Водородный ожижитель

Рис. 24. Упрощенная схема водородного ожижителя лабораторного типа [78]

Для таких систем, как гелиевые и водородные ожижители малой и средней производительности, широко применяются более эффективные витые теплообменники из медных трубок с низкими накатанными ребрами (рис. 104). Зазоры между слоями обеспечиваются ребрами хлопчатобумажный шнур, проложенный между слоями. [c.194]

Рис. 32. Схема водородного ожижителя НБС [24]

При определении x следует иметь в виду, что в водородных ожижителях величина недорекуперации для нижней ступени = = — Tg не должна превышать 3 град. Потери от теплопритоков (7з при высоком качестве изоляции обычно составляет 3—5% от холодопроизводительности. [c.106]

Со времени первого ожижителя Дьюара и до середины 50-х годов жидкий водород получали только для лабораторных целей в небольших количествах. Производительность таких установок не превышала 10—15 л ч и только в отдельных случаях достигала 40 л ч. В последние годы жидкий водород стали производить в больших количествах. Часовая производительность наиболее крупных современных заводов в отдельных случаях превышает 30 ООО л жидкого На- Такое различие в производительности приводит к существенному различию в схемах и конструкциях водородных ожижителей. [c.117]

Рис. 58. Схема водородного ожижителя НБС

При конструировании водородных ожижителей и при работе с водородом необходимо предусматривать меры, обеспечивающие максимальную безопасность. Реакция взрыва смеси водорода с кислородом происходит очень интенсивно с выделением большого количества энергии. При этом серьезным фактором является то, что энергия, требуемая для воспламенения водорода, мала и составляет лишь 0,1 энергии воспламенения углеводородов. Это обстоятельство усугубляется широкими пределами опасных концентраций На в воздухе (4—74%) и тем, что скорость распространения водородного пламени очень велика. Жидкий водород также является источником опасности из-за конденсации в нем воздуха. Твердый кислород или воздух в жидком Нз при инициировании может привести к сильному взрыву. Аварийный разлив жидкого водорода из-за низкой температуры и малой теплоты парообразования приводит к чрезвычайно быстрому его испарению. [c.126]

Из этого уравнения находим необходимое количество азота ы,. Недорекуперация на теплом конце, как и в водородных ожижителях, составляет = 10 15 С. [c.142]

На более крупных установках целесообразно очистку от масла и влаги осуществлять путем низкотемпературной конденсации, как это выполнено в водородном ожижителе НБС (рис. 107). На этой схеме представлен блок адсорбционной очистки от газообраз- [c.202]

В 1952 г. самой крупной установкой по ожижению водорода был водородный ожижитель производительностью 454 кг/сут. В 1959 г. были [c.98]

Опытная установка для испытания колпачковых и сетчатых тарелок диаметром 50 мм представляла собой водородный ожижитель, внутри которого находилась секция из 8 тарелок (рис. 26). Ожиженная разделяемая смесь Нг — НО подавалась на верхнюю тарелку, а внизу колонны собирался обогащенный НВ концентрат. Количество поднимающихся паров было равно количеству стекающей жидкости Е С = I). При этом рабочая линия в диаграмме у — X совпадает с диагональю, что позволяет удобно проводить определение эффективности. Анализы проб из куба и с верха колонны делались по методу сравнения теплопроводностей. [c.67]

Схема водородного ожижителя и его основные элементы показаны на рис. Ш.17 [8, Э]. [c.90]

Конструкция водородного ожижителя обеспечивает его максимальную безопасность в эксплуатации. Попадание воздуха в систему исключается. Все продувки осуществляют с помощью чистого газообразного азота. Кожухи низкотемпе- [c.112]

Ввиду того, что для водородных ожижителей большой производительности (50 00—50 000 л/час) особенно подходящими являются высокооборотные (75 000—25000 об/мин) турбодетандеры, весьма желательно отыскать практически приемлемое решение проблемы отвода энергии. Возможны два решения. Первое заключается в применении непосредственно соединенного с турбодетандером высокооборотного турбокомпрессора, работающего в ванне жидкого азота. Такое решение приемлемо лишь при высоком к.п.д. компрессора. Другой, термодинамически более выгодный способ состоит в непосредственном соединении с турбодетандером высокооборотного генератора переменного тока с одной парой полюсов. Электроэнергия, вырабатываемая этим генератором, при комнатной температуре может вращать низкооборотный мотор с несколькими парами полюсов. Такой способ торможения особенно выгоден потому, что вырабатываемая электроэнергия совершенно не зависит от температурного уровня работы генератора. Кроме того, он позволяет упростить конструкцию ожижителя. При низких температурах потери в обмотках такого генератора, которые пропорциональны Л/ , благодаря уменьшению электрического сопротивления будут [c.72]

