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DE270383C - PROCEDURE FOR COOLING THE AIR OR OTHER LOW BOILING GASES TO TEMPERATURES BELOW -120 ° C - Google Patents

PROCEDURE FOR COOLING THE AIR OR OTHER LOW BOILING GASES TO TEMPERATURES BELOW -120 ° C

Info

Publication number
DE270383C
DE270383C DE1908270383D DE270383DA DE270383C DE 270383 C DE270383 C DE 270383C DE 1908270383 D DE1908270383 D DE 1908270383D DE 270383D A DE270383D A DE 270383DA DE 270383 C DE270383 C DE 270383C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
gases
cylinder
heat
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1908270383D
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heylandt GmbH
Original Assignee
Heylandt GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Heylandt GmbH filed Critical Heylandt GmbH
Application granted granted Critical
Publication of DE270383C publication Critical patent/DE270383C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/004Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 270383 - ■ KLASSE YIg. GRUPPE.- M 270383 - ■ CLASS YIg. GROUP.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. September 1908 ab.Patented in the German Empire on September 10, 1908.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung sehr tiefer Temperaturen unter Benutzung arbeitleistender Expansion tiefsiedender Gase in einem Zylinder und der mit dieser Expansion verbundenen Abkühlung.The present invention relates to a method for generating very low temperatures below Use of work-performing expansion of low-boiling gases in a cylinder and the one with cooling associated with this expansion.

Das Verfahren besteht seiner Wesenheit nach darin, Luft oder andere tiefsiedende Gase (Wasserstoff, Kohlenoxyd u. dgl.) bis auf Temperaturen unter — I2o° abzukühlen aufThe essence of the process is to use air or other low-boiling points Cool down gases (hydrogen, carbon oxide, etc.) to temperatures below - I2o °

ίο die Weise, daß das hoch — je nach der Natur des Gases und je nach der gewünschten Temperaturtiefe auf 40 bis 100 Atm. oder mehr — verdichtete Gas von Kühlwassertemperatur unter Leitung äußerer Arbeit in einer einzigen Stufe auf Atmosphärendruck oder geringen Überdruck entspannt wird in einem Zylinder, dessen mit dem verdichteten Gase in Berührung kommende Wandflächen dauernd auf einer so hohen Temperatur erhalten werden, daß die Verwendung gewöhnlicher Schmiermittel möglich ist.ίο the way that the high - depending on nature of the gas and depending on the desired temperature depth to 40 to 100 atm. or more - compressed gas of cooling water temperature under the direction of external work in in a single stage to atmospheric pressure or slightly overpressure a cylinder, the wall surfaces of which come into contact with the compressed gas can be kept permanently at such a high temperature that the use is more common Lubricant is possible.

Zur Ausübung dieses Verfahrens kann ein Expansionszylinder benutzt werden, an dessen einem Ende sowohl das Eintrit.tsventil des verdichteten Gases von Kühlwassertemperatur als auch das Austrittsventil für das durch ein einziges Kolbenspiel aus jenem Gase erzeugte sehr kalte Gas von niederem Drucke angeordnet ist, und dessen Kolben die dabei geleistete Arbeit in bekannter Weise auf eine Kurbelwelle überträgt.An expansion cylinder can be used to perform this procedure one end both the inlet valve of the compressed gas of cooling water temperature as well as the outlet valve for the gases generated by a single piston clearance very cold gas of low pressure is arranged, and its piston is the result Transferring work to a crankshaft in a known manner.

Im Gegensatz zu Hampson und Linde, deren Verfahren auf Freientspannung stark vorgekühlten Gases beruht, benutzt bereits Claude äußere Arbeit leistende Expansion verdichteten Gases (Patent 192594; Ie Genie Civil vom 9. .Dezember 1905, S. 96/97) und erzeugt dadurch mit beträchtlich besserem Nutzeffekt als erwähnte Erfinder starke Kälte.In contrast to Hampson and Linde, whose method relies heavily on free relaxation precooled gas, Claude is already using external work-performing expansion compressed gas (Patent 192594; Ie Genie Civil, December 9th, 1905, p. 96/97) and thus produced with considerably better Beneficial as mentioned inventor strong cold.

