Литература -->  Производство газовых тканей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

примесью азота, обратившиеся т. о. снова в газообраз, состояние и понизив t° встречных газов, идущих к сепаратору, выходят из сепаратора и направляются через поглотитель тепла и предварительный холодильник в компрессор, где их дав.дение повышается до уровня давления газа трубопровода городской сети. Чистый азот удаляется из верхней части сепаратора в виде газа, после того как он содействовал сжижению части азота в верхнем аггрегате. Неочищенхшш Г., т. е. газ, содержащий приблизительно 35-40% чистого Г. в смеси почти исключительно с азотом, выходит из верхнего аггрегата в специальный газгольдер и потом поступает в очистительный цикл.

Во втором, очистительном, цикле (фиг. 2) неочищенный Г. подвергается давлению в

по себе отнюдь не простую задачу. До последнего времени гелий всегда перевозился в стальных цилиндрах, емкостью 0,04 ж, наподобие тех баллонов, которые употребляются и для других газов. Газ находился под давлением 130-140 attn, так что калсдый такой цилиндр вмещал до 5,0л* Г., приведенного к атмосферному давлению. Емкость простого товарного вагона составляла 380 цилиндров. В настоящее время все количество Г., вырабатываемое заводами, перевозится в специальных вагонах-цистернах, принадлежащих армии и флоту С. Ш. А. Эти цистерны вмещают 42,5 газа, т. е. ириблизи-тельно втрое больше против прежнего. Вагон-цистерна состоит из плоской платформы стальной конструкции и трех стальных бесшовных цилиндров. Цилиндры протянуты

газгольдеру для чистого гелия

Очиститель для гелия


Компрессор

К трубопроводу низкого давлен.


Наружний иию) СО 2

Наружный и,икл азота

Фиг. 2. Общая схема очистительного цикла в процессе Линде.

70 atm и направляется в предварительный холодильник и поглотитель тепла. В первом его ° понижается при помощи иарулспого цикла углекислоты и газа, возвращающегося из очистителя. Во втором охлаждающее действие достигается при помощи возвращающегося газа в соедипепии со змеевиками, через которые проходит Г.из очистителя. Окончательное охлалздение и сжижение всех газов, кроме Г., происходит в очистителе, в котором низкая t° достигается при помощи наружного цикла азота. Последний получается из сепаратора предыдущего цикла. Получаемый из очистителя газ содержит 91-92%, и даже более, чистого Г.

Другие способы. Главное различие между процессом Линде и способом, применявшимся ранее на пробной установке, заключается в том, что в последней сжижение достигалось гл. обр. применением наружного охлаждающего цикла системы Клода. Основные принципы системы, применяемой заводом The Helium С°, в Декстере, почти ничем не отличаются от способа завода в форте Уорт. Главное различие состоит в способе утилизации низких температур жидкостей и газов, полученных во время процесса, для охлалодения вновь поступающих газов. Внешний охладительный цикл отсутствует; отделение гелия от других газов происходит в коллекторе сжиженного газа; сжилсе-ние азота, а равно и углеводородов, повидимому, происходит в змеевиках поглотителя тепла и в трубах, ведущих к коллектору. Коллектор служит местом для выделения Г. из жидких углеводородов и азота.

Транспорт и хранение. Обращение с этим чрезвычайно редким газом составляет само

по всей длине вагона и имеют впутреннш! диаметр 137 см. Так как они д. б. рассчитаны на давление в 140 atm, то их конструкция должна быть весьма тяжста, и стальные стенки должны иметь 75 мм толщины. Тара вагона составляет около 100 т, а стоимость-85 ООО долларов. Вес гелия на вагон составляет около 1 т. Высокая стоимость и чрезмерный вес этих вагонов побудили з-д Chicago Bridge and Iron Works заняться вопросом о постройке более .легкого вагона. Проектированный вагон будет состоять из 48 бесшовных стальных цилиндров с внутренним диаметром 35 мм и длиною, равною длине вагона. Вместимость его будет такова же, как трехцилиндрового. Пока, однако, на постройку этих вагонов никаких средств не отпущено. Утечка газа из цилиндров составляет 10% в год. Так как она происходит исключительно через клапаны, то весьма лхе-лательпо употреблять большие цилиндры.