Таким образом, весь обозримый диапазон производительности водородных ожижителей может быть перекрыт двумя типами детандеров поршневыми — при небольшой и средней производительности и радиальными — при средней и большой производительности. Преимуществами радиальных центростремительных турбодетандеров являются большие изменения давления и энтальпии в одной ступени. Другое их преимущество состоит в том, что расход газа в данном турбодетандере можно изменять в широких пределах без ухудшения к.п.д. Это достигается за счет регулирования поворотом лопаток соплового направляющего аппарата (что часто делается в небольших авиационных турбинах). Такая возможность изменения характеристик турбодетандера является весьма желательной, так как позволяет компенсировать неточность расчета и изменение условий работы. [c.78]

Так как при накоплении в установке значительного количества кислорода, содержащегося в водороде в качестве примеси, создается опасность взрыва установки, кислород необходимо удалять. Причиной нескольких взрывов водородных ожижителей считают воспламенение от электростатических зарядов (искры), возникающих на кристаллах, причем концентрация кислорода на поверхностях раздела кристаллов, по-видимому, превышает безопасные пределы. Поэтому водород перед поступлением в установку подвергают очистке от кислорода. [c.111]

При расчете водородного ожижителя необходимо составлять баланс холода отдельно 1) для верхней части аппарата, в которой температура выше температуры жидкого воздуха, кипящего под вакуумом, т. е. 68° К, и 2) для нижней части, в которой температуры изменяются от 68 до 20,5° К. Низкотемпературный холод, полученный за счет дросселирования сжатого водорода, является наиболее дорогим и потому должны быть приняты меры для уменьшения потерь этого холода. [c.187]

В [2-21] описана конструкция малогабаритного крионасоса с автономным водородным ожижителем, встроенным в корпус насоса. Автономный ожижитель работает по циклу с промежуточным азотным охлаждением и дросселированием водорода, сжатого до 2,5 МН/м . [c.81]

На рис. 381 показан конденсационный насос с автономным ожижителем. Параметры насоса производительность 37 ООО л/с, предельное давление 10" —10" мм рт. ст., потребляемая мощность 17 кВт. Агрегат включает водородный насос и установку для получения жидкого водорода. Рабочая поверхность насоса — медный бачок / с поверхностью 5000 см помещен в металлическом сосуде 2 диаметром 900 мм. Цилиндрический экран 5 и экран 7 охлаждаются жидким азотом, поступающим из сосуда Дьюара 4. Большая поверхность экранов позволяет конденсировать пары воды и часть газов, десорбируемых стенками. Жидкий водород получают в водородном ожижителе 6. Затрата энергии [c.434]

Пайка меди, латуни, стали, лужение. Пайка радиаторов, сосудов, деталей гелиевых и водородных ожижителей [c.215]

По этому принципу строятся водородные ожижители самого различного масштаба от малых лабораторных аппаратов с производительностью менее 1 л/ч, работающих зачастую без компрессора непосредственно от баллонов с техническим водородом [02-3, 02-14] до сравнительно крупных промышленных установок с производительностью порядка 1 ООО л/ч жидкого водорода [02-26а]. [c.294]

Основные характеристики некоторых водородных ожижителей с использованием только джоуль-томсоновского эффекта [c.295]

В случае необходимости получения параводорода реактор для конверсии обычно вводят в схему водородного ожижителя (схемы включения реакторов см., например, [02-2]). [c.296]

Коэффициент ожижения для такого аппарата при температуре предварительного охлаждения (жидкий азот под атмосферным давлением) 69 °К составляет 16—207о-Для работы ожижителя необходим постоянный поток газа 5 [78]. Водородный ожижитель производительностью 20 л/ч жидкого водорода показан на рис. 24 [78]. [c.69]

Дальнейшего снижения потерь холода достигают путем применения вакуумных видов изоляции. Так, например, выпускаемый серийно водородный ожижитель ВОС-3 снабжен вакуумнопорошковой изоляцией, а гелиевый ожижитель ГС-2 — высоковакуумной изоляцией с экраном, охлаждаемым жидким азотом. [c.236]

Для безопасной эксплуатации водородного ожижителя предусматривается применять для продувки во всех случаях газообразный азот. Низкотемпературные блоки непрерывно продувают чистым азотом. Давление в блоках иоддерживается выше атмосферного во избежание подсоса воздуха. [c.87]

Поршневые детандеры уже в течение многих лет применяются как в ожижителях, так и в других установках глубокого охлаждения. Детандеры с кривошипно-шатунным механизмом (в отличие от детандеров с кулачковым приводом) используются в установке для получения больших количеств гелия из природного газа (Амарилло, США). В США серийно выпускаются гелиевые ожижители конструкции Коллинза. Детандеры этих ожижителей, как и детандеры ожижителя гелия производительностью 45 л/час, сконструированного Коллинзом для криогенной лаборатории Массачусетского технологического института, имеют тонкие длинные штоки и работают при температурах до 10° К ). Таким образом, применение поршневых детандеров в водородных ожижителях средней производительности связано только с выбором соответствующих размеров и особенностей конструкции. [c.73]

