Почему при стравливании кислорода из баллона баллон охлаждается: Почему газовый баллон покрывается инеем?

Опубликовано автором

Содержание

Почему обмерзает газовый баллон и перестает поступать газ? –

Одна из самых распространенных проблем газового оборудования, которое работает на смешанном пропане и бутане – образование инея на поверхности газового баллона. Это свидетельствует о том, что газ внутри металлической емкости замерзает. Данная проблема способствует некорректной работе газового оборудования или полному прекращению подачи газа из баллона.

Причины образования инея на баллоне

Постараемся разобраться, почему происходит так, что замерзает газ в баллоне, находящемся на улице, при понижении температуры воздуха. Так, для начала нужно понять, что охлаждение частиц происходит при интенсивном высвобождении газа из баллона. Поскольку газ внутри емкости закачивается под давлением, он сконцентрирован в жидком состоянии. Вследствие этого происходит частичное замерзание жидкого газа во время его высвобождения.

Причина первая — низкая температура воздуха

Исходя из практики использования баллонов, оптимальная температура при которой оборудование будет нормально работать составляет примерно 10 градусов, а при снижении этой отметки, начинаются проблемы с подачей газа в систему.

Если ваше оборудование находится в помещении с отоплением, тогда не стоит обращать внимание на эти показатели. Также не стоит беспокоиться о том, что ваш газовый баллон замерзнет и выйдет из строя, если оставить его в помещении без отопления в зимнюю пору года. Зимняя температура слишком маленькая, чтобы полностью заморозить топливо.

Причина вторая — высокое содержание бутана

А сейчас разберемся, может ли замерзнуть газ, который находится внутри баллона, и как это предотвратить. Так, чтобы обеспечить правильную работу газовых приборов, необходимо соблюдать правильное соотношение пропана и бутана. Правильные пропорции помогут достичь максимального потребления топлива и корректной работы приборов при отрицательной температуре окружающей среды.

Пропорции топлива летом

Как уже было сказано раньше, температура замерзания бутана, отличается от граничной температуры замерзания пропана. Путём практических исследований были выведены оптимальные пропорции для работы оборудования зимой и летом.

Для теплого времени года, топливо смешивается в таких пропорциях:

  • Пропан – 40 %;
  • Бутан 60 %.

Такое соотношение считается наиболее эффективным для потребления. Стоит отметить, что этот вариант имеет более низкую стоимость, чем топливо с «зимней» пропорцией.

Зимние пропорции топлива

Для использования газовых баллонов зимой пропорции будут другими, а именно:

  • Пропан – 60 %;
  • Бутан – 40 %.

В некоторых случаях количество пропана может достигать 80 процентов. Но, исходя из того, что пропан стоит дороже, чем бутан, итоговая цена на топливо также будет выше.

Причина третья — повышенное потребление газа

Но всё же, почему емкость покрывается инеем только в том месте, где газ находится в жидком состоянии? Низкая температура окружающей среды – не единственная причина обмерзания. Как известно, газовая плита, камин или другое оборудование, которое работает от газового баллона, функционирует при преобразовании газа из жидкого состояния в парообразный вид.

Есть два варианта преобразования газа, а именно:

  • нагревание топлива;
  • естественное испарение.

В этом случае все частицы с мощной кинетической энергией стремительно направляются в верхнюю часть емкости и отделяются от частиц в жидком состоянии с меньшим кинетическим потенциалом.

Газ, который пребывает в жидком состоянии внутри баллона, всегда находится внизу, а паровая часть стремится вверх. Таким образом и осуществляется высвобождение топлива и подача его в газовую плиту или другое оборудование

В связи с такими условиями жидкое топливо начинает терять температуру. Из этого следует, что при повышении потребления газа понижается температура его жидкого состояния. Проще говоря, чем больше топлива потребляет оборудование, тем быстрее будет замерзать газовый баллон.

По мере охлаждения частиц понижается способность самостоятельного испарения сжиженного газа. Отсюда следует, чем холоднее будут частицы, тем медленнее будет испаряться газ. При этом оборудование начинает работать с перебоями или вовсе перестаёт функционировать.

