Способ и устройство для разделения воздуха

 

Устройство предназначено для разделения компонентов воздуха посредством продувания смеси через вихревую трубу и может быть использовано для увеличения кислорода в камерах сгорания, медицине. Для улучшения разделения смеси кислород перед входом в трубу переводится в озон, который имеет более высокую критическую температуру, чем остальные газы, и разделение происходит более эффективно. Выделяющийся озон можно использовать непосредственно либо разложить его до газообразного кислорода. Технический результат заключается в повышении эффективности разделения воздуха. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое устройство относится к области разделения воздуха в вихревой трубе, используя различные физические свойства газов его составляющих. Подобные устройства широко используются в промышленности [1, 2, 3]. Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства можно считать [4].

Сущность предлагаемого способа по сравнению с прототипом состоит в том, что один из компонентов разделяемой смеси - кислород перед разделением в вихревой трубе переводится в озон - форму кислорода, резко отличающуюся по своим физическим свойствам от других газов воздуха, вследствие чего повышается эффективность разделения воздуха в трубе.

На фиг. 1 представлен один из возможных вариантов реализации предлагаемого устройства.

Приспособление 1 вдувает воздух в вихревую трубу 2, перед входом в нее кислород, содержащийся в воздухе, под действием приспособления 3 полностью или частично переводится в озон - форму кислорода, имеющую критическую температуру - 12^oC, по сравнению с двухатомным кислородом воздуха имеющим критическую температуру - 118^oC.

По достижении критической температуры в трубе свойства озона резко изменяются и он будет выделяться в первую очередь по сравнению с другими компонентами газовой смеси.

Выделяющийся озон можно использовать непосредственно либо разложив его до газообразного кислорода на выходе приспособлением 4. Возможно наличие приспособления 5, осушающего воздух перед подачей в трубу, для предотвращения намораживания льда.

Под приспособлением для образования озона понимается любой из существующих приспособлений для образования озона - например [5, 6], под разложением озона - любой из существующих способов для разложения, например, УФ-излучения [7].

Как частный случай, надо отметить вариант, когда роль приспособления 1 играет энергетическая установка транспортного средства, в этом случае поток воздуха вдувается в трубу вследствие движения транспортного средства.

Наряду с указанным возможно применение любого известного устройства вихревого разделения газов, например фиг. 2.

Вход в трубу может быть как сопловым, так и несопловым.

Возможна установка с несколькими последовательно расположенными разделителями.

Применение - увеличение содержания кислорода в камерах сгорания, медицина.

Возможно наличие устройства для регулирования мощности вдувающего устройства в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Источники информации 1. SU 806999.

2. SU 851031.

3. Мартынов А.В. Что такое вихревая труба? - М.: Энергия, 1976.

4. SU 1267139.

5. Патент США 4095115.

6. SU, а.с. 874603.

7. SU, а.с. 895923.

Формула изобретения

1. Способ разделения воздуха посредством вихревого разделения, отличающийся тем, что перед разделением кислород воздуха переводится в озон.

2. Устройство для разделения воздуха, содержащее вихревую трубу, приспособление для вдувания воздуха в трубу, отличающееся тем, что содержит приспособление для перевода кислорода в озон.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что содержит приспособление для разложения озона.

4. Устройство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что содержит осушающее приспособление.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2