Техника - молодёжи 1939-03, страница 30

Общая схема установки дли по у учения жидкого воздуха е помшцыо новой турбины Через фильтр I солдух поступает на компрессор 3. где сжимается до б—^ атмосфер. Поток сжатого воздуха проходит через водяной трубчатый хо.юдилъник 3 и мае лоотделитель 4 и поступает в клапанную коробку регенераторов 5. После клапанного устройства поток сжатого воздуха попадает о один из регенераторов 6 представляющий собой трубу. пополненную большим количеством металлической лекти называемой насадкой. Оттуда сжатый воздух идет в турбину 7 где расширяется и охлаждается. Затем он возвращается через другой регенератор, насадке которого отдает свой холод. 4epct каждые пол чин viпы напраел/ние воздуха меняется по средством переключательного клапана S П •ступающий извн■ eosoyx входит в тот регенератор, через который только мж шел холодный поток Таким образом, воздух поступает в турбину уже предварительно охлажденный. Л результате последи вачельног I повторение этого процесса воздух охлаждается до температуры, достаточно низкой, чтобы превратить, в жид кость сжатый воздух, идущий в конденсор 8. Жидкий воздух из конденсора попадает в сборни* 9. откуда он может быть

слит наружу через кран 10.

ватт шее. т с. расходуется в впеемь-де-пять pii больше, чем следополо бы по теоретическим подсчетам следовательно, коэфкписиг полезного действия этих установок не превышает 14

Почему же все эти циклы совершаются с таким низким коэфиниентом полезного действия? В чем здесь дело? Какие ста дин пронесся разделении бесполезно пожн рают такое колоссальное количество 31 с prim?

Разделение кислорода п азота приходит 'Я веста при очень низкой температуре —194° При этой температуре, которая очень резко отличается от комнатной, трудно набежать проникновения тепла в аппаратуру. Действительно, только для покрытия этих «потерь хгхлода» в сугасст nvK)n их холодильных установках нужно затратить 0.2—0.3 киловатт-часа анергии т е примерно в три четыре раза больше, чем иа само разделение Это показывает что та Аппаратура которая пополняет «потерянный холод», чрезвычайно чесовср шсииа Когда это было установлено, ыи нашли. е чего цело мчать- я первую vie рель нужно следить холодильные «ангины более совершенными

Прежде ICM сказать 0 том. как эта га дачи бы да (н-шеня, пело остановиться а общем описании современных у г тли опок для иол учения жидкого воздуха

Чтобы ПОЛуЧНП. ПОЗДУХ Я 4!lUKi« виде. его нужно как уже ска чню яыше. охмлптк до температуры IM В холо днльикх машинах сжатый чему* *ляж-.тию- и гвечия его при расширении про нлппДпгь пнцтнвмо р>Ги 'У Докатано, что

охлаждение воздуха при этом равноценно произведенной им работе.

Сконструировать эффективную машину, которая работала бы прн низких температурах, окамлось очень трудно. Над этой проблемой бились много лет Обычная холодильная машина (детендер) очень напоминает паровую ио вместо пара в нее но. даетси сжатый воздух: расширяясь, ои производит работу (толкает поршень) н при этом охлаждается. Но расширяется он в этих машинах не до нормального давле пня, в только до 8—10 атмосфер и охлаждается не по температуры -194°, а только до —150°.

Для того чтобы охладить воздух ewe на 44^s— до температуры, прц которой он становится жидкостью приходится прибегать уже не к внешней механической, работе газ», а непедьзовать так называемое япленяе Томсоя—Джоуля: внутреннюю работу, возникающую при свободном ргсган ре пня геля. Воздух, сжатый ло высокого давления (ло 200 атмосфер), предварительно охлаждают до —150° посредством *о л дндьи й машины Затем ему пошамают свободно расширить'и до нормального заиления при »тои он зе счет пнутреннгй работы охлаждается настолько, что честь его пгреходит я жидкое Состояние.

Главным источником потерь в современных установки* является идох< й коэфини-

сг полезно™ действия рагншрителы -й машины Причина тик ого низкого коэфн-ппеита по* чого действии лежит п том, что т^хпи'ггеки трудно амшДОть эти машины Трудно, например истопить п.чотео прчгнягтый к шциилру поршень mm пи.

ся с малым трением, тек как при таких ннякнх температурах нельзя двжг прнт нить смазку

Остроумнее вусго обхолпт это затруднение Гейлвнд. В его машине цилиндр и поршень находятся л комнатной температуре. Охладившийся воздух за BpiMe своего короткого пребывания в инлиндре не успсаеет потерять много холода от «прикосновении со стенками цилиндре Но избежать больших потерь холода можно только тогда когда давление газа в ии лнндрс достаточно велико, т е. когда велика его объемная теплоемкость, которая пропорциональна давлению Ясно, что при этом «количество холода» я тате будет пелпко, а поверхность соприкосновении газа е теплыми стеиквмн инлиндре — пезпв-чительне. Вот почему теплота, проникающая через CTriiKlt цилиндра, не будет с> шествеиио повышать темпервтур) охла» дпшого газ* Этим объясняется то. что а порютеиых охладителя» расширение про 1ВОДИТСЯ от 200 атмосфер тс.лькч ао С—10 атмосфер Приходится тергг. ту ра боту, которую дало бы лальиейин'г р игиреикс от этого давления до иориаль иого Следовательно, теряется и ценный холод соответствующий наиболее низким темпера гуран

Таким oftpaWM, ■ утиной кот ял» раздел гпия воздуха, работающих от поршне» пых детеидеров. додже • примениться пот-дух. сжатый до высокого давления. Тля 01 • атв попдмяюте о потери т до прцжоллв^я употреблять мпоапнте.и-чый цйв.г высокого Давления Пес пря на 1 тп ■ через этот агрегат проходит всего

29