Устройство для получения обогащенного кислородом воздуха

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О .П И C A Н И Е <п зээ14о

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.08.74 (21)2055180/2З-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоваи4 25 03.78. Бюллетень %1 (45) Дата опубликования описания 2З.ОЭ.78

У (51) и. Кл.

Р 25 1 3/04

1 авудврстевеай хааяет

6юввтв Мхаитрвв ССС9 в двхвм хзввввтвщ6 н етхрвай (оо) УД1 621.59 (088,8} (72) Авторы изобретения

Л. H. Чекапов, И. А. 0авыдов, М. Г, Фролов и В. В. Смыканов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОРО

КИСЛОРОДОМ ВОЗА ХА

Изобретение относится к низкотемнератур- иОй технике, используемой при разделении труцноконденсируемых газов, а именно к усхройствам дпя получения обогащенного кислородом воздуха путем низкотвмпературной i дефлегмации.

Известно устройство, для получения обо-. гащенного кислородом воздуха, включающее кожух, внутри которого расположены твппо-

Ьбмещтые трубки, закрепленные в трубных 1о рентетках 1). Сжатый воздух поступает в нижнюю часть устройства и поднимаясь ro .трубкам, совершает тепло- и. массообмен со стекающим вниз кондвнсатом, при этом преисходит обогащение газовой фазы азо- 3б том а ствк&юшего кон "енсата кислородом

Однако нри получении обогащенного кислородом воздуха в этих аппаратах расходует. ся много энергии. . 20

Для уменыиеиия энергоемкости в послед нее время используют -магнитное попе. Юля этого в межтрубное пространство помещают магниты 2 (.

2 ,Ппя таких конструкций характерен низкий коэффпяиент извлечения кислорода

11елью изобретения является повышение е коэффициента извлечения кислорода, Поставленная цель достигается тем, что трубные решетки выполнены из магнитожесткого материала и соединены между собой магнитонроводом„причем трубки могут быть расположены рядамя наклонно к горизонту, и снаружи кожуха установнены распредепитвпьные элементы, состоящие из карманов и перевальных трубок.

За счет взаимодействия магнитного поля с молекуламн кислорода концентрация кислорода в отходящем газе уменьшается что ведет к ее увеличению в жидкости.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе на фиг. 2вариант устройства с теппообменными трубкамн, расположенными наклонно к горизонту.

Устройство для получения обогащенного .кислородом воздуха состоит из теппообменных трубок 3. вмонтированных верхними и нижними концами в трубные решетки 2, выполненные из магнитожесткого материала.

899140

1

Пространство между трубными решетками 2, заполненными теппообменпымн трубками, герметично закрыто к<ииухом 3. На наружной поверхности теппообменных трубок через определенный интервал смонтированы магниты.4. В магнитную цепь, чтобы она была замкнутой, включен магнитопровод 5, соединяющий трубные решетки 2.

В другом варианте .устройства твплообмвиные трубки 1 расположены наклонно к горизонту. Магниты 4 смонтированы на теплообменных трубках на некотором рас стоянии друг от друга.,Теплообмеяныв труб

as в нужном лоложвнии фиксируются с помощью трубных решеток 2. Кроме того, устройство снабжено распределительными элементами, состощпими из карманов 6 и пефеливных трубок 7, причем верхний срез переливных трубок расположен выше дна

20 кармана, Распре дя лите льныв элементы на двжно обеспечивают равномерное распределение жидкости по всем тепиообменным трубкам. Это создает возможность соблюдения условий безопасной работы всего устройства

25 для получения обогащенного кислородомвоздуха, Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух предварительно охлаждают до температуры насыщвиия и снизу подают

30 в устройство, где его подвергают конденсации as счет разности температур между .. воздухом и кипящей в трубном пространстве . устройства жидкости, Сконденсированную фазу дросселнруют в трубное пространство . s. используют в качестве хладагвята.".

Обогащение конденсата кислородом про- исходит как во время конденсации в магии . ном полв, так и в ходе движения конденсатиой пленки навстречу движущемуся пару.

Процесс обогащения жидкости кислородом протекает в соответствии с кривой равновесия между жзцщостью и паром с учетом воздействия магнитного поля. 45

В отсутствие магнитного поля н давления со стороны конденсации 5 ата кояденсат термодинамически равиовесен и имеет

47% кислорода н газовый остаток с 9394% азота.

В результате наложения магнитного поля на процесс конденсации происходит взаимодействие кислородных молекул с ма нитным полем и смещение кривой равновесия в сторону увеличения концентрации кислорода в конденсате.

Кроме того, конденсация азота в газовом остатке может быть доведена до 98-99% в не очень сильных магнитных поляк. C повышением напряженности магнитного поля эффект разделения увеличивается прямо пропорционально этой напряженности.

В результате применения предлагаемого устройства значительно повьилается хоэф-.

Ю фициент извлечения кислорода и соответст ивино., уменьшается расход энергии на единицу продукции.

Ф о р.м у л а и з о б р е т в н и s

1. Устролство для получения обогащенного кислородом воздуха, включающее кожух, внутри которого расположены теплообмеииые трубки с магнитами, закрепленные в трубных решетках,. о т и и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения коэффициента извлечения кислорода, трубные решетки выполнены из магнитожесткого материала и соединены между собой магнитойфоводоме

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юm e е с я тем, что трубки расположены рядами наклонно к горизонту.

3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ющ е в с я тем, что снаружи кожух снабжен распределительными элементами, состоящими из карманов и переливных трубок.

Источники информации, принятые во внимание при эк спертизе:

1. Герш С. Я. "Глубокое охлаждение, М- ЛцГасэнергонздат, 1987, с, 225.

2.Патент США %31 776ЭЭ, anË5100,.

29.09.61.

599140

Составитель В. Ивочкнк

Редактор О. Куанецова Техред E. Йавидович" Корректор !А. Власенко

Заказ 1391/32 Тираж 666 Подписное

БНИИПИ Государственного комитете Совета Министров СССР по делам изобретении и открытии

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент ° г. Ужгород, уп. Проектная, 4