Ожижители водорода

Фиг. 60. Общая схема небольшого ожижителя водорода типа Линде, работающего от баллонов [168].

Стар приводит формулу (47.4) при рассмотрении теплообменников для ожижителей водорода. Однако числовой коэффициент у Стара неправилен (ошибка на порядок). [c.109]

Проблема очистки водорода может быть решена различными способами. Мейснер [147] включил в свой водородный ожижитель специальную ловушку, задерживающую примеси. С помощью электроподогревателя ловушка периодически отогревается без подогрева самого ожижителя и задержанные примеси удаляются продувкой. Вторым способом очистки является уста- [c.72]

ЦИКЛ ожижения может быть осуществлен через 1,5 часа. Последняя модель ожижителя дает л гелия при использовании 4 л жидкого водорода. [c.150]

Фиг. 56. Схема ожижителя водорода Треверса [136] по простой схеме Линде с предварительным охлаждением жидким воздухом.

Ф и г. 57. Схема ожижителя водорода типа Линде Лейденского университета 1953 г. [152]. г—отмачка павнш жидкого воздуха (0,1 атм) 2—к высоковакуумному пасосу я—подача жидкого воздуха 4—слив высоковакуумному васо су 6—жидкий воздух 7—монел S—сталь [c.70]

Ф и г. 59. Схема ожижителя водорода Капицы и Кокрофта с двумя отдельными циклами [156]. [c.74]

Ф и г. 61. Схема блока ожижения небольшого ожижителя водорода, работающего от балло- нов [ IG8]. [c.77]

Джекобе и Коллинз испытали также противоточный теплообменник типа геликоидальной трубки , предложенный ранее Нельсоном. Этот теплообменник, впервые описанный Быховским [171], применялся в ожижителе водорода небольшой производительности, рассмотренном в п. 27. Конструкция теплообменника схематически изображена на фиг. 89. Внутренняя трубка [c.110]

Теплообмевннкн лз спаянных трубок просты в изготовлении, надежны, имеют малое значение осевой теплопроводности и обеспечивают равномерное распределение потоков (из-за большого отношения Lid). В таких теплообменниках легко осуществить теплообмен между несколькими потоками по противоточной схеме. Чаще всего эти теплообменники выполняют в виде змеевика (рис. 5.48) и используют при малых расходах теплоносителей (примерно до 0,05 м /с) в микрокриогенных системах, лабораторных ожижителях водорода и гелия, для утилизации холода испаряющихся криоагентов. Для расчета теплообмена используют эмпирические соотношения, применяемые для расчета теплообмена в изогнутых трубах. [c.364]

У азота и воздуха точка инверсии находится выше комнатной температуры, так что для сжижения этих газов можно применять простую методику. У водорода температура инверсии составляет 193 К, и поэтому для сжижения сжатый газ необходимо охлаждать ниже этой температуры перед дросселированием, Для охлаждения до 77 К наиболее удобно использовать жидкий азот. В ожижителе водорода может быть применен комбинированный двухступенчатый процесс, когда получаемый в первой ступени жидкий азот охлаждает сжатый водород перед его ожижшиш во второй ступени. Однако обычно проще и дешевле иметь независимый источник жидкого азота тогда водородный ожижитель может быть упрощен и значительно уменьшен в размерах. [c.45]

Неравновесные смеси орто- и параводорода имеют температуры тройных точек и точек кипения в промежутках между значениями, указанными в табл. 4.3. В связи с этим состав водорода, использующегося для реализации температуры репернож точки, должен быть определен. Поскольку орто—пара конверсия направлена к состоянию с более низкой энергией, переход, от высокотемпературного к низкотемпературному равновесному состоянию сопровождается выделением тепла, составляющим около 1300 Дж-моль при 20 К. Выделяющееся при конверсии тепло приводит к тому, что водород, залитый в сосуд Дьюара сразу после ожижения, испаряется при хранении более чем наполовину. Именно поэтому желательно включить катализатор конверсии между ожижителем и сосудом для хранения водо- [c.153]

Большие водородные ожижители. Впервые водород был сжижен Дьюаром в 1898 г. в Лондоне [132—134]. Дьюар применил для ожижения водорода простой цикл Линде с использованием эффекта Джоуля—Томсона. Сжатый до высокого давления водород предварительно охлаждался ниже инверспонной температуры в змеевике, погруженном в жидкий воздух, кипя-дций под пониженным давлением. Подробного описания аппаратуры не существует, хотя подобные установки были построены фирмой Бритиш Оксид-жен К° и одна из них была в 1904 г. приобретена Бюро стандартов США [135]. [c.68]

