Перед началом каждого учебного года обходит он все городские школы, знакомит ребят с техническим творчеством великих изобретателей — Т. Эдисона, Р. Дизеля, В. Шухова, 0. Антонова и приглашает ребят в свой клуб.
Записывается обычно немного — человек пятнадцать-двадцать. Но именно те, в ком заложен дар видеть несовершенство существующей техники. И вот пожалуйста — более пятидесяти патентов уже красуется на центральном стенде клуба, а на рассмотрении их еще не один десяток. И пусть не все выпускники становятся известными учеными, конструкторами и изобретателями. Важно то, что расширить кругозор, уметь видеть дальше и рассуждать масштабнее других они научились на уроках Колчева. И будут помнить об этом всю жизнь.
Сегодня редакция, все юные техники страны и читатели нашего журнала поздравляют клуб «Юный изобретатель» из Соснового Бора и его руководителя Н.П.Колчева с юбилеем. А в подарок — наш рассказ о творческих работах сосновоборских ребят.
КОГДА ВЛАГА НИ К ЧЕМУ
Для получения азота, кислорода, аргона из воздуха на крупных воздухоразделительных установках его охлаждают до очень низких температур. И здесь важна предварительная очистка от влаги. Если ее не проводить, лед забьет трубопроводы, клапаны и может вызвать аварию.
Как удаляют влагу? Если потоки исходных продуктов невелики, то воздух сначала пропускают через слой сорбента (силикагель, щелочи, концентрированная серная кислота).
Поскольку сорбент быстро насыщается влагой и его приходится часто менять на свежий, на крупных газоперекачивающих станциях и установках влагу вымораживают. При этом исходный продукт предварительно охлаждают до отрицательной температуры, чтобы пары воды превратились в лед. Эти установки громоздки и потребляют много энергии.
Сосновоборский десятиклассник Степан Чепилко запатентовал компактное и экономное устройство для осушения газов вымораживанием с использованием вихревой трубы. На схеме обозначены: теплообменники 1 и 2, вихревая труба 3, газораспределительное устройство 4, эжектор 5 и линии: подачи влажного воздуха 6, отбора осушенного воздуха 7, подачи осушенного в вихревой трубе воздуха 8, холодного воздуха 9, горячего воздуха 10, сброса горячего воздуха 11, установления рабочего режима 12 с адсорбером 13. Нижние части теплообменников являются водомаслосборниками — соответственно 14 и 15. Имеются также клапаны управления 16–25, из которых три последних — трехходовые.
Влажный воздух по линии 6 поступает сначала в теплообменник 1, где контактирует с холодным змеевиком и охлаждается. При этом влага из воздуха вымораживается и в виде снеговой шубы покрывает его поверхность. Обезвоженный воздух поступает в линию 7 и далее направляется потребителям. Часть же осушенного воздуха по линии 8 подается в вихревую трубу 3, где он разделяется на холодный 9 и горячий 10 потоки.
Холодный поток, проходя через распределительное устройство 4, направляется в змеевик теплообменника 1, где и охлаждает поступающий влажный воздух, и далее через эжектор 5 направляется к потребителям. Горячий же воздух из вихревой трубы по линии 10 через распределительное устройство движется в змеевик теплообменника 2 и нагревает его. Снеговая шуба тает, а талая вода вместе с маслами и другими загрязнениями собирается в сборнике 15, откуда периодически сливается через вентиль 19. После удаления «шубы» со змеевика теплообменника 2 подача горячего воздуха на него прекращается. После образования шубы на змеевике теплообменника 1 его переключают на режим прогревания, а его функции по очистке воздуха выполняет теплообменник 2.
Как видите, на вихревую трубу постоянно подается осушенный воздух, и это исключает образование льда на пути прохождения холодного воздуха. Адсорбер в данной схеме играет вспомогательную роль — он включается только в период запуска установки, а в установившемся режиме работы заполняющие его адсорбенты не используются.