Действия при обмерзании емкости

Если вы заметили, что ваше оборудование стало работать с перебоями, тогда стоит обратить внимание на поверхность газового баллона. Скорее всего она покрылась инеем. Чтобы возобновить корректное функционирование оборудования, необходимо создать оптимальные для этого условия. Если этого не сделать вовремя, тогда газовый прибор может полностью перестать работать.

Первым делом необходимо определить, по какой причине происходит обмерзание. Если это связано с погодными условиями, тогда нужно создать оптимальный температурный режим для емкости, о том, как это сделать, будет написано дальше.

Если же охлаждение происходит по причине интенсивного потребления газа, тогда нужно сократить расход. Сделать это можно, установив дополнительный баллон, можно несколько. В зависимости от количества потребления топлива. Подключение нескольких баллонов осуществляется при помощи специальной объединяющей .

Как правильно отогреть газовый баллон?

А сейчас рассмотрим, как обеспечить правильную работу газового оборудования при низкой температуре воздуха, и что можно сделать, чтобы газ не замерзал. Для решения этого вопроса, есть несколько вариантов.

В первую очередь, попробуйте перенести газовый баллон в теплое помещение, через некоторое время иней с поверхности постепенно испарится, а внутри баллона образуются условия, необходимые для преобразования сжиженного газа в парообразное состояние. После этого, подача газа будет восстановлена, и газовый прибор можно будет использовать по назначению.

Но, если  перенести оборудование не представляется возможным, тогда необходимо обогреть ёмкость на месте, чтобы газ внутри не охлаждался. Очень часто, владельцы газовых приборов прибегают к прогреванию баллона путём прямого воздействия огня. Такие действия выполнять категорически запрещено, так как это способствует быстрому преобразованию газа в парообразное состояние, соответственно давление в емкости стремительно растёт и может .

Чтобы уменьшить вероятность охлаждения топлива, можно утеплить баллон специальными материалами, которые предотвращают проникновение холода. Но такой способ подходит при небольших температурных изменениях окружающей среды.

Для того чтобы предотвратить обмерзание газового баллона, можно утеплить емкость специальным материалом с термо-регулирующей основой, но при этом нельзя создавать эффект термоса

Если же на улице более холодная температура, тогда можно воспользоваться специальным обогревательным оборудованием. Электрический обогреватель способен не только отогреть газовый баллон, но и обеспечить постоянную температуру, при которой прибор будет выполнять свои функции с наибольшей эффективностью.

Таким образом, сокращается расход топлива до 30 процентов.

Особенности баллонов для газообразного гелия

  • Главная
  • Информация
  • org/Breadcrumb”>Советы профессионалов

Задать вопрос

Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос

Основными сосудами для транспортировки и хранения сжатых газов являются баллоны, параметры которых, а также основные положения по изготовлению и эксплуатации описаны в ГОСТ 949-73. Баллоны с рабочим давлением до 200 кгс/см2 изготавливаются из углеродистой или легированной стали (в зависимости от газа), и кроме гелия могут заправляться широким перечнем газообразных веществ: азотом, кислородом, ксеноном, метаном, хлором и некоторыми другими, с полным списком которых можно ознакомиться непосредственно в ГОСТе.

Внешне баллоны для сжатых газов практически не имеют отличий. Это емкости цилиндрической формы из стали, изготовленные (за редким исключением) методом холодного проката для исключения сварочных швов и других концентраторов напряжения. По этой же причине баллоны имеют круглое дно – для придания им устойчивости в нижней части приваривается так называемый башмак.

У емкостей определенного объема, например, у некоторых десятилитровых, башмак отсутствует и для их эксплуатации необходимо использовать подставки. В верхней части баллона находится горловина, на которую устанавливается определенный для каждого газа вентиль.

Почему нельзя заправлять гелием другие баллоны

На первый взгляд может показаться, что все емкости для сжатых газов идентичны и газообразный гелий легко можно закачать, к примеру, в углекислотный или кислородный баллон, однако, на практике это не совсем так. Есть ряд важных факторов, заметно отличающих гелиевые баллоны от всех прочих.

