Air - este 2

AIR
amestec de gaze, care este atmosfera Pământului, extinzându-se la o înălțime de 1000-1200 km. Până la o înălțime de cca. 11 km de atmosfera rămâne aceeași. Acest strat se numește troposferă. Este jucat majoritatea proceselor meteorologice care determină vremea. Acolo are loc o circulație intensă a aerului, apar vânturi, furtuni și uragane, o mare turbulență. În troposferă, este concentrată aproape toate vaporii de apă din atmosferă, și aproape tot praful din aer, și de aceea este aici că cea mai mare parte formarea norilor. Deasupra troposfera, extinzându-se la aproximativ 50 de km, există un strat de stratosfera. Aici, cantități uriașe de relativ aer circula încă pe distanțe mari, fără perturbări semnificative. În partea de jos a stratosferei generat nori disparați compuse din mici cristale de gheață. Deasupra stratosferă la o înălțime de cca. 80 km se extinde mezosfera - strat, care realizează cea mai mică temperatură vivo de aproximativ -110 ° C (160 K). Pe lângă o înălțime de cca. 720 km ar trebui să Termosferă strat. Aici, moleculele de aer se mișcă atât de repede, încât, dacă densitatea aerului a fost aceeași ca și la nivelul mării (nu miliarde de ori mai mici), atunci ar fi o temperatură apropiată de 3000 ° C. Stratul superior al atmosferei - exosferei. Este extrem de aer rarefiat și ciocnirile molecule unii cu alții atât de rare, încât cele mai multe dintre ele se deplaseze pe traiectorii balistice simplu, ca un glonț, iar unele dintre ele - în orbite eliptice, ca un satelit artificial pământ. Unele fracțiuni de molecule, mai ales hidrogen si heliu atinge viteze la care producția este posibilă a forțelor dincolo de gravitația terestră și disipate în spațiul dintre Pământ și Lună (vezi. De asemenea, atmosfera). Dintre toate diferitele proprietăți ale aerului este cel mai important pe care este esențial pentru viața pe Pământ. Existența oamenilor și animalelor nu ar fi posibilă fără oxigen. Deoarece oxigenul necesar pentru respirație în formă diluată, prezența altor gaze în aer, de asemenea, este de o importanță vitală.






Compoziție. La nivelul mării și în compoziția de gaz de aer troposferic (. În vol%) este: azot - 78,08% oxigen - 20,95% argon - 0,93% dioxid de carbon (dioxid de carbon) - 0,034% hidrogen - 5 x 10-5%; În plus, există "urme" cantități de așa-numitele gaze nobile (inerte sau rare), neon - 1,8 x 10-3%, heliu - 5,24 x 10-4%, krypton - 1 x 10'4% și xenon - 8 x 10-6%. Aerul din troposferă conține de asemenea cantități variabile de vapori de apă; conținutul de umiditate depinde de temperatură și altitudine. In straturile inferioare ale atmosferei în suspensie conținute cantități de praf și cenușă generat, de exemplu, în procesele de ardere și erupții vulcanice variabile. Cu prezența în aer de pulberi în suspensie culori luminoase legate de răsărit și de apus de soare, din cauza împrăștiere pe ele la lumina soarelui.

AER - AMESTEC DE GAZE DE NOUĂ. Scala de temperatură care arată punctul lor de topire și puncte de fierbere la presiune atmosferică. Pentru carbon punct dioxid de fierbere nu este prezent, în timp ce trece din faza gazoasă, direct într-un solid, fără a trece prin lichid. Fluidizant gazele la temperatura de fierbere și se solidifică la temperatura de topire.

