Генератор кислорода

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскин

Социалистическик

Республик

< >958318

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 24. 07. 79 (21) 2805777/23-26 с присоединением заявки №

С 01 В 13/00

ЯВаударвтвеннын квмнтвт

СССР ав далем нзвврвтвннй н вткрытнй. (23) Приоритет (53) УДК 697.947 (088.8) Опубликовано 15.09 82 ° бюллетень № 34

Дата опубликования описания 19.09.82

А.В. Пономаренко, И.В. Жежеленко, Е.А. Капустин, С.Т. Плискановс

8.À..Ñàâåíêî, В.М. Корне йко, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР КИСЛОРОДА .

Изобретение относится к энергетическим устройствам получения воз-. духа обогащенного кислородом за счет использования электромагнитных полей и может быть применено в металлурги"

5 ческой промышленности.

Известно устройство для получения обогащенного кислородом воздуха, состоящего из системы охлаждения, всасывающего патрубка, в котором установлены кольцевые магниты с коническим отверстием по оси подогревателя.

Воздух засасывается вентилятором и, . проходя через коническое отверстие магнитов, разделяется на две состав-. 15 ляющие: кислород и азот (1 ).

Недостатками известного устройства являются малая производительность, большие гидравлические потери давле-. ния кислорода, большая себестоимость 2О кислорода.

Цель изобретения - повышение.эф" фективности и производительности устройства, 2

Цель достигается тем, что в генераторе кислорода, содержащем кожух, холодильник, магнитную систему с магнитопроводом и с полостями, подогреватель и систему отсоса продуктов разделения, магнитная система снабжена сердечниками, разделенными щелями на секции, диэлектрическими стойками и коронирующими электродами, установленными перед щелями в полости магнитной системы, а магнитопровод выполнен с шинами, охватывающими в блок секции середечников, и диэлектрические стойки.

Сердечники выполнены броневого типа с коническими щелями, а коронирующие электроды расположены вдоль магнитной системы.

Коронирующие электроды выполнены в виде струн, изолированных от кожуха и расположенных на расстоянии от полюсов сердечника.

На фиг. 1 - изображена предложенная конструкция, продольный разрез;

958318

3 на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фасад .конструкции без холодильника; на фиг. 4 - поперечный разрез магнитопровода, а также направление смещения потоков всасываемого воздуха обогащенного кислородом и обогащенного азотом; на фиг. волновая намотка шины магнитопровода (катушки).

Генератор кислорода включает вса- t0 сывающий патрубок 1, катушку 2 магнитопровода, выполненную из шин 3, середечиик, состоящий из стоек 4 с щелями - воздушными зазорами 5 в виде клина с направлением узкой части 1S в сторону отсоса кислорода, где полюса ограничиваются вогнутыми поверхностями 6, образуя каналы 7 между стойками, каналы 8, подогреватель 9, сетчатый холодильник 10, диэлектри- 3о ческую диамагнитную стойку 11, пат-рубок отсоса кислорода 12, коронирующий электрод 13.

Генератор кислорода работает следующим образом. 25

С включением воздуходувной машины пропускают ток через шины 3 .катушек 2.

Засасывающий атмосферный воздух проходит через сетчатый холодильник

10 в полость всасывающего патрубка, где расположен сердечник броневого типа. Воздух, попадая в зону высоконапряженного магнитного поля, рассредотачивается по поперечному сечению кожуха так, что ближе к щели (воздушному зазору 5) преобладает кислород, 3S а по периферии азот, так как кислород обладает большей магнитной восприимчивостью чем азот. Таким образом, кислородсодержащая:, часть воздуха

40 концентрируется вдоль всей длины воздушного зазора 5 и отсасывается к потребителю, а азотосодержащая — вытесняется к периферии и также отсасывается, Воздушный зазор 5 формы клина обеспечивает поддержание, раз4S ности разряжения воздушного потока на всю длину магнитного полюса.

С повышением разности напряжения между стойкой 4 в районе воздушного зазора 5 и коронирующим электродом 13 о ионизируется аэотсодержащая среда (диэлектрическая проницаемость азота в 1,009 раз меньше, чем кислорода) и выталкивается магнитным полем.

