Способ и насос для газификации жидкого кислорода под давлением

Способ и насос для газификации жидкого кислорода под давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Qo ) Я ®

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в 6вро изобретений Госплана ири СНК СССР

Ю. Н. Рябинин.

Способ и насос для газификации жидкого ки под давлением.

Заявлено 26 августа 1939 года в НКХП за ¹ 26272.

Опуоликовано 31 декаоря 1940 года.

Громоздкость существующих устройств для газификации жидкого кислорода яа местах потребления тормозит транспортирование полученного путем сжижения и ректификации воздуха кислорода к местам потребления в жидком виде, несмотря на то, что благо даря меньшему при этом весу тары, получается значительная экономия по сравнению с транспортированием сжатого газа.

Согласно настоящему изобретению, предлагается производить непрерывную газификацию жидкого кислорода в центробежном насосе специальной конструкции.

На чертеже схематически изображен такой насос. Он состоит из ротора, вращающегося в подогревающей его (ротор) среде. Жидкий кислород подается в ротор по патрубку 1, находящемуся в верхней (подающей) полуоси последнего. Из этого патрубка жидкий кислород поступает в трубу 2 ротора, хорошо тепелоизолированную (см. пунктир), в которой он, благодаря центробежной силе, сжимается до известного давления. Отсюда жидкий кислород поступает под этим же давлением в трубу, где начинает испаряться вследствие подвода тепла от нагретой окружающей ротор среды к холодной поверхности трубы 3 ротора. Прп этом удельный вес газифицируемого кислорода по мере его нагревания уменьп1ается. Благодаря этому, на конце трубы 4, .примыкающем к трубе 3, получается значительное суммарное давление газа, развиваемое благодаря центробежной силе.

На нижнем патрубке 5 ротора помещается сборник газа 6, в котором находится соответствующий сальник (например, жидкостный затвор), через который сжатый газ без потерь переходит из вращающейся полуоси ротора в неподвижную трубу 7, ведущую к магистрали сжатого газа.

Отмеченный выше необходимый подвод тепла внутрь ротора может быть осуществлен следующим образом: ротор помещается в кожухе, в который подается влажный водяной пар.

При этом на холодной не теплоизолирова нной поверхности части 3 ротора происходит конденсация пара, теплота испарения которого О = 539 б. кал!кг, при условии прекрасного коэфициента тепстопередачи переходит в ротор и идет на испарение жидкого кислорода.

Кроме указанного преимущества, применение водяного пара в качестве на2

Отв. редактор П. В. Никитин

Тип. арт. „Сов. печ., М 1460. Зак. Ж 217 — 525

Цена 40 кои

Госпланиздат гревающей холодный ротсф среды имеет еще о дно весьма существенное достоинство. Если производить конденсацию пара не при 100, а например при

46, т. е. при давлении пара 0,1 атм., то ротдр (который в это время сам играет роль конденсатора) будет вращаться в разреженной среде, благодаря чему его вентиляционные потери будут значительно снижены, между тем как в случае вращения ротора в среде сатмосферным давлением, в ыду б ольшого числа оборотов, вентиляционные потери могут составить ощутительную величину от общей затрачиваемой в насосе мощности. Если не имеется н наличии во|дяного пара, то,ротор можно подогревать омывающими его с большой окоростью горячими выхлопными газами двигателя внутреннего горения.

Для создания больших давлений, насос-газификатор должен обладать большими окружными скоростями, что требует применения для приведения егo в действие быстроходного двигателя, например, насаженной на одной оси с ротором паровой турбины, отработанный пар которой тут же поступает на конденсацию на наружной поверхности ротора.

Предлагаемый способ непрерывной газификации жи дкого кислорода под давлением дает возможность получать кислород в любых желаемых количеcTIBBx, в сжатом до высокого давления (до 150 атм.) виде и не требует тя>келой и громоздкой аппаратуры.

П ри этом работа, потребная на сжатие гаэифицируемого жидкого кислоро да, достаточно мала, та к как объемы проходящего через насос жидкого кислорода невелики. В соответствии с этим размеры собственно насоса невелики, тем более, что он имеет очень большое число оборотов.

Это дает несомненное весовое .и габаритное преимущество предлагаемого способа перед употреблением не только теплых и холодных газификаторо в, но также и по сравнению с кислородным плунжерным насосом.

Предмет изобретения.

1. Способ газификации жидкого кислорода под давлением с предварительным Koмпримированием кислорода, о тличающийся тем, что, с целью достижения непрерывности в процессе газификации, — послед н ий выполняют в центробежном насосе.

2. Центробежный насос для осуществления способа по п. 1, отлича юшийся тем, что, с целью подвода жидкого кислорода и отвода компримирова н ного газа, он снабжен патрубками в направлении оси вращения ротора по обеим его сторонам.

3. Фо)рма выполнения насоса по и. 2, отличающаяся тем, что принимающая жидкий кислород часть ротора снабжена тепловой изоляцией, а неизолированная часть предназначена для целей газификации жидкого кислорода.

4. В насосе, по пп. 2 и 3 применение для вращения ротора насоса паровой турбины, отработанный пар которой

Используется для нагрева ротора путем конденсации паров воды .на не изолированной поверхности последнего под пон иженнь|м давлением.