В 1952 г. самой крупной установкой в США был водородный ожижитель криогенной лаборатории НБС (Боулдер, шт. Ко-, лорадо) производительностью 454 кг жидкого водорода в сутки к 1959 г. были уже построены и введены в эксплуатацию четыре промышленные установки-мощностью ог 0,9 до 27 т жидкого параводорода в сутки. Исходным сырьем для втих установок служил уже не электролитический водород, а водород, специально выделяемый для этих целей из водородсодержащих газовых смесей нефтехимических и химических производств. [c.95]

Третью группу составляют установка охиження водорода, включаицая несколько низкотемпературных блоков, и компрессорное оборудование для кислородного, азотного и водородного ожижителей,размещаемое в отдельном здании. [c.104]

Обслуживание водородного ожижителя. Эксплуатация ожижителя, несмотря на его весьма сложный холодильный цикл, чрезвычайно проста. Технологическим процессом (за исключением нескольких вспомогательных операций) управляют из щитовой, где расположен пульт управления с мнемосхемой. Регулирование процесса при работе ожижителя осуществляется либо автоматически, либо с пульуа управления Регулирование может произ еодкть-ся автоматически и вручную, по выбору операторов. В помещении пульта управления расположены также показывающие приборы, по которым контролируют температуру в 140 точках низкотемпературных блоков. При необходимости изучения динамики процесса любая из этих температур может непрерывно записываться. На щите приборов установлен также ряд расходомеров с самописцами, предназначенных для составления материального баланса установки и определения ее производительности. [c.112]

После изложенных выше соображений приведем примерный расчет турбодетандера для водородного ожижителя. Используя начальные условия (Г, = 65° К, Р, = 30 атм, р = 138 единиц Амага, i — 680 м/сек и Л,-= 1 100 000 дж/кг) при к. п. д., равном 80%, получим параметры на выходе из турбодетандера 7" =23,5° К, Pf 1 flira, р = 13 единиц Амага и = = 671 ООО дж/кг. Теоретический изоэнтропийный перепад ДЯ° = 429 ООО дж/кг, а изоэнтропийная скорость истечения Со=У2Ш° = 927 м/сек. [c.90]

Особенности конструкции водородных и гелиевых ожижителей. Особенности сжижения водорода и гелия обусловлены переходом на более низкий уровень температур, чем при сжижении воздуха, и их физическими свойствами. При сжижении водорода и гелия необходимо применять эффективные и надежные теплообменные аппараты для проведения предварительного охлаждения сжатого газа ниже его температуры инверсии высокоэффективную теплоизоляцию из-за малой теплоты испарения жидких водорода и гелия совершенную очистку прямого потока от примесей, которые при сжижении водорода и гелия выпадают в виде твердых кристаллов и частиц конструкционные материалы ожижительных установок с высокими механическими свойствами при очень низких температурах герметизацию оборудования и систем в целях исключения утечек водорода и гелия орто-параконверсию в водородных ожижителях для уменьшения потерь жидкого водорода при хранении. Основным элементом ожижителей водорода и гелия является низкотемпературный блок, состоящий из теплообменных аппаратов, расшири- тельных машин и другого оборудования, заключенного в кожух с высокоэффективной изоляцией. Помимо низкотемпературного блока ожижительная установка включает целый ряд машин и аппаратов, обеспечивающих ее работу. [c.152]

Запуск крионасоса происход1 т в след юп1сй последовательности. Объем насоса за время 0,5 ч откачивается диффузионным насосом до давления, равного 10-з 10 Па. Затем происходит запуск водородного и гелиевого ожижителей с одновременным охлаждением медных экранов жидким азотом. Общее время запуска насоса от форвакуумного давления до получения температуры криопанели 3 К составляет 3,5 ч- В нормальном режиме для работы крионасоса необходимо 30 дм ч жидкого азота, из них 1,5 дм /ч — на поддержание температуры экранов и ловушек, равной 78 К, и 15 дм /ч —на работу водородного ожижителя. Охлаждение спирали до 3 К осуществляется за несколько минут. Поверхность спирали равнялась 5-10з см , что позволяло получить быстроту откачки по водороду, равную 120-10 дм с в области, где расположена спираль, и 40-10 дм /с в объеме камеры. Такая разница в быстротах откачки обусловлена тем, что объем, в котором размещена спираль, отделен от откачиваемого объема жалюзийной перегородкой 12, показанной на рис. 2-22. [c.89]

ВУВ-45/150 Свердловский совнархоз Водород 45 Из газгольдера 150 3 600 16 2 050 1 035 1 170 Водородный ожижитель ВОС-3 и гелиевый ожижитель ГС-2 [c.348]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология