ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В АППАРАТАХ ГЛУБОКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Теплопередача черзз плоскую цилиндрическую и сферическую стенки из "Глубокое охлаждение Издание 3 Ч 2" ЧТО ЖИДКИЙ кислород непрерывно циркулирует в трубках, в результате чего имеется возможность строить аппарат с длинными трубками, с полным использованием поверхности трубок для теплообмена. В крупных кислородных установках БР-1 производительностью 12 500 кислорода в час применяются обращенные конденсаторы-(см. гл. 6, рис. 6-27). [c.187] В лаборатории глубокого холода МВТУ имени Баумана А. М. Архаровым был сконструирован и исследован центробежный ректификатор для разделения воздуха. Такой. ректификатор необходим для различных транспортных кислородных. установок, работающих во время передвижения. Известно, что обычные колонны не пригодны для этих целей, так как при наклонах и качке процесс разделения на-руц]ается. Ректификатор был построен на производительность до 14 кг кислорода в час, чистотой 99,2—99,5%- Аппарат весьма надежен в работе и обеспечивает четкое разделение. Установлено, что центробежный ректификатор может работать в наклонном положении до углов в 70°, При этом несколько улучщается чистота получаемого кислорода. Аппарат не чувствителен к качке и вибрации. Так как ректифицирующей поверхностью удерживается ничтожно малое количество жидкости, это обеспечивает быстрый запуск установки (толщина пленки составляет 0,15—0,3 мм). Гидравлическое сопротивление ректификатора меньше, чем колонн с ситчатыми и колпачковыми тарелками. Габаритные размеры блока разделения при использовании ректификатора значительно уменьшаются, осо бенно по высоте. [c.187] Ректификатор изображен на рис. 3-60. Дюралюминиевый ротор У вращается в графитовых подшипниках 13. Правый подшипник фиксирует осевой люфт, который составляет 0,4 мм. Ротор приводится во вращение через вал 7 и карданный валик от маховика 9. Такая конструкция обеспечивает удовлетворительную работу при низких температурах. На роторе закрепляется ректифицирующая кассета 5 с помощью нажимной гайки 17. [c.187] Жидкий воздух подается в центр ротора по трубке 4 через автоматический дроссельный вентиль 16, попадает в желободержатель и под действием центробежной силы поступает на спираль, по которой движется тонким слоем к периферии. Пройдя спираль, жидкий кислород направляется в испаритель. Пар Ог из испарителя движется навстречу жидкости от периферии к центру ротора, достигнув центра ротора, пары азота отводятся через сепаратор 6. Таким образом, во вращающемся спиральном канале осуществляется встречное движение жидкой и паровой фаз, стремящихся прийти в равновесное состояние, в результате происходит разделение воздуха и кислород в качестве продукта отводится из испарителя. [c.187] Уплотнение кислородной секции состоит из сильфона 11, к которому припаяно кольцо, трущееся по графитовому вкладышу 12, направляющей втулки с мембраной 10 и пружины. [c.187] В ректификаторе предусмотрена также возможность подачи на разделение части детандерного воздуха. Для этого детандерный воздух подается через радиальные сверления в роторе на нужный радиус спирали. Корпус и торцовые крышки выполнены из дюралюминия. Общий вес ректификатора в собранном виде 17 кг. Диаметр корпуса 300 мм. При числе оборотов ротора 1 200—1 300 об1мин потребляемая электродвигателем постоянного тока мощность составляет 180 вт. Метод расчета ректификатора изложен в гл. 5. [c.187] Процессы, происходящие в установках глубокого охлаждения, связаны с передачей тепла от одного теплоносителя к друго.му. Одним из основных элементов установок является теплообменник, с помощью которого осуществляются рекуперация холода и получение весьма низких температур. В некоторых теплообменных аппаратах, помимо рекуперации, происходят процессы испарения и конденсации отдельных компонентов газовых смесей. [c.189] Расчеты теплопередачи основаны на научно разработанных теориях, базирующихся на значительном числе экспериментальных работ. Формулы, выведенные для расчета аппаратов, работающих в области высоких температур,. могут быть применены и для расчета аппаратов глубокого охлаждения. [c.189] Коэффициент теплопроводности Я является физической константой п зависит от состояния и свойств тела. [c.189] Л — температура поверхности стенки, С с / —элемент граничной поверхности, м й г — промежуток времени, к, а — коэффициент теплоотдачи, ккал1м -ч- С. [c.189] Р — поверхность теплообмена, и 2 — температуры теплой и холодной среды, ° С и 2 — температуры поверхности стенок, °С. [c.190] Коэффициент теплопередачи, как видно из уравнения (4-7), зависит от отдельных коэффициентов теплоотдачи и а , а также от теплопроводности стенки Я и ее толщины 6. [c.190] Передача тепла через цилиндрическую стенку отличается от теплообмена через плоскую стенку тем, что теплопроводящая поверхность увеличивается от внутреннего диаметра к наружному. [c.190] Вернуться к основной статье