Прежде всего, ГОСТ 949—73 регламентирует окраску и маркировку гелиевого баллона. Он окрашивается в коричневый цвет с белой надписью “гелий”. Тем не менее, такие баллоны можно безопасно заправлять другими газами – гелий инертный газ и обладает высокой чистотой, его остаточное наличие в баллоне после стравливания сильно не скажется на чистоте других газов, а угроза взрыва при контакте с другими веществами отсутствует.

В то же время, гелий, закачанный в баллон из-под другого газа без специальной очистки, уже не будет обладать должной чистотой, вследствие чего будет малопригоден для использования по назначению, а также возможно появление посторонних запахов от других газов, что неприемлемо при оформлении торжеств воздушными шарами.

Пожалуй, самое важное отличие гелиевого баллона от прочих заключается в особом вентиле. Такие вентили, как КВБ-53 и GSE, рассчитаны на поддержание рабочего давления в баллоне в пределах 150-200 атм, блокируя утечку гелия из емкости. Баллоны для прочих газов комплектуются другими вентилями. Конструкционно, они не предназначенными для работы с газообразным гелием, в связи с чем возможны утечки и потери при работе с воздушными шарами.

Гелиевые баллоны различной емкости

5 литров

10 литров

40 литров

Заказать услугу

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Поделиться ссылкой:

Вернуться к списку

Кислородный баллон | Encyclopedia.com

Фон

Кислород (атомный номер 8; атомный вес 16) необходим для всех живых существ и обладает способностью сочетаться почти со всеми другими элементами. Когда элементы сплавляются с кислородом, они помечаются как окисляющиеся. Кислород — самый распространенный элемент в мире, составляющий около 90 % воды (остальные 10 % — водород) и 46 % земной коры (кремний — 28 %, алюминий — 8 %, железо — 5 %). другие). Температура плавления кислорода составляет -360 ° F (-218 ° C), а его температура кипения составляет -29.7°F (-183°C). В свободном состоянии кислород не имеет запаха, цвета и вкуса. При температуре ниже -297°F (183°C) кислород принимает бледно-голубую жидкую форму.

Тело человека на две трети состоит из кислорода. У людей кислород поступает через легкие и распределяется по клеткам с током крови. В клетках кислород соединяется с другими химическими веществами, окисляя их. Затем окисленные клетки распределяются там, где они необходимы, обеспечивая организм энергией. Отходами дыхания являются вода и углекислый газ, которые удаляются через легкие.

Терапия кислородом под давлением используется для лечения многих заболеваний, таких как эмфизема, астма и пневмония. Эта лекарственная форма кислорода обычно хранится в алюминиевых баллонах среднего размера, оснащенных регуляторами давления и выпускными клапанами. Большое количество кислорода хранится в больших изолированных стальных резервуарах под давлением 2000 фунтов/дюйм 2 (141 кг/см 2 ).

История

Открытие кислорода обычно приписывают Джозефу Пристли, английскому химику. В 1767 году Пристли считал, что воздух, смешанный с углеродом, способен производить электричество. Он назвал этот обугленный воздух гнилостным воздухом. Пристли продолжал проводить эксперименты с воздухом, а в 1774 году он использовал горящее стекло и солнечное тепло для нагревания оксида ртути.

При этом он заметил, что оксид ртути разрушается при экстремальных температурах и образует шарики элементарной ртути. Оксид ртути также выделял странный газ, который способствовал возгоранию и открывал дыхательные пути, облегчая дыхание при вдыхании. Этот газ был назван Пристли дефлогистированным воздухом, основываясь на распространенном в то время представлении о том, что флогистон необходим для горения материала. Французский химик Антуан-Лоран Лавуазье признал теорию флогистона ложной.

Лавуазье проводил свои собственные эксперименты с горением и воздухом в середине-конце восемнадцатого века. В 1774 году он встретил Пристли, который рассказал Лавуазье об открытии дефлогистированного воздуха. Лавуазье начал проводить свои собственные эксперименты с чистой формой воздуха Пристли. Он заметил, что этот элемент входит в состав нескольких кислот, и сделал предположение, что он необходим для образования всех кислот. Основываясь на этой неверной мысли, Лавуазье использовал греческие слова

oxy (кислота) и ген (формирующийся) для образования французского словаoxygen — переводится как кислород на английский — примерно в 1779 году.

