Устройство для получения обогащенного кислородом воздуха

(45) Дата опубликования описания 23.0 Э,78 У1 аФРРФТВнЮ наело Вюв Маатрвв СИР а дихви юфовщ н окрвай(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОРО 1 ИСЛОРО 1:1 О 1 КОЗЛ А 1Изобретение относится к низкотвмератур- ной технике, используемой при разделении трудноконденсируемых газов, а именно к услройствам дпя получения обогащенного кислородом воздуха путем низкотвмпературнойдефлегмацвн.Известно устройство,для получения обо.- гащенного кислородом воздуха, включающее кожух, внутри которого расположены твппо-Ьбмвииые трубки, закрепленные в трубных 1 О решетках 1. Сжатый воздух поступает в нижнюю часть устройства и поднимаясь го .трубкам, совершает тепло- и, массообмен со стекающим вниз конденсатом, при атом првисходнт обогащение газовой фазы азо том, а стекающего конГенсата кислородом. Однако нри получении обогащенного кислородом воздуха в этих аппаратах расходует ся много энергии. 20 Йпя уменьшения энергоемкости в послед нее время используют магнитное попе. Впя этого в межтрубное пространсзво помещают магниты) 2 . 25,Ппя таких конструкций характерен низкий коэффициент навлечения кяслорэдяэ11 епью изобретения является повышение коэффициента извлечения кислорода.Поставленная цепь достигается тем, что трубныв решетки выполнены из магннтожесткого материала и соединены между собой ма ннтонроводомпричем трубки могут быть расположены рядамя наклонно к горизонту, и снаружи кожуха установлены распределительные элементы, состоящие из карманов и перепивных трубок.За счет взаимодействия магнитного поля с молвкуамн кислорода концентрация кислорода в отходящем газе уменьшается что ведет к ее увеличению в жидкости.Ка фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе на фиг. 2- вариант устройства с теппообменными трубкамн, расположенными наклонно к горизонту.Устройство для получения обогащенного .кислородом воздуха состоит из твплообменных трубок Х вмонтированных верхними н нижними конпамн в трубные решетки 2, выполненные из магнитожесткого материала,3Пространство между трубными решетками 2,заполненными теппообменвымн трубками,герметично закрыто кожухом 3. На наружной поверхности теппообмеиных трубок через определенный интервал смонтированы 5магниты 4. В магнитную цепь, чтобы онабыла замкнутой, включен магнитопровод 8,соединяющий трубные решетки 2,В другом варианте. устройства теплообмеиные трубки 1 расположены наклонно 16к горизонту. Магниты 4 смонтированы натеплообменных трубках на некотором рассзоянии друг от друга.,Теплообмепные трубки в нужном положении фиксируются с помощью трубных решеток 2. Кроме того,устройство снабжено распределительнымиэлементами, состощпими из карманов 6 ипефэлнвных трубок 7, причем верхний срезпереливных трубок расположен выше дна20кармана. Распределительные элементы надежно обеспечивают равномерное распределение жидкости по всем теплообменным трубкам. Это создает возможность соблюденияусловий безопасной работы всего устройства25для получения обогащенного кислородомвоздуха еУстройство работает следующим образом.Сжатый воздух предварительно охлаждаютдо температуры насыщения и снизу подают30в устройство, где его подвергают конденсации за счет разности температур между. и. используют в качестве хладагеита.".Обогащение конденсата кислородом провсходит как во времяконденсации в магнитном поле так и в ходе движения конденсатной пленки навстречу движущемуся пару. Процесс обогащения жидкости кислородом протекает в соответствин с кривой равновесия между юностью и паром с учетом воздействия магнитного поля. 45В отсутствие магвитного поля н давления со стороны конденсации 8 атв кояденсат термодинамически равиовесен и имеет 47% кислорода н газовый остаток с 93 94% азота.В результате наложения магнитного поля на процесс конденсации происходит взаимодействие кислородных молекул с магнитным полем и смещение кривой равновесия в сторону увеличения концентрации кис орода в конденсате.Кроме того, конденсацияазота в газовом остатке может быть доведена до 96-99% в не очень сильных магнитных поляк С повышением напряженности магнитного поля эффект разделения увеличивается прямо пропорционально этой напряженности.В результате применения предлагаемого устройства значительно повыииется хоэфЮ фнциент извлечения кислорода и соответст пенно., уменьшается расход энергии на единицу продукции. Форму л а изобретения1. Устролство для получения обогащенного кислородом воздуха, включающее кожух, внутри которого расположены теплообменные трубки с магнитами, закрепленныев ирубных решетках,. о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения коэффициента извлечения кислорода, трубныерешетки выполнены из магнитожесткогоматериала и соединены между собой магнитопроводом2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что трубки расположенырядамн 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 экспертизе:1. Герш С. Я. "Глубокое охлаждением,М-ЛцГосэнергонздат, 1987, с. 228.2.Патент США %31 776 ЭЭ илЛ 5-1 00,29.09,61.А. Власе СССР Патент, г. Ужгород, уп. Проектна инна 1391/32Тираж 666ПодписноеИИПИ Государственного комитете Совета Министровпо дедам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5