Ein wesentliches Merkmal des Claudeschen Verfahrens besteht darin, daß das verdichtete Gas mit tiefer Anfangstemperatur (nach Ie Genie Civil mit —ioo° C.) der arbeitleistenden Expansion unterworfen wird, wobei zur Ermöglichung dieser Arbeitsweise besondere Schmiermittel ausfindig gemacht werden mußten und verwendet werden, die bei den sehr tiefen Temperaturen, welche hier der Expansionszylinder annimmt, nicht gefrieren (wofür sie aber bei gewöhnlicher Temperatur unvermeidlicherweise äußerst flüchtig oder, wenn man einem Einfrieren noch sicherer vorbeugen will, sogar gasförmig sind, was besonders für den Betriebsbeginn,, wo im Zylinder und der zugehörigen Apparatur gewöhnliche Temperatur herrscht, äußerst unbequem ist).An essential feature of Claudia's method is that the condensed Gas with a low starting temperature (according to Ie Genie Civil with -ioo ° C.) of the laborer Expansion is subject to, being special to enable this mode of operation Lubricants had to be found and used at the very deep Temperatures, which the expansion cylinder assumes here, do not freeze (for which they but inevitably extremely volatile at ordinary temperature or, if one wants to prevent freezing even more safely, even in gaseous form, which is especially good for the Start of operation, where normal temperature in the cylinder and the associated apparatus is extremely uncomfortable).

Da nun mit Temperaturerniedrigung auch die Arbeitsfähigkeit verdichteten Gases abnimmt, so verringert sich mit der Arbeitsfähigkeit des Gases auch die Möglichkeit der Kälteerzeugung um so mehr, je tiefer die Anfangstemperatur gewählt wird.Since the working capacity of the compressed gas decreases with a decrease in temperature, Thus, with the ability of the gas to work, the lower the initial temperature, the more the possibility of cold generation is reduced is chosen.

Diesem Nachteil geht das vorliegende Verfahren aus dem Wege, indem es das verdichtete Gas mit gewöhnlicher Temperatur (Kühlwassertemperatur) oder nur wenig davon abweichender Anfangstemperatur der nutzarbeitleistenden Expansion unterwirft. Zur Ermög-The present method avoids this disadvantage by condensing it Gas with normal temperature (cooling water temperature) or only slightly different from it Subjecting the initial temperature of the useful work expansion. To enable

Claims (1)

