Конструкция - ожижитель
Cтраница 1
Конструкция ожижителя показана на фиг. Теплообменник А состоит из 12 параллельных трубок внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм, длиной 7 м, намотанных в три ряда; в первом ряду - - 5 трубок, во втором-4 трубки, в третьем-3. Теплообменник В состоит из 6 трубок внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм, длиной 10 м, навитых в два ряда. Три трубки первого ряда в середине навивки переходят во второй ряд, три трубки второго ряда в середине навивки переходят в первый ряд. Теплообменник С состоит из 4 параллельных трубок внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм, длиной 4 м, свитых в спираль. Теплообменник D представляет собой 4 трубки внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм, длиной 10 м, находящиеся внутри трубы внешним диаметром 22 мм и внутренним 20 мм, свернутой спиралью. Ожижитель рассчитан на циркуляцию 120 м3 / час водорода, сжимаемого до 200 атм, и выдачу при этом 40 л жидкости в 1 час. Расчетный расход энергии составляет 5 3 квт-час / л, из которых 40 6 % идет на сжатие, 48 1 % тратится на получение жидкого воздуха ( расход жидкого воздуха равен 1 5 л на 1 л жидкого водорода), а остальные 11 3 % энергии идут на вакуумный насос, предназначенный для откачки ванны жидкого воздуха с целью понижения температуры предварительного охлаждения. [1]
Конструкция ожижителя показана на фиг. Теплообменник А состоит из 12 параллельных трубок внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм, длиной 7 м, намотанных в три ряда; в первом ряду-5 трубок, во втором-4 трубки, в третьем-3. Теплообменник В состоит из 6 трубок внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм, длиной 10 м, навитых в два ряда. Три трубки первого ряда в середине навивки переходят но второй ряд, три трубки второго ряда в середине навивки переходят в первый ряд. Теплообменник С состоит из 4 параллельных трубок внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм, длиной 4 м, свитых в спираль. Теплообменник /) представляет собой 4 трубки внешним диаметром 6 мм и внутренним 4 мм, длиной 10 м, находящиеся внутри трубы внешним диаметром 22 мм и ннутрелним 20 мм, свернутой спиралью. Ожижитель рассчитан на циркуляцию 120 мЛ1час водорода, сжимаемого до 200 атпм, и выдачу при этом 40 л жидкости в 1 час. Расчетный расход энергии составляет 5 3 квт-час / л, из которых 40 6 % идет на сжатие, 48 1 % тратится на получение жидкого воздуха ( расход жидкого воздуха равен 1 5л на 1 л жидкого водорода), а остальные 11 3 % энергии идут на вакуумный насос, предназначенный для откачки ванны жидкого воздуха с целью понижения температуры предварительного охлаждения. [2]
 |
Схема экспансионист ожижителя Крофта. [3] |
Конструкция ожижителя Симона относительно проста, но для его работы необходим жидкий водород. [4]
Технологическая схема и конструкция лабораторных ожижителей определяются их назначением. Как правило, они рассчитываются на сжижение электролитического водорода, с использованием для получения холода цикла высокого давления с однократным дросселированием, а для предварительного охлаждения - жидкого азота со стороны. [5]
 |
Принципиальная схема цикла сжижения водорода методом дросселирования.| Процессы цикла сжижения водорода методом дросселирования. [6] |
При разработке структуры циклов и конструкции ожижителей необходимо учитывать следующие специфические особенности сжижения водорода: необходимость проведения предварительного охлаждения с целью получения положительного дроссель-эффекта; применять эффективную теплоизоляцию; выполнять высокие требования по очистке; проводить принудительный процесс конверсии в целях сохранения жидкого параводорода длительное время; выбирать материалы, которые хорошо работают в условиях низких температур, выполнять требования по герметизации оборудования и систем во избежание потерь газа и образования взрывоопасных концентраций в помещениях. [7]
Джонс, Ларсен и Симон [148] приводят описание водородно-ожижительной установки Кларендонской лаборатории ( Оксфорд), построенной в 1948 г. В статье, кроме конструкции ожижителя, приведены также подробные данные о различном вспомогательном оборудовании, необходимом для производства жидкого водорода. К сожалению, в статье не описана конструкция теплообменников. Эта установка интересна тем, что она предусматривает конверсию орто-водорода в пара-водород, проводимую на активированном угле, охлажденном до 75 К. Производительность установки равна 13 л / час при циркуляции через ожижитель 50 м3 / час газа, сжимаемого до давления 165 - 175 атм. [8]
Джонс, Ларсен и Симон [148] приводят описание водородно-ожижительной установки Кларендонской лаборатории ( Оксфорд), построенной в 1948 г. В статье, кроме конструкции ожижителя, приведены также подробные данные о различном вспомогательном оборудовании, необходимом для производства жидкого водорода. К сожалению, в статье не описана конструкция теплообменников. Эта установка интересна тем, что она предусматривает конверсию орто-водорода в пара-водород, проводимую на активированном угле, охлажденном до 75 К. Производительность установки равна 13 л / час при циркуляции через ожижитель 50 мя / час газа, сжимаемого до давления 1 ( 35 - 175 атм. [9]
При осуществлении конверсии всего потока водорода на уровне температур 81 и 66 К расход энергии практически не уменьшается. Однако конструкция ожижителя усложняется, так как для сжижаемого водорода необходимо предусматривать отдельные секции во всех теплообменниках. [10]
При осуществлении конверсии всего потока водорода на уровне температур 81 и 66 К расход энергии практически не уменьшается. Однако конструкция ожижителя усложняется, так как для сжижаемого водорода необходимо предусматривать отдельные секции во всех теплообменниках. [11]
В случае конверсии всего потока водорода при 81 и 66 К расход энергии практически не уменьшается. Однако конструкция ожижителя усложняется, так как для ожижаемой части водорода необходимо предусматривать отдельные секции во всех теплообменниках. [12]
Исходным газом в лабораторных ожижителях обычно служит электролитический водород, который очищают от примесей такими же методами, как и при промышленном производстве жидкого водорода. В отличие от промышленных установок для упрощения конструкции ожижителя низкотемпературную - очистку водорода осуществляют в отдельном блоке при высоком или низком давлении. [13]
Поршневые детандеры для расширения гелия являются наиболее сложной и ответственной частью ожижителя; работой детандеров определяется эффективность ожижителя. Конструктив-ые формы машин определены специфическими условиями их работы и конструкцией ожижителя, на крышке которого они монтируются. Цилиндры детандеров располагаются в той части аппарата, где температура газа в теплообменнике близка к рабочим температурам детандера; поэтому расстояние между цилиндровой и кривошипно-шатунной группами оказывается значительным. [14]
Применяют сильфонные уплотнения штоков, гелий после продувок и из сальниковых поршневых компрессоров собирают и возвращают в систему. Не допускается применять мягкие газгольдеры для хранения газообразного гелия. Гелий, поступающий в рефрижераторную или ожижительную установку, должен быть свободен от масла, поэтому на гелиевых установках желательно использовать машины, работающие без смазочного материала, и мембранные компрессоры. Ожижение гелия производят при низких температурах, близких к абсолютному нулю, поэтому к материалам, используемым в гелиевых установках, предъявляют особые требования: они должны сохранять высокую ударную вязкость при рабочих температурах, плотность и иметь малую степень черноты и низкую теплопроводность. В гелиевых установках в основном используют медь, алюминий и корризионно-стойкую сталь. Конструкция ожижителя должна обеспечивать минимальные теплопритоки по тепловым мостам из окружающей среды. [15]
Страницы: 1 2