Повторная очистка гелия. Подъемная сила Г. считается равной 92% подъемной силы водорода, но это справедливо лишь для совершенно чистого гелия. Так, например, Г., получавшийся из форта Уорт, лишь с трудом мог быть употребляем для дирижабля Шенандоа , рассчитанного на водород. Когда содержание гелия благодаря диффузии доходит до 85%, необходима новая очистка.

Экспериментальные исследования Крио-генич. лаборатории Горного бюро С. Ш. А. показали, что активированный уго.ть при низкой t° способен адсорбировать почти все газы, содержащиеся в нечистом гелии. Бюро соорудило для армии небольшой передвижной аппарат для такой очистки гелия. Одна-



ко, стоимость очистки оказалась слишком высокой благодаря непостоянству действия угольных горшков , применяющихся при этой операции, и этот способ не получил применения. Поэтому был установлен в Лек-герсте (Нью Джерсей) стационарный очистительный аггрегат. Применяемый здесь способ в главных чертах совпадает с принципами очистительного цикла системы Линде форта Уорт. Нечистый газ вводится в скруббер, в котором он освобождается от углекислоты. Отсюда он переходит в компрессор, где давление доводится до \AQafm. Затем газ пропускается через батарею осушительных сосудов, наполненных силикатным гелем, для удаления влажности. Отсюда газ переводится в поглотитель тепла, где он охлаждается чистым Г., идущим в хранилище. Из поглотителя газ поступает в первичный чиститель, где он еще более охлаледается и где конденсируется часть примесей. Окончательное сжижение происходит в змеевике и коллекторе вторичного чистителя. Последний окружен капельпо-лшдким воздухом, к-рый образуется во внешнем цикле системы Клода. Конденсированные примеси, собирающиеся на дне коллектора, также идут в помощь лждкому воздуху для охлаждения аггрегата. После этой очистки газ достигает обьш-новенно чистоты 98%.

Стоимость и применение. До настоящего времени в С. Ш. А. добыто в общем около 1 млн. Г. Стоимость производства Г. при возникновении его промышленной добычи в форте Уорт составляла около 23,6 долл. за 100 м-. Она постепенно уменьшалась и достигла в 1924 году 15,7 долл. Так как цена водорода равняется 1 дсллару за 100 м, то водород еще некоторое время будет находить применение для дирижаблей. Однако, надо иметь в виду, что подвергать водород повой очистке нет расчета, и поэтому для снаблсения дирижабля в течение года требуются весьма большие количества водорода. Повторная очистка гелия в Лекгерсте обходится лишь в 0,4-0,6 долл. за 100 м. Если производить повторную очистку Г. по мере надобности, то, как показывает опыт, для функционирования дириж;абля требуется елегодно двойное против его емкости количество Г.; так, например, для функционирования дирижабля Лос Анжелос , емкостью 70 ООО м, требуется в течение года 140 ООО гелия. Сооружение более мощных дирижаблей, предусмотренное Конгрессом С. Ш. А., соответственно увеличит потребность в гелии. Э. Липли (пер. Ю. Говсеева).