lichung dieser Arbeitsweise mit dem sehr wertvollen Erfolg, daß dann auch gewöhnliche Schmiermittel anwendbar sind, wird den Zylinderwandungen, z. B. durch. Zutritt der äußeren Atmosphäre, in genügendem Maße Wärme zugeführt. Die Befürchtung, es werde ■hierzu so viel Wärme nötig sein, daß die Kälteausbeute bedeutend verringert und die Erreichung sehr tiefer Temperaturen sogar/ ίο illusorisch werde, hat sich überraschenderweise als vollständig unzutreffend herausgestellt, wie praktische Versuche gezeigt haben und industrielle Anlagen beweisen. Es erklärt sich .. dies daraus, daß der Wärmeaustausch zwi-This way of working was achieved with the very valuable success that then also ordinary Lubricants are applicable, the cylinder walls, z. B. by. Access to the external atmosphere, supplied with sufficient heat. Fear it will ■ this so much heat is necessary that the cold yield is significantly reduced and the Achieving very low temperatures even / ίο illusory has surprisingly turned out to be proved to be completely inaccurate, as practical experiments have shown, and industrial ones Prove plants. It can be explained .. this from the fact that the heat exchange between / sehen der warmen Zylinderwand und dem darin expandierenden Gase verhältnismäßig langsam vor sich geht, so daß jeder einzelnen, den Zylinder verlassenden Gasmenge nur wenig Wärme von den Zylinderwandungen mitgeao geben wird, wenn dafür gesorgt wird, daß in kurzer Zeit große Gasmengen durch den Zylinder gehen./ see the warm cylinder wall and the gases expanding in it proportionally goes slowly, so that every single amount of gas leaving the cylinder only a little Heat from the cylinder walls will also give if it is ensured that in Large amounts of gas pass through the cylinder for a short time. Das nach dem vorliegenden Verfahren tiefgekühlte Gas kann in bekannter Weise zur Verflüssigung anderer Gasmengen benutzt werden, indem seine Kälte auf die letzteren in einem Wärmeaustauscher übertragen und dadurch dem zu verflüssigenden, unter geeignetem Druck stehenden Gase latente Wärme entzogen wird. Dies ist bekanntlich in um so höherem Maße notwendig, auf je tiefere Temperatur unterhalb der kritischen das zu verflüssigende Gas niedergekühlt wird, weil die latente Verdampfungswärme der Gase von der kritischen Temperatur abwärts ständig wächst.The gas frozen by the present process can be used in a known manner Liquefaction of other quantities of gas can be used, putting its cold on the latter transferred in a heat exchanger and thereby to be liquefied, under suitable Latent heat is withdrawn from pressurized gases. This is known to be in order the greater the need, the lower the temperature below the critical point liquefying gas is cooled down because of the latent heat of vaporization of the gases the critical temperature is constantly growing downwards. Infolge der bedeutenden Kälteleistung bei einem gegebenen Arbeitsaufwand eignet sich das vorliegende Verfahren auch besonders für den Ersatz der unvermeidlichen Kälteverluste bei der Zerlegung von Gasgemischen, insbesondere atmosphärischer Luft, mittels Fraktionierung. Sofern hierbei das der Apparatur zuzuführende Gas oder ein Teil davon vorher unter beträchtlichen Druck-gesetzt wird, kann nach vorliegendem Verfahren auch ohne Druckverflüssigung eines Teiles des verdichteten Gases eine Deckung der Kälteverluste herbeigeführt werden. /Due to the significant cooling capacity for a given amount of work, it is suitable the present procedure also especially for the replacement of the inevitable cold losses in the breakdown of gas mixtures, especially atmospheric air, by means of fractionation. Provided that the gas to be supplied to the apparatus or a part of it is previously put under considerable pressure, can according to the present method without pressure liquefaction of part of the compacted Gas can be used to cover the cold losses. / Paten τ-Anspruch:Sponsorship τ claim: Verfahren zur Abkühlung der Luft oder anderer tiefsiedender Gase auf Temperaturen unter —1200 C, dadurch gekennzeichnet, daß das hoch verdichtete Gas von Kühlwassertemperatur unter Leistung äußerer Arbeit in einer einzigen Stufe auf ' Atmosphärendruck oder geringen Überdruck entspannt wird in einem Zylinder, dessen mit dem verdichteten Gase in Beruhrung kommende Wandflächen dauernd auf einer, so hohen Temperatur erhalten werden, daß die Verwendung gewöhnlicher Schmiermittel möglich ist.A method for cooling the air or other low-boiling gases to temperatures below -120 0 C, characterized in that the highly compressed gas of cooling water temperature under the performance of external work in a single stage to ' atmospheric pressure or low overpressure is expanded in a cylinder whose with the Compressed gases coming into contact with wall surfaces are permanently maintained at a temperature so high that the use of ordinary lubricants is possible.
DE1908270383D 1908-09-10 1908-09-10 PROCEDURE FOR COOLING THE AIR OR OTHER LOW BOILING GASES TO TEMPERATURES BELOW -120 ° C Expired DE270383C (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61115507U (en) * 1984-12-29 1986-07-21
JPS61115942U (en) * 1984-12-29 1986-07-22

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61115507U (en) * 1984-12-29 1986-07-21
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