de separare a aerului rectificaționale

Diferite gaze care alcătuiesc aer, pot fi convertite în stare lichidă și solidă, chiar dacă, respectiv, pentru a crește presiunea și pentru a reduce temperatura. Oamenii au găsit aer sunt multe și variate aplicații. Domeniul de aplicare în afara componentelor de gaze în știință și tehnologie, industrie și gospodării este mult mai extinsă, după metoda dezvoltată pentru separarea amestecului de aer în componentele individuale. Această metodă constă în faptul că aerul este mai întâi convertit în stare lichidă, și apoi supus distilării sau rectificare (fracționare) în același mod ca și uleiul brut este separat în diferite produse petroliere. Primul lichefierii de aer realizat cu succes în 1883 și Z.Vroblevsky K.Olshevsky. Pentru industriale de separare a aerului aplicații rectificare două fapte importante. În primul rând, gazele incluse în aer pentru a forma un amestec fizic în locul unui compus chimic, și, în al doilea rând, diferitele componente ale punctelor de fierbere a aerului diferă în mod substanțial. Mijloacele tehnice prin luarea în considerare atât, asigură separarea practic completă a principalelor componente ale aerului, în care o puritate ridicată a fiecărei componente. Procedeu de separare a aerului are loc în trei etape: 1) prepararea sau a aerului de curățare, 2) transformarea aerului purificat într-o fază lichidă (lichefiere) și 3) separarea rectificare a unui amestec lichid pentru a separa gazele.

SCHEMA instalație de separare a aerului. Înainte de separare (distilare), aerul este uscat, purificat și separat de dioxid de carbon în secțiunea de purificare. (Secvența este prezentată printr-o linie săgeată solidă.), Lichefierea sa se realizează în secțiunea următoare. În formă gazoasă aerul trece prin schimbătoarele de căldură, unde este purificată mai departe de dioxid de carbon și vapori de apă. În același timp, alte componente ale gazelor sunt răcite și fluidizare. Gaze cu cel mai scăzut punct de fierbere este răcit în continuare prin extinderea și renunțarea la energia lor în decomprimare. A treia secțiune a aerului supusă rectificării în coloane, în care cea mai mare parte a gazului este separat și congelat. Tratamentul suplimentar poate consta in separarea gazelor cu puncte de fierbere similare și purificare a oxigenului.

Aplicații industriale de separare a gazelor

energia de aer comprimat poate fi utilizat pentru a realiza un lucru mecanic, fluxul de aer sau perna de aer. Aerul comprimat este ușor de transportat prin conducte și furtunuri, astfel încât acesta poate fi utilizat la o distanță semnificativă de la sursa (compresor sau un vas sub presiune), fără pierderi mari de energie în linia de transmisie.
Aplicație. Aerul comprimat folosit în motor cu aer care este acționat burghie, și alte unelte de rectificat pneumatice portabile și să detaliați ciocane și turbine eoliene în torpilele. Fluxul de aer generat de aer comprimat, este utilizat pentru transport cereale canale, praf de cărbune și alte materiale sub formă de particule. Utilizarea aerului comprimat este minele ventilate, clădiri și alte spații închise, lichidul este agitat prin barbotare-le în rezervoare, a crea un tiraj forțat în furnale și alte cuptoare. Aerul comprimat este utilizat pentru presiunea apei de echilibru în costume de scufundare, pentru pomparea anvelopelor, pentru acționarea frânelor în trenuri, pentru influență la distanță de pe dispozitivul de control al echipamentului de proces. Totalul posibil pentru a conta mai mult de 200 de tipuri diferite de aplicare a aerului comprimat. Pornind de la aplicarea energiei aerului comprimat pe scară largă a fost inițiată în 1861, când M. Germain Sommeiller construit compresor apos cu piston acționat de un waterwheel. Aerul comprimat este furnizat burghiul ciocan în construcția tunelului Mont Cenis în Alpi. Anterior, folosit în loc de perechi, dar aburul de evacuare creat condiții insuportabile pentru cei care lucrează în tunel. Avantajele pneumatice, în special în exploatările miniere subterane, a devenit evidentă și a început dezvoltarea rapidă a Pnevmotehnika.
Compresoare. Pentru piston compresor de aer a fost dezvoltat sub presiune. Pistonul în acest compresor este condus de primul motor. In cursa de admisie, aerul este aspirat prin supapa de admisie, cât și în timpul cursei de întoarcere a pistonului este comprimată și împinsă printr-o altă supapă. supape în formă de ciupercă cu arc funcționează fără mecanism de control extern. În compresorul de compresie singură acțiune este realizată numai pe o parte a pistonului și un compresor cu dublă acțiune utilizat pentru comprimarea ambele capete ale cilindrului. Când aerul comprimat crește temperatura. O astfel de încălzire este de nedorit deoarece deterioreaza condițiile de lucru ale pistonului. În plus, în cazul în care devia căldura generată în timpul compresiei, este nevoie de mai puțin de lucru pentru compresie. Prin urmare, compresoarele sunt de obicei apa sau aerul de răcire. La presiuni de refulare mai mare de 0,4 MPa, comprimarea se realizează pași. Doi sau mai mulți cilindri sunt conectate astfel încât aerul din ieșirea unei etape este furnizată cealaltă intrare și presiune completă de descărcare este atinsă numai la ieșirea acesteia din urmă. Între etapele prevăzute teplobmenniki de scădere a temperaturii aerului. Compresoarele șase trepte de tip capabil să furnizeze aer comprimat la o presiune de până la 100 MPa. compresoarele rotative volumice sunt de două tipuri - placă și două rotoare. Compresorul placa are aceeași structură ca și placa pneumatică cu motor (cm. Mai jos), numai rotorul se rotește în direcția opusă. Compresorul de aer cu două rotoare este prins în spațiul dintre rotoare și peretele carcasei și este deplasată rotoare înclichetare. suflante și compresoare centrifugale - este un tip de masini rotative, cum ar fi pompe centrifuge. creșterea energiei aerului datorită acțiunii centrifugale a rotorului rotativ. Suflantele numite mașini, comprimarea aerului la o presiune de cel mult 0,3 MPa, iar compresorul (g.) - până la presiuni care depășesc această valoare. Pentru a crește presiunea, și cei pe alții să facă mai multe trepte. Pe același ax au multiple rotoare cu palete, iar aerul care trece de la o etapă la alta, în mod succesiv comprimat.
Motoare pneumatice. Motorul pneumatic se numește o mașină care convertește în energie mecanică a aerului comprimat. Motoare pneumatice sunt cu piston, cu palete rotative și turbină. Comprimarea aerului se realizează în afara motorului, de exemplu, în compresor.