Первое подробное описание водородного ожижителя, работающего по схеме, примененной Дьюаром, было дано в 1901 г. Треверсом [136] (см. также [137, 138]). Устройство ожижителя показано на фиг. 56 ниже приводится его краткое описание в изложении салюго Треверса Водород из компрессора под давлением 200 атм перед поступлением в ожижитель проходит змеевик А, охлаждаемый до —80" С смесью твердой углекислоты и спирта. После этого водород попадает в змеевик, верхняя часть которого находится в камере В, заполненной во время работы жидким воздухом. Нижняя часть змеевика находится в закрытой камере С, которая через трубку / откачивается вакуумным насосом. Из камеры В часть жидкого воздуха через игольчатый вентиль, управляемый ручкой 6, попадает в камеру С и, выкипая там под давлением 100 мм рт. m , понижает температуру до —200° С. Затем сжатый водород проходит основной теплообменник Z), расположенный в сосуде Н с вакуумной изоляцией, и расширяется в дроссельном вентиле Е. Получившаяся при этом жидкость отделяется от газа и собирается в сосуде К с вакуумной изоляцией, а неожижившийся газ направляется обратно к компрессору через межтрубное пространство теплообменника D, кольцевой зазор F, выходные трубы G,W, Вж кран Ь. [c.68]

Статья Камерлинг-Оннеса о первом водородном ожижителе, построен-ном в 1906 г. в Лейдене [142]. В статье дается подробное описание конструкции машины, аналогичной ожижителю Треверса, с основным водородным теплообменником типа Хемпсона. Производительность ожижителя равна 4 л/час при рабочем давлении 180—200 атм. Приводятся также существенные подробности системы очистки газообразного водорода от примесей. [c.68]

Джонс, Ларсен и Симон [148] приводят описание водородно-ожижительпой 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 теплообмеиппков. Эта установка интересна тем, что она предусматривает конверсию орто-водорода в пара-водород, проводимую на активированном угле, охлажденном до 75° К. (Подробнее этот вопрос рассматривается в п. 25.) Производительность установки равна 13 л час при циркуляции через ожижитель [c.70]

Основные характеристики перечисленных выше ожижителей приведены в табл. 13, где указаны ироизводительиость компрессора, давление сжатого водорода />2 и его температура перед основным теплообменником, количество получаемого жидкого водорода G и коэффициент ожижеиия s. [c.71]

Для некоторых ожижителей коэффициент е указан, исходя из количества жидкого водорода слитого из машины в этих случаях при сравнении с теоретическим коэффициентом ожижетш следует учесть потери при сливе. [c.72]

Совершенно иной способ решения проблемы очистки предложили Капица и Кокрофт в 1932 г. [156]. Водородный ожижитель их конструкции имеет два отдельных цикла, один — замкнутый холодильный цикл на водороде высокой чистоты и другой — цикл технического водорода (чистотой 99,5%), который ожижается под низким давлением. Упрощенная схема этого ожижителя показана на фиг. 59. Замкнутый цикл, содержащий 0,7 водорода [c.73]

Цикл с охлаждением жидким водородом. Эффект охлан дения может быть получен в гелиевом ожижителе, используюш ем цикл, изображенный на фиг. 3,а. Этот цикл суш ественно отличается от цикла, представленного на фиг. 2. Теплая зона включает противоточный теплообменник В и последующую за ним ступень охлаждения, обеспечиваюш ую понижение температуры ниже инверсионной с тем, чтобы нри выбранных давлениях получить положительный изотермический эффект дросселирования. В этом случае стационарность достигается только тогда, когда [c.129]

