Генератор кислорода

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскинСоциалистическикРеспублик ц 958318 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,(22) Заявлено 24, 07, 79 (21) 2805777/23-26 с присоединением заявкиС 01 В 13/00 ЮвуАЙрвтвеннъй квмнтвт СССР ав двлвм нзвврвтвннй н вткрытнй.(54 РАТОР КИСЛОРОДА О Изобретение относится к энергетическим устройствам получения воз-.духа обогащенного кислородом за счетиспользования электромагнитных полейи может быть применено в металлурги"ческой промышленности.Известно устройство для полученияобогащенного кислородом воздуха, состоящего из системы охлаждения, всасывающего патрубка, в котором уста"новлены кольцевые магниты с коническим отверстием по оси подогревателя.Воздух засасывается вентилятором и,проходя через коническое отверстиемагнитов, разделяется на две состав-, 1ляющие: кислород и азот 1 1,Недостатками известного устройства являются малая производительность,большие гидравлические потери давле-.ния кислорода, большая себестоимость 2кислорода.Цель изобретения - повышение эф"Фективности и производительностиустройства,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 маг" нитной системы.Коронирующие электроды выполнены в виде струн, изолированных от кожуха и расположенных на расстоянии от полюсовсердечника.На фиг. 1 - изображена предложенная конструкция, продольный разрез;958318 3на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1;на фиг. 3 - фасад .конструкции без холодильника; на фиг. 4 - поперечныйразрез магнитопровода, а также направление смещения потоков всасываемого воздуха обогащенного кислородоми обогащенного азотом; на фиг. 5 волновая намотка шины магнитопровода (катушки).Генератор кислорода включает всасывающий патрубок 1, катушку 2 магннтопровода, выполненную из шин 3,середечиик, состоящий из стоек 4 сщелев - воздушными зазорами 5 в виде клина с направлением узкой части 1 зв сторону отсоса кислорода, где по"люса ограничиваются вогнутыми поверхностями 6, образуя каналы 7 междустойками, каналы 8, подогреватель 9,сетчатый холодильник 10, диэлектри оческую диамагнитную стойку 11, пат"рубок отсоса кислорода 12, коронирующий электрод 13,Генератор кислорода работает следующим образом. 25С включением воздуходувной машиныпропускают ток через шины 3 .катушек 2.Засасывающий атмосферный воздухпроходит через сетчатый холодильник10 в полость всасывающего патрубка,где расположен сердечник броневоготипа, Воздух, попадая в зону высоконапряженного магнитного поля, рассредотачивается по поперечному сечениюкожуха так, что ближе к щели (воздушному зазору 5) преобладает кислород,3а по периферии азот, так как кислород обладает большей магнитной восприимчивостью чем азот. Таким образом,кислородсодержащая, часть воздуха40концентрируется вдоль всей длины воздушного зазора 5 и отсасывается кпотребителю, а азотосодержащая - вытесняется к периферии и также отсасывается, Воздушный зазор 5 формыклина обеспечивает поддержание , раз 4ности разряжения воздушного потокана всю длину магнитного полюса,С повышением разности напряжениямежду стойкой 4 в районе воздушногозазора 5 и коронирующим электродом 13 оионизируется 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 чувствительностькислоода изменяется обратно пропорфциально ее абсолютной температуре,то необходимо предварительное охлаждение воздуха в сетчатом холодильнике 10,уровень концентрации кислорода употребителя регулируется силой токав шине, величиной энергии отсосовкислородсодержащей, азотсодержащейсреды.На уровень концентрации кислородавлияет температура воздуха и работасетчатого холодильника,Отбираемый азот может использоваться как защитный гаэ для подачи, например в межконусное пространстводоменной печи.Коронирующие электроды установлены перед щелями и пронизываются магнитным полем выпучивания,Коронирующие электроды выполненыв виде струн, изолированных от корпуса. Сердечник магнита выполнен вброневом исполнении с многосторонними коническими щелями в конических полостях. Сердечники связаны диэлектриками и шинами магнитопровода в бдоки,.В корпусе щель магнитной системыи электроды расположены таким образом, что воздушный поток до разделения омывает только электрод, а черезщель проходит обогащенный кислородомвоздух. Но так как параллельно сащелью расположен канал отбора обогащенного кислородом воздуха, то щель выполнена неглубокой (5 - 7 мм) .Следовательно, при помощи вышеуказанных признаков достигают высокую производительность по воздуху3(5000 м-/мин) с концентрацией кислорода 35 за счет того, что через щельпроходит только обогащенный кислородом воздух.Иагнитный поток расходуется толькодля начальной стадии раздела воздуха,а для завершения процесса, используется кинетическая энергия потока воз-духа, для создания которой потребуется в 15 - 20 раз меньше электроэнергии.Воздух через щель проходит в одинслой и поэтому отсутствует трениемежду слоями. В связи с этим частицыкислорода подвергаются взаимодействиюрезультирующей силы, которая определяется как геометрическая сумма всехэлементарных сил действующих в точкепространства, но так как частицы кислорода расположены по одну сторонуисточника энергии магнитного потока,тоХТак как сила Ро действует только в одном направлении, то многослойность в потоке воздуха отсутствует, ю следовательно возрастает КПД устройства,Генератор кислорода такой конструкции может быть установлен на вентиляторах для подачи воздуха горения в в доменные воздухонагреватели. Расход доменного дутья для одной печи объемом 5000 м может составлять до 10000 нм /мин.Устройство характеризуется про- И стотой конструкции и высокой надеж" ностью. Кроме того, оно не требует.больших капитальных затрат и имеет относительно малое гидравлическое сопротивление движению воздуха, 20 формула изобретения1 Генератор кислорода, содержащийкожух, холодильник, магнитную систему с магнитопроводом и полостями,подогреватель и систему отсоса про 1 дуктов разделения, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и производительности устройства, магнитная системаснабжена сердечниками, разделеннымищелями на секции, диэлектрическимистойками и коронирующими электродами,установленными перед щелями в полостимагнитной системы, а магнитопроводвыполнен с шинами, охватывающими вблок секции сердечников, и диэлектрические стойки,2. Генератор по и, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что сердечникивыполнены броневого типа с конически"ми щелями, а коронирующие электродырасположены вдоль магнитной системы,3. Генератор по и. 1, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что коронирую-,щие электроды выполнены в виде струн,изолированных от кожуха и расположенных на расстоянии от полюсов сердечников.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Иф 3177663 кл 55 - 100, 1965.в о е О. Билак орректор ер писное Заказ 6961/23 ВНИИПИ Госу по делам 11 ЗОД, Мос Филиал ППП " тавитель Л. Бузмаред М. Надьи аееете веаж 509комитета СССРи открытийушская наб. 8. 4жгород, ул, Проек Ти арственного иэобретений ва ЖЯ Р атент", г.