У подогревателя 9 кислородсодержащая среда размагничивается.

Так как магнитная чувствительность кисло ода изменяется обратно пропорф циально ее абсолютной температуре, то необходимо предварительное охлаждение воздуха в сетчатом холодильнике 10.

Уровень концентрации кислорода у потребителя регулируется силой тока в шине, величиной энергии отсосов кислородсодержащей, азотсодержащей среды.

На уровень концентрации кислорода влияет температура воздуха и работа сетчатого холодильника .

Отбираемый азот может использоваться как защитный гаэ для подачи, например в межконусное пространство доменной печи.

Коронирующие электроды установлены перед щелями и пронизываются магнитным полем выпучивания.

Коронирующие электроды выполнены в виде струн, изолированных от корпуса. Сердечник магнита выполнен в броневом исполнении с многосторонними коническими щелями в конических полостях. Сердечники связаны диэлектриками и шинами магнитопровода в бдоки . .В корпусе щель магнитной системы и электроды расположены таким образом, что воздушный поток до разделения омывает только электрод, а через щель проходит обогащенный кислородом воздух. Но так как параллельно са щег(ью расположен канал отбора обогащен. ного кислородом воздуха, то щель выполнена неглубокой (5 - 7 мм) .

Следовательно, при помощи вышеуказанных признаков достигают высокую производительность по воздуху

3 (5000 м /мин) с концентрацией кислорода 354 за счет того, что через щель проходит только обогащенный кислородом воздух.

Иагнитный поток расходуется только для начальной стадии раздела воздуха, а для завершения процесса, использует. ся кинетическая энергия потока воз- духа, для создания которой потребуется в 15 - 20 раз меньше электроэнергии.

Воздух через щель проходит в один слой и поэтому отсутствует трение между слоями. В связи с этим частицы кислорода подвергаются взаимодействию результирующей силы, которая определяется как геометрическая сумма всех элементарных сил действующих в точке пространства, но так как частицы кислорода расположены по одну сторону источника энергии магнитного потока, 958318 то

О . О

Так как сила Ро действует только в одном направлении, то многослойность в потоке воздуха отсутствует, s следовательно возрастает КПД устройства.

Генератор кислорода такой конструкции может быть установлен на вентиляторах для подачи воздуха горения в IO доменные воздухонагреватели. Расход доменного дутья для одной печи объемом 5000 м может составлять до.

10000 нм /мин.

Устройство характеризуется про- t5 стотой конструкции и высокой надежностью. Кроме того, оно не требует. больших капитальных затрат и имеет относительно малое гидравлическое сопротивление движению воздуха. 20 формула изобретения

1.. Генератор кислорода, содержащий кожух, холодильник, магнитную систему с магнитопроводом и полостями, подогреватель и систему отсоса про1 дуктов разделения, о т л и ч à e— шийся тем, что, с целью повышения эффективности и производительности устройства, магнитная система снабжена сердечниками, разделенными щелями на секции, диэлектрическими стойками и коронирующими электродами, установленными перед щелями в полости магнитной системы, а магнитопровод выполнен с шинами, охватывающими в блок секции сердечников, и диэлектрические стойки.

2. Генератор по и. 1, о т л ич а ю щ и " с я тем, что сердечники выполнены броневого типа с конически" ми щелями, а коронирующие электроды расположены вдоль магнитной системы, 3. Генератор по п. 1, о т л и " ч а ю шийся тем, что коронирую-, щие электроды выполненц в виде струн, изолированных от кожуха и расположен.ных на* расстоянии от полюсов сердечников.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CNA И 3177663 кл. 55 - 100, 1965.

958318 ф

;.Ф

Составитель Л. Бузмакова

Редактор Г. Гербер Техоед М. Надь Коооектоо 0. ьилак .

«Ъ. » Ю Ь а

Заказ 6964/23 Тираж 509 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

11 ОД Москва, Ж-Я Раушская наб. g. 4/5

Филиал AllA "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4