Образующиеся в нижней части трубы 8 пузырьки пара поднимаются по трубке 7, насыщая жидкость. Так как плотность парожидкостной смеси в трубке 7 меньше плотности жидкости, то уровень в этой трубке будет выше. При достижении определенного значения плотности уровень парожидкостной смеси повысится настолько, что смесь заполнит всю трубку 7, и начнет переливаться из нее, орошая верхнюю часть колонны 9. Использование газлифта для орошения колонны позволяет осуществлять автоматическое разделение конденсата, идущего из ожижителя, на флегму и готовый продукт.
Жидкий N2 по патрубку 10 стекает в колонну, где скапливается в нижней части трубы 8 газлифта.
При достижении уровня сливной трубы 6 жидкий N2 через гидравлический затвор 9 сливается из колонны. Часть жидкого азота по напорной труб- ке 7 газлифта подается наверх для орошения колонны. Жидкий O2 стекает вниз по колонне и через гидравлический затвор 3 попадает в испаритель 2.
Получение необходимого количества пара для работы газлифта осуществляется путем нагрева нижней части трубки 7 нагревательным элементом 12, выполненным из полосовой меди. Теплый конец нагревателя 12 омывается проточной водой. На нагревателе 12 в точке 13 крепится штырь термодинамического датчика 14, острие которого погружено в жидкий O2, находящийся в испарителе 2.
Если в колонну подается избыточное количество флегмы, то уровень жидкости в испарителе повышается, и острие штыря 14 погружается в жидкость испарителя. Это вызывает охлаждение медной полосы в точке 13 и уменьшает теплоподвод к нижней части трубки 7, что приводит в итоге к уменьшению интенсивности парообразования в пароструйном насосе, и, следовательно, к уменьшению флегмы, подаваемой на орошение укрепляющей части РК. Этот процесс идет до тех пор, пока количество флегмы не понизится до нормального значения.
При длительной работе машины в ожижителе 18 возможно накоп-ление неконденсирующихся примесей, содержащихся в воздухе (Ne, He, и т. п.). Для предотвращения этого явления в схеме установки предусмотрен: водоструйный насос, при работе которого через кран производится отсос из ожижителя этих примесей.
Более подробное описание воздухоразделительной установки, предназначенной для получения жидкого N2, работающей с криогенной газовой машиной, изложено в литературе [1–2]. Принцип работы криогенной газовой машины с описанием её отдельных узлов приведен в методических указаниях к лабораторной работе [3].
1. Производительность по жидкому азоту – не менее 5 л/ч при следующих условиях:
а) барометрическое давление 1013 ГПа (760 мм рт. ст.);
б) температура окружающего воздуха +20 °С (293 К);
в) температура влажного термометра +14 °С (287 К);
г) среднее рабочее давление в криогенной газовой машине 2,1 МПа (~ 21 атм.)
2. Чистота азота не менее 99 %.
3. Продолжительность непрерывной работы 60 ч.
4. Расход воды на ректификационную колонну 10 л/ч.
5. Продолжительность пускового периода 1,5–2 ч.
6. Время отогрева установки 5–7 ч.
1. Испытание установки производится в установившемся режиме.
2. Перед началом испытаний необходимо проверить по схеме наличие и исправность всех приборов, необходимых для проведения испытаний. Нумерацию приборов принять такую, какая дана на схеме (см. рис. 2).
3. Положение вентилей по возможности не менять. В ходе испытаний допускается обычная регулировка азотной колонны.
4. Записи в журнале наблюдений должны производиться каждые 10 мин.
Цель работы
В результате испытания должны быть определены:
а) действительная массовая производительность установки по жидкому азоту, кг/ч;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.