Лг(т.: ) С а d у Н. Р. а. М с F а г 1 а п d D. F., The Occurrence of lielium in Natural Gas a. the Composition of Natural Gas, Ат. Soc. , 1907, v. 29, p. 1524; Л у к a Ш у к А., Гелп!!, его применение и добывание, Л., 1925; В е р н е й л ь М., Гелий, перевод с франц., Воздухоплавание , М., 1924, 9-Ю; М е 1 1 о г J. W., А Comprehensive Treatise on Inorg. a. Tlieoret. Chemistry, L., 1927; M 0 u r e u C, Recherches sur Ics gas rares des sources therm ales, 4journ. de chimie physique*, Paris, 1913, t. 11, 7; M 0 u r e u C. et L e p ag e A., Les gas rares des grisous, Ann. Min. , P., 1914, t. 5, 5; R a m s a у W. a. R u d 0 r f G., Die Edelgase, Handb. d.allg. Chemie,B.2, Lpz., 1918; McLennan J. C, Helium, its Production and Uses, Soc. , 1920, V. 122, 7; M 0 о r e R. В., Helium, its History, Properties, a. Commercial Development, Journ. of the Franklin Instit. , Philadelphia, 1921, v. 191, 2, p. 145-197; Moore R. В., Helium Aerial Age, ibid., 1922, 9; M 0 0 r с R. В., Helium in the United States, Nature , L., 1923, V. Ill, 2777; Rogers G. S., Helium Bear-

ing Natural Gas, U. S. Geol. Survey , Wsh., 1921, Paper 727; E 1 w 0 r t h у R. Т., Canada Dept. of Mines, Mines Branch Bull.i> Ottawa, e7P; M о о r e R, В., Commercial Production of Radium, Mesothoriura. a. Helinm, ♦I.Eng.Chem.>,1926, v. 18, p. 198-211; Wicks Z. L., Journ. of the Amer. Society of Naval Engineers*, New York, 1925, V. 31, 4; U. S. Bureau of Standards, Wsh., 1923, Circular 81 (указатель лит.).

ГЕЛИКОПТЕР, летательная машинатяж:е-лее воздуха, подъем которой происходит за счет направленной вверх тяги, развиваемой одним или несколькими воздушными винтами с вертикальною осью, приводимьпли во вращение двигателем. Этот принцип поддержания аппарата в воздухе, совершенно отличной от такового в аэроплане (см.), делает возможным для геликоптера ряд релсимов, которые не могуг быть осуществлены аэропланом, а именно: 1) взлет с места без разбега и подъем по вертикали; 2) неподвилсное висение в воздухе; 3) спуск под любьпи углом (включительно до прямого) и посадка без горизонтальной скорости, а следовательно, и без пробега. Г., как и аэроплан, имеет возмолность двигаться по горизон-та.льному или наклонному направлению с достаточно большими скоростями. Подъем и посадка без горизонтальной скорости значительно упрощают вопрос о выиуясденных посадках на пересеченную местность и дают возможность применять геликоптер как машину ближнего городского транспорта. Неподвижное впсение в воздухе также представляет большой интерес для целого ряда мирных и военных целей (для фотографирования местности, корректирования артиллерийской стрельбы, бомбометания и проч.).

Проблема Г. еще далеко не получила своего полного разрешения, и работы по его осуществлению не вышли еще из стадии предварительных опытов. Достигнутые в настоящее время (1928 год) результаты полетных испытаний различных Г. сводятся к следующему: а) максимальная продолжительность полета 8 минут, б) наибольшая длина пройденного пути 120 Л1, в) наибольшая высота 50 м (привязной Г.) и 6 Л1 (свободный Г.), г) максимальный поднятый груз 450 кг (пилот, 4 пассажира, горючее, масло) и д) наибольшая горизонтальная скорость 30 км/ч.

На основании ряда построенных машин, а также многочисленных проектов и патентных заявок можно наметить следующие воз-молные типы Г., распределив их по основным признакам.

I. По способу осуществления подъема: 1) одновинтовые, 2) двухвинтовые с винтами, установленными на одной общей оси (соосные), 3) двухвинтовые с винтами, установленными на двух параллельных осях, и 4) четырех- и многовинтовые.

П. По способу устранения крутящего ре активного момента могут быть: 1) с вращением несущих винтов в противоположные стороны, 2) с устройством специальных рулевых винтов (одного или нескольких) и 3) с устройством специальных направляющих поверхностей (лопаток).