Экспансионный ожижитель Симона. Существуют три различных типа гелиевых ожижителей, а именно непрерывного действия с предварительным водородным охлаждением, непрерывного действия с охлаждением детандером и хорошо известный процесс ожижения без использования непрерывного потока. Первые два способа ожижения кратко описаны выше. Третий способ используется в так называемом экспансионном ожижителе Симона [2], который показан схематически на фиг. 7. В этом ожижителе газообразный гелий, охлажденный и змеевике S, нагнетается в металлическую камеру В, охлаждаемую жидким или твердым водородом G. Чтобы обеспечить теплопроводность пространства Z, последнее заполняется гелием при низком давлении. Теило, поглощенное водородной ванной, определяется уменьшением внутренней энергии гелия после входа в камеру и работой сжатия. Работа сжатия равна 2 mpv, где т—масса очень малого количества входящего "аза, а v—его удельный объем. Если весь газ входит при одинаковой температуре Т,, то общая работа потока равна NRT , где lY—число молей газа, который входит в камеру, а В—газовая постоянная. Охлаждение с помощью водорода, требующееся для поглощения тепла, производимого работой сжатия, может оказаться больше того, которое необходимо для изменения внутренней энергии гелия. Это видно из сравнения величины двух произведений В1 и С ,ср,(2 ,—Tj), где Гд—конечная температура. [c.132]

Фиг. 15. Разрез ожижителя университета, штата Огайо. 1—ручка управления дросселем 2—к вакуумному насосу 3—вход гелия под высоким давлением 4—вентиль сливного сифона S— сливной сифон —наружный ттух, имеющий про.зрачны -окна /—Н идкий гелий —вакуумная рубашка э—дроссельный вентиль Ifl—змеевик жидкий водород J2—дьюар 13— вер5 пяя крышка И—выход водорода, 16—выход гелип.

Схема хвостовой части металлического криостата Кларендонской лаборатории в Оксфорде показана на фиг. 5. Криостат для размагничивания изготовлен как одно целое с экспансионным ожижителем Симона (последний на фиг. 5 не показан). Стеклянный дьюар V содержит жидкий водород, в который погружен как сам ожижитель так и гелиевый сосуд В. [c.445]

Для сжатия водорода и гелия в рефри-кераторах и ожижителях применяются спе-Еиальные компрессоры. Специальные компрессоры используются также для сжатия гродукционных кислорода, азота и аргона. Особенность кислородных компрессоров состоит в том, что в их работе полностью исключается масляная смазка, а используемые конструкционные материалы не должны гореть в среде кислорода, [c.295]

Получение Н. т. Для получения и поддержания Н. т, обычно используют сжиженные газы (хладагенты). В сосуде Дьюара, содержащем сжиженный газ, испаряющийся под атм. давлением, достаточво хорошо поддерживается пост, темп-ра кипения хладагента. Практически применяют след, хладагенты, воздух (Г яг 80 К), азот = 77,4 К), неон = 27,1 К), водород Тл = 20,4 К), гелий (Гд — 4,2 К). Дли получения жидких газов служат спец, установки — ожижители, в к-рых сильно сжатый газ при расширении до обычного давления охлаждается и конденсируется (см. Джоуля— Томсона эффект). [c.349]

I. Получение низких температ р. Для получения и поддержания П. т. обычно при.мёняют ожиженные газы. В ванне из ожин ен-иого газа, испаряющегося под атм. давлением, сохраняотся постоянная теми-ра, очень близкая к теми-ре нормального кипения. Практически применяются только следующие газы твердая углекислота (темп-ра тройной точки = 194,3°К), жидкий кислород (ГJy = 90,2°К), жидкий воздух (Т = 80 К), жидкий азот (Гдг = 77,4°К), жидкий неон ( у=27 К), жидкий водород (Г у = 20,4°К), жидкий гелий (Т— = 4,2°К). Для ожижения газов служат спец. установки — ожижители (см. Сжижение газов). Ожиженные [c.428]

Этот метод широко используется и в настоящее время. Вакуумированием понижают температуру жидкого азота, служащего для предварительного охлаждения потока газа в водородных или гелиевых ожижителях и рефрижераторах его применяют также для получения твердых азота, водорода и других криоагентов. [c.14]

Область применения водорода также обширна. Вследствие низкой температуры кипения (20,4 К) водород используют в качестве криоагента в водородных и гелиевых ожижителях и рефрР1жераторах. [c.88]

Смотреть страницы где упоминается термин Ожижители водорода : [c.54] [c.75] [c.50] [c.61] [c.70] [c.71] [c.73] [c.74] [c.75] [c.76] [c.77] [c.96] [c.96] [c.136] [c.142] [c.143] [c.143] [c.143] [c.146] [c.138] [c.430] [c.467]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...