Существует еще третий человек, которому приписывают участие в открытии кислорода примерно в 1771 году. Карл Вильгельм Шееле, шведский фармацевт и химик открыл, что для горения веществ необходим определенный элемент (Шеле также считал, что это флогистон). Шееле назвал этот элемент «огненным воздухом», потому что он необходим для горение. Во время этих экспериментов с воздухом для горения Шееле также обнаружил «загрязненный воздух», теперь известный как азот. Несмотря на то, что Шееле выделил кислород раньше Пристли, Пристли первым опубликовал свои открытия.

Сырье

Сырьем для производства кислородного баллона являются жидкий воздух и алюминий. Исходный алюминиевый сплав отлит из сплава 6061. Жидкий воздух конденсируется и нагревается до тех пор, пока не останется чистый кислород, а затем распределяется по алюминиевым резервуарам. Сжимаемое тефлоновое кольцо используется для формирования уплотнительного кольца, которое помещается в уплотнительное кольцо, образуя уплотнение между клапаном и цилиндром. Уплотнительное кольцо представляет собой прецизионное углубление, выточенное в верхней части цилиндра. Когда клапан ввинчивается в цилиндр и когда он полностью сидит, он сжимает уплотнительное кольцо и создает герметичное уплотнение между клапаном и цилиндром.

Дизайн

Кислородные баллоны различаются по размеру, весу и функциям, но процесс производства очень похож. Типичный медицинский кислородный баллон содержит чистый кислород и имеет зеленую верхнюю часть с матовым стальным корпусом.

Производство


Процесс

Формирование цилиндра

  • 1 Кислородные баллоны изготавливаются из цельного листа алюминия 6061. Исходный материал называется литой заготовкой, длина которой составляет примерно 18 футов (5,5 м) и форма которой напоминает бревно.
  • 2 Литая заготовка помещается на конвейерную ленту и обрезается до нужного размера с помощью автоматической пилы. Отпиленный кусок называется заготовкой и имеет почти такой же вес и диаметр, как и готовое изделие.
  • 3 Затем заготовка помещается внутрь пресс-формы экструзионного пресса. Пресс наносит удар по слизняку. Металл заготовки течет назад вокруг пуансона, образуя большой полый продукт чашеобразной формы, называемый оболочкой.
  • 4 Затем оболочку проверяют на наличие дефектов и калибруют.
  • 5 Затем оболочка подвергается процессу, называемому обжатием. Открытый конец оболочки нагревается и вдавливается в закрывающую матрицу, чтобы закрыть открытый конец чашки. Теперь общая форма бесшовного цилиндра завершена.

Термическая обработка цилиндра

  • 6 Цилиндр проходит двухстадийный термический процесс, называемый термообработкой на твердый раствор и искусственным старением.
  • 7 Первый термический процесс, термообработка на раствор, начинается, когда цилиндр помещают в печь на раствор. В этом процессе в раствор помещают легирующие элементы алюминия. Цилиндр нагревается примерно до 1000°F (538°C). Цилиндр, подвергшийся этому термическому процессу, маркируется как находящийся в состоянии Т-4.
  • 8 Второй термический цикл, искусственное старение, заключается в транспортировке цилиндра через печь для старения, где он нагревается примерно до 350°F (177°C). Это позволяет легирующим элементам выделяться из раствора на границы зерен, укрепляя цилиндр. Баллон, завершивший оба термических процесса, маркируется как находящийся в состоянии Т-6.

Конфигурация шейки

  • 9 Резьба, уплотнительное кольцо и верхняя поверхность являются уплотняющими поверхностями и врезаны в цилиндр. Цилиндр помещается во фрезерный станок (сверлильный станок, способный двигаться в трех направлениях). Под руководством программы автоматизированного проектирования (AutoCAD) в центре горловины цилиндра фрезеруется отверстие.
  • 10 Верхняя поверхность, уплотнительное кольцо и резьба (в указанном порядке) врезаются в цилиндр с помощью формовочного инструмента. Форма инструмента имеет форму верхней части цилиндра, уплотнительное кольцо сальника и затыльник резьбы находятся под уплотнительным кольцом. Инструмент формы вращается как сверло и опускается в цилиндр, обрабатывая форму в горловине цилиндра.