III. По способу осуществления поступательного передвижения: 1) с постановкой специального тянущего винта, 2) с наклонением оси винта в сторону движения и 3) с наклонением всего аппарата с винтом в сторону движения путем постановки



специального хвостового винта или применения особого приспособления-так наз. автомата-перекоса. Все эти возможные варианты в тех или иных комбинациях представлены


Фиг. 1.

в схематическом виде на фиг. 1. В таблице приведены основные данные наиболее интересных из построенных геликоптеров.

Характеристика геликоптеров.

.устойчивость аппарата, висящего в воздухе на вращающемся винте. Целый ряд причин (ветер, близость земли, горизонтальное движение и т. п.) могут вызывать моменты, опрокидывающие его в ту или иную сторону. Точно так же вопросы веса всей конструкции, имеющие для Г, значение не меньшее, чем для аэроплана, становятся более трудными для разрешения, т. к. здесь прибавляются сложные передаточные механизмы, легкое и надежное осуществление которых весьма затруднительно.

По основному принципу своей работы несущий винт Г. не отличается от обычного воздушного винта (см.), но может, однако, находиться в условиях, совершенно отличных от винта аэронланного. Прежде всего винт геликоптера или вовсе не перемещается вдоль своей оси (при висении ) или перемещается со сравнительно небольшой oceBOii скоростью (при подъеме и спуске). Чтобы достигнуть возможно большей тяги на 1 №, выгодно увеличивать диаметр винта, при чем приходится уменьшать число оборотов. Однако с увеличением диаметра возрастает вес винта, так что для каждого отдельного случая путем расчета могут быть выбраны наивыгоднейш. соотношения мелсду

,V-cKopoavb полета I ruj-окружк

; , .суммарная тлга

юдътная сила казкд. лопасти

d- зкщехтриоитет Фиг. 2.

МОЩНОСТЬЮ мотора, диаметром, числом оборотов и шагом винта. Сообразно с указан, выше, винты делаются двух-трех- и четырехло-пастными. При всяком движении геликоптера, кроме строго вертикального, особенно же при горизонтальном, винт окажется работающим в косом потоке воздуха, или, как это принято называть, с к осой обдувкой, т. е. в плоскости винта будет иметь место известная скорость воздуха. Так, напр., правая лопасть (смотря по направлению полета) будет иметь скорость относительно воздуха, равную сумме окружной скорости v(si и скорости горизонтального полета v, а левая-равную их разности (фиг. 2). При этом подъемная сила каждой лопасти, проходящей через правое положение, будет больше, чем проходящей

через левое, примерно, в отношении -з.

Название Г.

Мотор

Колич. и мощность моторов в ff

Число поддер-жив. винтов

Их диам. в м.

Полный вес Г. в кг

Нагрузка в кг/ UP

Нагрузка в ?гг;лг

Ботезат......

Берлинер 1 . . . . 2 . . . .

Пескаря 1 .....

2.....

Р. К. Z № 2 . . . .

Ротат.

Пспано

1X220 IX SO 1X220 ix 60 1x180 3X120

4 2 2 2 2 2

7,62 5,5 4,5 7

7,2 6

1 680 600 800 600 850

1400

7,64 7,5 3,6 10,0 4,72 3,9

9,21 12,6 21,3

8,16 10,45 24,8

Эыишен J\8 2 . . . .

1X120

1 2X7,6 f 2X6,4

7,08

5,48

Бреге.......

Корню.......

Стацио-нарн. Антуанетт

1x45 1X13

578 260

12,88 20,0

2,93 4,6

Одной из наиболее трудных задач для практического использования Г. является

что дает некоторый момент относительно

центра винта в плоскости,проходящей через его ось и пер-пендикулярн. к направлению полета. Чтобы пе дать этому моменту перевернуть Г., надо или устранить его или уравновесить таким же моментом. В многовинтовых Г. это легко достигается вращением винтов в противопо-

ложные стороны; при одновинтовых требуется специалышш механизм-так наз. автомат-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 [ 42 ] 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152