DE pneumatice. 1 - intrare de aer comprimat; 2 - regulator de viteză; 3 - supapă de comutare; 4 - oiler automată; 5 - rotor; 6 - pala de rotor; 7 - reductor; 8 - Mandrina pentru foraj.

motoare de aer cu piston. Motorul cu piston de aer este similar cu un motor cu aburi. Aerul comprimat pătrunde în carcasa supapei și o supapă de acționare, admite o porțiune de aer în cilindru. piston cu aer presurizată efectuează lucrul mecanic util printr-un mecanism cu manivelă sau altul, după care aerul uzat este evacuat în atmosferă. Pnevmotsikl poate fi nici o extensie și expansiune.
Placa motoarelor cu aer rotative. Rotorul acest motor este decalat în raport cu linia axială a carcasei staționare. Placă dreptunghiulară (sau pale) montate în canelurile radiale ale rotorului sunt presate pe peretele interior al carcasei. Aerul comprimat pătrunde în corpul cilindric printr-un orificiu în perete și umple „camera“, formată de peretele rotorului, peretele de carcasă și una dintre plăci. Sub presiunea aerului placa este rotită împreună cu rotorul, iar următoarea gaură placă de trecere întrerupe fluxul de aer într-o cameră și o deschide spre accesul următor. Aerul prins se extinde, dând o parte din energia sa, până când ajunge la un volum maxim al camerei. După aceea, un orificiu de evacuare este deschis, și o porțiune de evacuare a aerului se stinge.
motoare cu turbină de aer. Energia turbinei cu aer, presiunea aerului comprimat este transformată în energie cinetică a mișcării sale direcțională în timpul expansiunii aerului din duze. Jet de aer viteză pe lama lovește rotor, acționează pe ea cu o forță tangențială, făcându-le să se rotească (similar cu turbina de aer cu abur).

Metoda de separare a aerului de răcire adâncă. 1973 M. Golovko, GA Ruchkin AV De separare a aerului. L. Wasserman 1982 AA et al. Proprietățile termofizice ale aerului și a componentelor sale. M. 1986