Fenômeno de GEYser

O fenômeno do gêiseador refere-se ao fenômeno da erupção causado pelo líquido criogênico sendo transportado pelo tubo longo vertical (referindo-se à proporção de diâmetro de comprimento atingindo um certo valor) devido às bolhas produzidas pela vaporização do líquido e a polimerização entre as bolhas ocorrerá com o aumento de bolhas e, finalmente, o líquido criogênico será revertido para fora da entrada do tubo.

Os gêiseres podem ocorrer quando a taxa de fluxo no pipeline é baixa, mas eles precisam ser notados apenas quando o fluxo parar.

Quando o líquido criogênico flui para baixo no pipeline vertical, é semelhante ao processo de pré -resfriamento. O líquido criogênico ferverá e vaporizará devido ao calor, o que é diferente do processo de pré -resfriamento! No entanto, o calor vem principalmente da pequena invasão de calor ambiente, em vez da maior capacidade de calor do sistema no processo de pré-resfriamento. Portanto, a camada limite líquida com temperatura relativamente alta é formada perto da parede do tubo, em vez do filme de vapor. Quando o líquido flui no tubo vertical, devido à invasão ambiental do calor, a densidade térmica da camada limite do fluido perto da parede do tubo diminui. Sob a ação da flutuabilidade, o fluido reverterá o fluxo ascendente, formando a camada limite do fluido quente, enquanto o fluido frio no centro flui para baixo, formando o efeito de convecção entre os dois. A camada limite do fluido quente engrossa gradualmente ao longo da direção do mainstream até bloquear completamente o fluido central e interromper a convecção. Depois disso, como não há convecção para tirar o calor, a temperatura do líquido na área quente aumenta rapidamente. Depois que a temperatura do líquido atinge a temperatura de saturação, ele começa a ferver e produzir bolhas, a bomba de gás Zingle diminui a ascensão das bolhas.

Devido à presença de bolhas no tubo vertical, a reação da força de cisalhamento viscosa da bolha reduzirá a pressão estática no fundo da bolha, o que por sua vez fará com que o líquido restante superaqueça, produzindo mais vapor, o que por sua vez irá tornar a pressão estática mais baixa, portanto, a promoção mútua, até certo ponto, produzirá muito vapor. O fenômeno de um gêiseador, que é um pouco semelhante a uma explosão, ocorre quando um líquido, carregando um flash de vapor, ejeta de volta ao pipeline. Uma certa quantidade de vapor se seguiu com o líquido ejetado ao espaço superior do tanque causará alterações dramáticas na temperatura geral do espaço do tanque, resultando em mudanças dramáticas na pressão. Quando a flutuação da pressão está no pico e no vale da pressão, é possível fazer o tanque em um estado de pressão negativa. O efeito da diferença de pressão levará a danos estruturais do sistema.

Após a erupção do vapor, a pressão no tubo cai rapidamente e o líquido criogênico é re-injetado no tubo vertical devido ao efeito da gravidade. O líquido de alta velocidade produzirá um choque de pressão semelhante ao martelo de água, que tem um grande impacto no sistema, especialmente no equipamento espacial.

A fim de eliminar ou reduzir o dano causado pelo fenômeno do gêiseador, na aplicação, por um lado, devemos prestar atenção ao isolamento do sistema de tubulação, porque a invasão de calor é a causa raiz do fenômeno do gêiseador; Por outro lado, vários esquemas podem ser estudados: injeção de gás não condensador inerte, injeção suplementar de líquido criogênico e tubulação de circulação. A essência desses esquemas é transferir o excesso de calor do líquido criogênico, evitar o acúmulo de calor excessivo, de modo a impedir a ocorrência do fenômeno do gêiseador.

Para o esquema de injeção de gás inerte, o hélio é geralmente usado como gás inerte e o hélio é injetado no fundo da tubulação. A diferença de pressão de vapor entre líquido e hélio pode ser usada para fazer a transferência de massa do vapor do produto da massa líquida para o hélio, de modo a vaporizar parte do líquido criogênico, absorver o calor do líquido criogênico e produzir efeito de sobrecorreramento, impedindo assim o acúmulo de excessivamente aquecer. Esse esquema é usado em alguns sistemas de preenchimento de propulsores espaciais. O enchimento suplementar é reduzir a temperatura do líquido criogênico adicionando líquido criogênico super -resfriado, enquanto o esquema de adicionar tubulação de circulação é estabelecer uma condição de circulação natural entre a tubulação e o tanque adicionando oleoduto, de modo a transferir excesso de calor nas áreas locais e destruir o Condições para a geração de gêiseres.

Ajustado no próximo artigo para outras perguntas！

Equipamento criogênico HL

A HL Criogenic Equipment, fundada em 1992, é uma marca afiliada à empresa de equipamentos criogênicos da HL Co., Ltd. O equipamento criogênico da HL está comprometido com o design e a fabricação do sistema de tubulação criogênico isolado de alto vácuo e equipamentos de suporte relacionados para atender às várias necessidades dos clientes. O tubo isolado a vácuo e a mangueira flexível são construídos em um alto vácuo e multi-camada de várias telas materiais isolados e passa por uma série de tratamentos técnicos extremamente rigorosos e tratamento de alto vácuo, que é usado para transferir oxigênio líquido, nitrogênio líquido, nitrogênio líquido , argônio líquido, hidrogênio líquido, hélio líquido, perna de gás de etileno liquefeito e LNG de gás natural liquefeito.

A série de produtos de tubo de jaqueta a vácuo, mangueira de jaqueta a vácuo, válvula jaqueta a vácuo e separador de fases na empresa de equipamentos criogênicos da HL, que passou por uma série de tratamentos técnicos extremamente rigorosos, são usados ​​para transferir oxigênio líquido, nitrogênio líquido, argônio líquido, Hidrogênio líquido, hélio líquido, perna e GNL, e esses produtos são atendidos para equipamentos criogênicos (por exemplo, tanques criogênicos, orvalhos e caixas frias etc.) em indústrias de separação de ar, gases, aviação, eletrônicos, supercondutores, chips, montagem de automação, alimentos e alimentos e bebida, farmácia, hospital, biobank, borracha, novo material de engenharia química de fabricação, ferro e aço e pesquisa científica etc.