Указатель уровня жидкого азота состоит из U-образной стеклян­ной трубки 14, частично заполненной индикаторной жидкостью. Левое колено стеклянной трубки соединено гибкой резиновой трубкой с ле­вым переливным стаканом 10, который в свою очередь соединен со штуцером 3 в нижней части пульта управления. Измерительное плечо прибора со шкалой 13 для отсчета уровней соединено трубкой с пра­вым переливным стаканом 12, который в свою очередь соединен со штуцером 4. Для обеспечения возможности менять или пополнять индикаторную жидкость, заливаемую в указатель уровня, измеритель­ное плечо прибора снабжено колпачком 11. Объем переливных стака­нов больше максимального объема жидкости, заливаемой в указатель уровня, благодаря чему предотвращается возможность утечки жидко­сти из указателя уровня в колонну.

Штуцера 3 и 4 соединены трубками с трубой 23 (см. рис. 3.4); пароструйного насоса.

Расходомер воздуха, поступающего в азотную колонну

Расходомер воздуха представляет собой коленчатую стеклянную трубу 20 (см. рис. 3.11), частично заполненную индикаторной жид­костью. В левой части трубки прибора расположен питательный ре­зервуар 15. Так как расходомер фиксирует лишь незначительные перепады давления, плечо трубки, предназначенное для отсчета уровня жидкости в приборе, расположено наклонно, а не вертикально. Пита­тельный резервуар 15 соединен через распределительную коробку 16 со штуцером 1 гибкой резиновой трубкой. Штуцер 1 соединен трубкой с отверстием 9 (см. рис. 3.9) в насадке всасывающего клапана, распо­ложенным перед диафрагмой. Конец наклонной части трубки расхо­домера соединен гибким шлангом со штуцером 2 (см. рис. 3.11), кото­рый трубкой соединен с отверстием 6 (см. рис. 3.9), расположенным за диафрагмой расходомера. Для заполнения трубки расходомера индикаторной жидкостью на распределительной коробке 16 (см. рис. 3.11) имеется отверстие, закрытое винтом 17.

Расходомер кислорода, отводимого в атмосферу

Расходомер представляет собой коленчатую стеклянную труб­ку 21, частично заполненную индикаторной жидкостью. Как и в рас­ходомере воздуха, измерительное плечо трубки расположено наклонно. В левой части трубки расположен питательный резервуар 19, а в правой — ловушка 22, в которую протекает жидкость в случае непо­ладок в работе установки или неправильной регулировки кислород­ного клапана. Питательный резервуар 19 соединен через распредели­тельную камеру 16 со штуцером 6 гибкой резиновой трубкой. Шту­цер 6 соединен трубкой с отверстием 11 (см. рис. 3.10) в насадке кислородного клапана. Ловушка 22 (см. рис. 3.11) гибким резиновым шлангом соединена со штуцером 5, который трубкой соединен с от­верстием 12 (см. рис. 3.10) в насадке кислородного клапана. Для за­полнения трубки расходомера индикаторной жидкостью на распреде­лительной коробке 16 (см. рис. 3.11) имеется отверстие, закрытое винтом18.

Расходомеры воздуха и кислорода размещаются на пульте таким образом, что трубка расходомера воздуха 20 располагается выше трубки расходомера кислорода 21. Параллельное расположение тру­бок обоих расходомеров позволяет для отсчета показаний обоих при­боров использовать одну и ту же шкалу 24. При совпадении уровней жидкости в расходомерах 20 и 21 с одним и тем же делением на шкале 24 количество выбрасываемого в атмосферу кислорода состав­ляет 25% от количества воздуха, засасываемого за это же время из окружающей среды в установку. Если же уровни жидкости не совпа­дают, то указанное выше соотношение нарушается.

Узел соединения азотной колонны с ожижителем криогенной газовой машины

Азотная колонна присоединяется к ожижителю при помощи пере­ходника, который закрепляется на патрубке колонны. Конус 15 (рис. 3.12) колонны входит в конус 14 переходника. Переходник соеди­няется с колонной при помощи накидной гайки 10 и двух полуколец 13. Уплотнение соединения осуществляется уплотнительным кольцом 12. Штуцер 6 переходника соединяется со штуцером 21 ожижителя при помощи накидной гайки 5 и уплотняется алюминиевым кольцом 18. Переходник заполняется теплоизоляционным материалом и закрыва­ется подвижным кожухом 7 с фланцем 3, который крепится болтами к накидному фланцу 2 патрубка ожижителя. Подвижный кожух уплотняется прокладкой 19.

Переходник обладает относительной гибкостью, позволяющей компенсировать незначительные погрешности, возникающие при мон­таже установки, а также ослабить вредное влияние на азотную ко­лонну знакопеременных вибрационных нагрузок, возникающих при работе криогенной газовой машины.

Рис. 3.12. Переходник

Выполнение работы

1. Ознакомится с назначением, параметрами и принципом работы криогенной газовой машины ЗИФ-1002 используя описание в методическом руководстве и стенд.

2. Изучить процесс разделения жидкого воздуха в криогенной газовой машине ЗИФ-1002.

3. Изучить устройство, принцип действия и схему подключения к газовой гелиевой машине ЗИФ-1000.

4. Изучить устройство, принцип действия укрепляющей и исчерпывающей колонны.

5. Записать назначение, основные параметры и принцип действия установки криогенной газовой машины ЗИФ-1002

6. Нарисовать схему азотной колонны машины ЗИФ-1002.

Контрольные вопросы

1. Назовите назначение и основные параметры криогенной газовой машины.

2. Объясните физические основы процесса разделения жидкого воздуха

3. Используя рисунок методического руководства расскажите о конструкции машины ЗИФ-1002 в целом и о ее отдельных элементах.

4. Нарисуйте упрощенную схему азотной колонны.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Глизманенко Д. Л. Получение кислорода / Д.Л. Глизманенко. – М.: Химия, 1972. – 752 с.

2. Епифанова В. И. Разделение воздуха методом глубокого охлаждения / В.И. Епифанова. – М.: Машиностроение, 1973. – 468 с.

3. Наринский Г. Б. Ректификация воздуха / Г.Б. Наринский. – М.: Химия, 1978. – 248 с.

4. Свит Т. Ф. Основы разделения воздуха методом глубокого охлаждения и ректификации / Т.Ф. Свит. – Барнаул: АлтГТУ, 2005. – 132 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 1 1

Лабораторная работа № 2 11

Лабораторная работа № 3 25

Библиографический список 51

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по курсу «Воздухоразделительные установки» для студентов направления 140700.62 «Ядерная энергетика и теплофизика» (профиль «Техника и физика

низких температур») очной формы обучения

Составитель

Калядин Олег Витальевич

В авторской редакции

Подписано к изданию 27.04.2015.

Уч.-изд. л. 3,2.

ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический

университет"

394026 Воронеж, Московский просп., 14