БСЭ1/Линде машина

[15]ЛИНДЕ МАШИНА, машина для ожижения воздуха, сконструированная нем. физиком Линде в 1895. Принцип действия Л. м. основан на явлении охлаждения газа при расширении без совершения внешней работы (см. Томсона-Джоуля эффект). Повторяя многократно этот процесс с одной и той же порцией газа, можно понизить температуру последнего ниже критической (см. Критическая температура) и под соответствующим давлением перевести газ в жидкое состояние. Схема Л. м. в ее первоначальной конструкции приведена на рис. 1. Воздух подается компрессором С через холодильник D под давлением 200 атм. во внутреннюю трубу аппарата А, где охлаждается встречным потоком воздуха, уже прошедшего предварительно через В и R, далее через вентиль В поступает в резервуар R, давление в к-ром значительно ниже (порядка 20 атм.). При этом температура воздуха еще больше понижается, и воздух в конце-концов частично конденсируется, а остальная часть проделывает вновь тот же цикл. По мере сжижения воздуха новые порции его поступают через кран L, предварительно [16]БСЭ1. Линде машина 1.jpgРис. 1.БСЭ1. Линде машина 2.jpgРис. 2. очищаясь от пыли и осушаясь в специальных резервуарах, не показанных на чертеже. Кран K служит для выпуска жидкого воздуха, собирающегося в резервуаре. Под давлением 20 атм. жидкий воздух имеет температуру ок. —165°. При выпуске наружу происходит сильное испарение, в результате чего температура понижается до —190° C. Так как температура кипения кислорода (—183° С под атмосферным давлением) выше, чем для азота (—196° C), то испаряется гл. обр. азот, так что в выходящем из машины жидком воздухе содержится ок. 70% кислорода. В 1896 Линде усовершенствовал и видоизменил свою машину, приспособив ее для получения жидкого кислорода (рис. 2). Сжатый воздух разделяется в А на две струи, протекающие по внутренним трубам спиралей N и O; в B эти струи снова соединяются и проходят в спираль S, погруженную в уже ожиженный газ. Через регулировочный вентиль r1 воздух поступает в резервуар R, причем часть (преимущественно кислород) ожижается, в то время как другая часть (преимущественно азот) возвращается по наружной трубе спирали N. При прохождении через спираль S сжатый воздух отдает тепло жидкости и испаряет вследствие этого некоторую часть последней (в первую очередь еще имеющийся азот). Жидкость, б. или м. чистый кислород, направляется через r2 в наружную трубу спирали O, где отнимает тепло от протекающего навстречу по внутренней трубе сжатого воздуха. При этом испаряются остатки азота, так что через O выходит почти совсем чистый кислород.

Б. Попов.