сится к получению из аппарата
газообразного кислорода, который уносит с собой немного холода из
аппарата, отдавая большую часть холода в испарителе и теплообменнике
аппарата. В настоящее время часто значительная часть кислорода
отбирается из аппарата в жидком виде. С жидким кислородом, имеющим
температуру —183°, из аппарата уносится много холода, и для возможности
нормальной работы установки необходимо усилить охлаждение системы.
Это достигается двумя путями: 1) повышением рабочего давления воздушного
компрессора; 2) совершением внешней работы при расширении
воздуха.
При работе установки для
получения жидкого кислорода рабочее давление воздушного компрессора
поддерживается около 200 атм на протяжении всей кампании, вместо
50-—80 атм, достаточных для производства газообразного
кислорода. При производстве жидкого кислорода сжатый воздух из
компрессора разделяется на два примерно одинаковых потока, один из которых
направляется непосредственно в кислородный аппарат, как было описано выше,
другой же предварительно поступает в специальную поршневую машину, так
называемую расширительную машину или детандер. В детандере поступающий
сжатый воздух расширяется, совершая внешнюю работу, и снижает давление с
200 до 6 атм. Расширение в детандере с совершением внешней работы
охлаждает воздух значительно сильнее, чем расширение в дроссельном
вентиле кислородного аппарата за счёт эффекта Джоуля-Томсона. Воздух
охлаждается на выходе из детандера примерно до —120° и поступает в
кислородный аппарат, смешиваясь с частью воздуха, поступающего в
кислородный аппарат помимо детандера. Указанные изменения позволяют
непрерывно отбирать жидкий кислород из аппарата без нарушения процесса
производства.
1 м3 кислорода
при 760 мм рт. ст. и 0° весит 1,43 кг. а при 20° — 1,31
кг.
1 л жидкого кислорода
весит 1,13 кг и, испаряясь, образует 0,79 м3
газообразного кислорода при 0° и 760 мм рт. ст. 1 кг
жидкого кислорода занимет объём 0,885 л и, испаряясь,
образует 0,70 м3 газообразного кислорода при 0° и 760
мм рт. ст. Технические данные стандартных кислородных
установок, изготовляемых в Советском Союзе, приведены в табл.
15.
Установки на 5 и 30
м3/час изготовляются не только стационарными, но и
передвижными.
В последние годы в Советском
Союзе академик П. Л. Капица разработал новый процесс производства
кислорода из воздуха. От всех существующих этот способ отличается низким
рабочим давлением сжатого воздуха, всего 6 атм. Сжатие воздуха
производится турбокомпрессором, основным производителем холода служит
турбо-детандер, предварительное охлаждение воздуха производится в
регенераторах. Установка даёт жидкий кислород.
По действующему в СССР стандарту
технический кислород 1-го сорта для сварки и резки металлов должен иметь
степень чистоты не ниже 99%.