Отделка

  • 11 Затем резервуар подвергается гидростатическим испытаниям. Во время этого испытания резервуар находится под давлением, равным пяти третям его рабочего давления. Если бак расширится более чем на указанной суммы в течение 30 секунд, она отклоняется.
  • 12 Идентификационные метки наносятся на бак с помощью пневматического штампа. Эти метки определяют технические характеристики, в соответствии с которыми был изготовлен баллон, рабочее давление, серийный номер, наименование или номер производителя и дату изготовления баллона.
  • 13 Резервуары, используемые в медицинских целях, обычно имеют матовый корпус. Резервуар размещается горизонтально на конвейерной ленте и вращается под автоматической шлифовальной машиной.
  • 14 Верх резервуара вручную окрашивается в зеленый цвет, затем весь резервуар покрывается прозрачным порошковым покрытием и сушится в печи.
  • 15 Готовый резервуар либо закрывается крышкой, либо оснащается клапаном в зависимости от требований заказчика.

Заполнение резервуаров

  1. Коммерческий кислород под давлением перегоняют из жидкого воздуха большими партиями. Воздух становится жидким при -297°F (-183°C). Подаваемый воздух сжимается, затем проходит через отсек, оборудованный поршнем (расширительные двигатели).
  2. По мере расширения воздуха поршни двигаются, увеличивая объем отсека и уменьшая давление и температуру воздуха.
  3. Затем воздух прогоняется через несколько расширительных двигателей до сжижения. Затем жидкий воздух транспортируется в огромные изолированные резервуары.
  4. Затем жидкий кислород кипятят, чтобы избавиться от азота, поскольку азот имеет более низкую температуру кипения (-320’F; 195°C). Тогда жидкий воздух в основном состоит из кислорода (97-100%). и транспортируется в большие изолированные резервуары до распыления в кислородных баллонах.

Контроль качества

В процессе производства цилиндры многократно проверяются и очищаются. После того, как танк продан и введен в эксплуатацию, каждые пять лет он должен проходить повторные гидростатические и визуальные испытания. Испытания проводятся в соответствии с требованиями Ассоциации производителей сжатого газа. Если бак не поврежден и износ минимален, срок службы не ограничен.

DOT-3AL — это маркировка, идентифицирующая спецификацию, в соответствии с которой был изготовлен баллон. Департамент транспорта (DOT) регулирует перевозку всех товаров. Транспортировка сжатых газов относится к этой категории.

Побочные продукты/отходы

В процессе производства почти 93% исходного материала (отливки) используется в конечном продукте. Производственный брак исходного материала составляет менее 7%. После завершения производства на любых баллонах, поврежденных до такой степени, что они подлежат списанию, ставится маркировка «DOT-3AL» на заводной головке. Если бак находился под давлением, давление в нем сбрасывается, клапан снимается, а баллон распиливается пополам и перерабатывается. Бракованные, распиленные баллоны можно и нужно утилизировать.

Будущее

По мере увеличения медицинского использования кислородных баллонов они становятся все меньше и маневреннее. Стандартный медицинский бак Е вмещает 680 л и может обеспечить до 11,3 часов работы при расходе 1 литр в минуту (л/мин). Пустой бак весит 7,9 фунта (3,6 кг). Одним из меньших кислородных баллонов является баллон M9. Этот баллон вмещает 240 л кислорода, которого хватает на четыре часа при 1 л/мин или на два часа непрерывного потока. Существуют аксессуары, такие как тележки или сумки, которые позволяют пользователю легко перевозить полный бак.

Где узнать больше

Другое

Веб-страница Catalina Cylinders. , 8 ноября 2001 г. .

Веб-страница Tri-Med, Inc. , 8 ноября 2001 г. .

