinya, di satu pihak, kita harus memberi perhatian kepada penebat sistem saluran paip, kerana pencerobohan haba adalah punca utama fenomena geyser; Sebaliknya, beberapa skema boleh dikaji: suntikan gas lengai bukan pemeluwapan, suntikan tambahan cecair kriogenik dan saluran paip edaran. Intipati skema ini adalah untuk memindahkan haba berlebihan cecair kriogenik, mengelakkan pengumpulan haba berlebihan, untuk mengelakkan berlakunya fenomena geyser.

Untuk skema suntikan gas lengai, helium biasanya digunakan sebagai gas lengai, dan helium disuntik ke bahagian bawah saluran paip. Perbezaan tekanan wap antara cecair dan helium boleh digunakan untuk membuat pemindahan jisim wap produk dari cecair ke jisim helium, untuk mengewapkan sebahagian daripada cecair kriogenik, menyerap haba daripada cecair kriogenik, dan menghasilkan kesan penyejukan berlebihan, sekali gus mencegah pengumpulan haba berlebihan. Skim ini digunakan dalam beberapa sistem pengisian bahan pendorong angkasa lepas. Pengisian tambahan adalah untuk mengurangkan suhu cecair kriogenik dengan menambah cecair kriogenik supersejuk, manakala skema menambah saluran paip peredaran adalah untuk mewujudkan keadaan peredaran semula jadi antara saluran paip dan tangki dengan menambah saluran paip, untuk memindahkan haba berlebihan di kawasan tempatan dan memusnahkan keadaan untuk penjanaan geiser.

Nantikan artikel seterusnya untuk soalan lain!

Peralatan Kriogenik HL

HL Cryogenic Equipment yang ditubuhkan pada tahun 1992 merupakan jenama yang bergabung dengan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment komited terhadap reka bentuk dan pembuatan Sistem Paip Kriogenik Bertebat Vakum Tinggi dan Peralatan Sokongan berkaitan untuk memenuhi pelbagai keperluan pelanggan. Paip Bertebat Vakum dan Hos Fleksibel dibina daripada bahan bertebat khas bertebat vakum tinggi dan berbilang lapisan berbilang skrin, dan melalui satu siri rawatan teknikal dan rawatan vakum tinggi yang sangat ketat, yang digunakan untuk memindahkan oksigen cecair, nitrogen cecair, argon cecair, hidrogen cecair, helium cecair, gas etilena cecair LEG dan gas alam cecair LNG.

Siri produk Paip Berjaket Vakum, Hos Berjaket Vakum, Injap Berjaket Vakum dan Pemisah Fasa di HL Cryogenic Equipment Company, yang telah melalui beberapa rawatan teknikal yang sangat ketat, digunakan untuk memindahkan oksigen cecair, nitrogen cecair, argon cecair, hidrogen cecair, helium cecair, LEG dan LNG, dan produk ini diservis untuk peralatan kriogenik (cth. tangki kriogenik, dewars dan peti sejuk dll.) dalam industri pemisahan udara, gas, penerbangan, elektronik, superkonduktor, cip, pemasangan automasi, makanan & minuman, farmasi, hospital, biobank, getah, pembuatan bahan baharu kejuruteraan kimia, besi & keluli, dan penyelidikan saintifik dll.