ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Другие методы сжатия газов из "Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях" Когда для исследований достаточно небольшого количества газа или требуется особо чистый газ, а также когда необходимо компримировать кислород либо малодоступный газ, применяют не обычные компрессоры, а сжимающие устройства. [c.86] Принцип полностью поддержанной мембраны применен также Б конструкциях мембранного нуль-прибора (гл. IV) и мембранного вентиля (гл. VI). [c.87] Компрессор с резиновой мембраной описан в [12]. Две плиты стального блока образуют сферу, в которую вставлена полусферическая резиновая мембрана с утолщенным пояском по краю. Этот поясок служит уплотняемой поверхностью, которую зажимают между плитами блока. Сверху мембраны подают газ из баллона под давлением примерно 100 бар. Снизу накачивают насосом масло, которое поднимает среднюю часть мембраны и затем выворачивает мембрану в верхнюю половину сферы. При этом происходит сжатие газа и вытеснение его в рабочую емкость. При выпуске масла из нижней полости и наполнении верхней газом из баллона мембрана выворачивается в прежнее положение и цикл сжатия можно повторить. [c.87] Сжатие ртутью. Два сообщающихся сосуда 1 ж 2 залиты до половины ртутью (рис. [c.87] Когда цепь нижнего контакта стальная мембрана г — статной блок. [c.87] Ртутный компрессор для сжатия до 7 кбар описан в [14]. [c.89] Сжатие металлическими мехами (сильфоном). В колонку высокого давления (рис. 3.7) вставлен сильфон 1 с вкладышем 2, служащим для уменьшения вредного пространства. Сильфон через вкладыш соединен с головкой 3, сообщающейся с газовой линией. С внешней стороны сильфон сжимают маслом, подаваемым масляным насосом через нижний ввод колонки. Перед подачей газа в аппарат сильфон до отказа сжимают маслом. Затем, постепенно выпуская масло из колонки, в сильфон подают газ под давлением, равным начальному. Происходящее при этом растяжение мехов доводят до максимального, после чего закрывают вход в сильфон и, нагнетая в аппарат масло, начинают сжимать газ. [c.89] Степень сжатия в этом аппарате зависит от длины сильфона. Поскольку число гофр в томпаковых сильфонах диаметра 100 мм невелико (10—12), чтобы достичь степени сжатия 7—8, приходится соединять 4—5 сильфонов, спаивая их латунными соединительными кольцами, которые одновременно служат направляющими, предохраняя длинный сильфон от изгиба при движении в сосуде. [c.89] Для определения положения сильфона в колонке к его дну приделан стержень 4 (диаметр 4 мм). Стержень движется в сальнике 5, изготовленном из фторопластовых колец. Вследствие низкого коэффициента трения фторопласта и малой скорости движения стержня сопротивление в сальнике невелико, и достаточно небольшого перепада давлений, чтобы сдвинуть стержень. Наблюдая за той частью стержня, которая находится вне аппарата, легко определить положение сильфона. [c.89] Сжатие кислорода. При сжатии кислорода применять в качестве передающих давление жидкостей масло или ртуть недопустимо. Вместо этого применяют смеси глицерина и дистиллированной воды. [c.89] Для сжатия кислорода мультипликатором уплотнение поршня высокого давления изготовляют из фторопластовых колец. Установка, в которой предварительное сжатие кислорода до 500 бар осуществляли металлическими мехами, работающими на смеси глицерина с водой, была описана нами [15]. В ней было достигнуто давление 10 кбар. [c.89] Интересно отметить, что катушка манганинового манометра, которым измеряли давление кислорода в установке, не была защищена от кислорода, и тем не менее за время работы не было отмечено никаких нарушений в работе манометра. По-видимому, это можно объяснить образованием окисной защитной пленки на манганине. Вообще же известно, что сжатые газы (азот, водород и др.) растворяются в манганине, что приводит к изменению сопротивления проволоки. [c.89] Сжатие водорода и гелия. Водород и гелий при высоких давлениях быстро разрушают сталь (см. гл. 1). Поэтому сжимать их до давлений в десятки килобар можно только в разгруженных от давления сосудах. [c.90] Самым простым разгруженным сосудом является резервуар, изображенный на рис. 3.6. Однако соприкосновение газа с ртутью также не всегда желательно. [c.90] Существуют другие конструкции разгруженных сосудов. Так, Б. Барановский [16] применяет для этой цели бронзовый или медный пьезометр с подвижным уплотненным поршнем. Пьезометр наполняют водородом под давлением ] несколько сот бар, вставляют в полость цилиндра высокого давления и подвергают гидростатическому давлению. По мере повышения давления поршень пьезометра вдвигается внутрь пьезометра и сжимает водород. Пьезометр находится под двусторонним давлением и защищен от разрыва. Более подробно подобная конструкция, примененная для измерения сжимаемости газов, будет описана в гл. 10. [c.90] Аналогичную конструкцию, расположенную в установке Бриджмена с двумя степенями сжатия, описал Р. Вишневский [17]. [c.90] Значительные давления можно создать путем испарения сжиженного газа в замкнутом пространстве, а также путем нагревания сжатого газа. [c.90] Бокша [18] сконструировал термокомпрессор для сжатия газов. Этот аппарат состоит из четырех толстостенных сосудов емкостью 2130, 1360, 500 и 480 мл. В каждый сосуд введена электропечь мощностью соответственно 9, 7, 6 и 5 кВт. [c.90] За И мин термокомпрессор указанных размеров повысил в сосуде емкостью 200 мл давление от 150 до 2000 бар. В более мощном компрессоре легко достигается давление 15 кбар. [c.91] Очень высокие давления можно получить, используя для адиабатического сжатия газа кинетическую энергию летящей пули [19]. При этом сжатый газ нагревается до 5000— 7000 °С. Такой метод является пока единственным методом одновременного создания высоких давлений и очень высоких температур. [c.91] Вернуться к основной статье