Deirdre S. Blanchfield

Как пользоваться кислородным баллоном

Чтобы увидеть самый безопасный способ открыть клапан кислородного баллона, посмотрите демонстрацию Брайана Фарбелоу, зарегистрированного респираторного терапевта и старшего директора VITAS Home Medical Equipment.

После того, как ваш врач пропишет кислород, вы можете спросить себя: «Как вы используете портативный кислородный баллон?» Понимание шагов важно для создания рутины, которую легко запомнить. В этом руководстве объясняется, как безопасно использовать кислородный баллон дома.

Как включить кислородный баллон

Первая задача при использовании кислородного баллона — это его включение.

  1. С помощью баллонного ключа поверните клапан кислородного баллона как минимум на пол-оборота против часовой стрелки. Если к вашему цилиндру прилагается рычажок, вы можете использовать его вместо прилагаемого ключа.
  2. Проверьте манометр, чтобы убедиться, что в баллоне достаточно кислорода (полный соответствует примерно 2000 фунтов на кв. дюйм).
  3. Отрегулируйте поток в литрах с помощью циферблата на регуляторе в соответствии с назначением врача.

Как пользоваться кислородным баллоном дома

На этом шаге объясняется, как пользоваться кислородным баллоном.

  1. При необходимости прикрепите трубку и назальные канюли к ниппелю кислородного регулятора. Убедитесь, что трубка не перегнута и не заблокирована.
  2. Отрегулируйте назальные канюли (канюли), чтобы обеспечить удобную посадку.
  3. Установите скорость потока в соответствии с настройками, предоставленными вашим врачом.
  • Избегайте изменения скорости потока без указания врача.
  • Вставьте носовые канюли (канюли) в нос и дышите нормально.
    • Если вы не уверены, поступает ли кислород, вы можете проверить это, поместив назальный штифт (канюлю) в стакан с водой. Если вы видите пузырьки, кислород течет.

    Как выключить кислородный баллон

    Последним шагом после завершения использования кислородного баллона является его выключение. Очень важно выключить кислородный баллон, когда вы закончите его использовать.

    1. С помощью гаечного ключа или прилагаемого рычага поверните вентиль баллона по часовой стрелке, пока он полностью не перекроется или не закроется.
    2. Поверните циферблат в положение «Непрерывно 2 л/мин», позволяя кислороду выходить из регулятора до тех пор, пока манометр регулятора кислорода не покажет ноль.

    Советы по безопасности при использовании кислородного баллона

    Помните, что с кислородом нужно обращаться безопасно, иначе он может вызвать пожар. Вот несколько советов по безопасному использованию кислородного баллона:

    • При использовании или хранении кислорода держите кислород на расстоянии не менее 10 футов от открытого огня и других источников тепла. Кислородные баллоны и трубки требуют такого же рассмотрения. Помните, что электрические приборы, такие как тостеры, обогреватели, фены, электрические одеяла и электрические бритвы, могут перегреваться и могут искрить во время использования. Никогда не курите и не позволяйте курить вблизи любого источника кислорода и его трубок.
    • Не используйте легковоспламеняющиеся материалы рядом с кислородом. Волосы, аэрозольные баллончики, краски и разбавители — все это может представлять опасность. Даже некоторые нефтепродукты, такие как вазелин и VapoRub, могут представлять опасность. Искра может быстро воспламенить эти типы продуктов, увеличивая риск возгорания и серьезных ожогов.
    • Храните кислородные баллоны и трубки в хорошо проветриваемых помещениях, поскольку кислород имеет тенденцию накапливаться в окружающем воздухе и концентрироваться в одежде, постельном белье и занавесках. Никогда не храните кислородные баллоны в закрытых помещениях, таких как шкафы или под кроватью.
    • Защитите кислородный баллон от толчков и опрокидывания.
    • Храните баллон с кислородом в вертикальном положении в специальном приспособлении для хранения.
    • Если танк опрокинулся и начал шипеть, немедленно выключите его. Если регулятор сломался или вы не можете его выключить, немедленно покиньте помещение и сообщите об этом в пожарную часть и в компанию медицинского снабжения.
    • Будьте осторожны, чтобы не споткнуться о трубки.
    • Выключайте кислород, когда вы им не пользуетесь.