Cтраница 1
Ожижение гелия принципиально не отличается от методов ожижения других газов. [1]
Ожижение гелия производится в ожижителе гелия, работающем по циклу среднего давления, с предварительным азотным охлаждением и последовательным расширением гелия в двух турбодетандерах. [2]
Ожижение гелия еще более трудно. [3]
Для ожижения гелия созданы криогенные гелиевые установки. Наиболее крупные из них имеют производительность около 2 тыс. л / ч жидкого гелия. На практике распространены гелиевые ожижители и рефрижераторные установки производительностью в режиме ожижения 10 - 100 л / ч жидкого гелия. К их числу относится гелиевая установка КГУ-250 / 4 5 ( рис. 8.32), которая обеспечивает получение 90 л / ч жидкого гелия на номинальном режиме или в рефрижераторном режиме 250 Вт на уровне 4 5 К. [4]
Для ожижения гелия жидкий водород является единственным подходящим хладоагентом. [5]
При ожижении гелия используют также предварительно ожиженные нодород или неон. [6]
![]() |
Технологическая схема получения шугообразното водорода.| Схема трехступенчатого цикла ожижения гелия с дросселированием. [7] |
Классическая схема ожижения гелия включает две ступени предварительного охлаждения с помощью жидких азота и водорода. [8]
Процесс охлаждения и ожижения гелия происходит следующим образом. [9]
В установках для ожижения гелия применяются турбодетан-деры небольшого размера, с ротором диаметром около 90 - 100 мм и скоростью вращения от 18000 до 265000 об / мин. Валы таких турбодетандеров имеют подшипники с газовой смазкой и уплотнения лабиринтного типа. В качестве тормозного устройства используется турбогазодувка, посаженная на вал ротора турбодетандера. [10]
Впервые детандер для ожижения гелия был применен Капицей [194, 195], который построил одноступенчатый поршневой детандер с несмазываемым бескольцевым поршнем. [11]
![]() |
Отдельные ре - [ IMAGE ] - 24. Разрез через [ IMAGE ] - 25. Отдельные эле-бристые трубки тепло - детандер. менты детандера. [12] |
Автоматическая установка для ожижения гелия фирмы Литля широко применяется во многих лабораториях для научно-исследовательских работ. [13]
Применительно к процессу ожижения гелия метод де-танднропання имеет немалые преимущества. Отпадает надобность в охлаждении жидким водородом, от чего процесс становится взрывобезопасным, а установка более простои и компактной. Снижаются энергетические затраты на сжижение, особенно на крупных установках. Включая два и три детандера, работающие на различных температурных уровнях, можно значительно сократить расход жидкого азота ( или воздуха), а в известных случаях и вовсе исключить предварительное охлаждение. Смазка в детандере полностью исключена, она осуществляется самим газом. [14]
Таким образом, классическая схема ожижения гелия включает две ступени предварительного охлаждения с помощью жидких N2 и Н2 и последующее дросселирование. Существуют различные формы осуществления такого цикла. Наиболее распространенной является схема, при которой жидкий азот кипит под атмосферным давлением, а водород под вакуумом, обеспечивая наибольшую величину дроссель-эффекта гелия. [15]