氦气:液化氦。应用氦。
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介绍
在前一篇文章我们了解气体液化的过程和原则在其中使用如焦耳汤姆逊效应和反转的使用温度,以及研究了安排将气态氢转化为液态。在本文中,我们将看一个非常相似的过程,但不同的气体即氦。
的液化氦
你可能认为几乎没有任何区别液化氢和氦,可能在表面上非常相似,但有一些固有的差异,区分它们。
氦是唯一的物质即流体在温度低于-259摄氏度,即氢转化点远低于-233摄氏度左右。氦的沸点是-267摄氏度,非常接近绝对零度开氏温标。只是为了历史参考氦被发现一个多世纪后发现氢,129年是精确的。
更难以在氦液化的原因是,它是一种惰性气体,反过来意味着间作用力很弱而且它有一个较低的原子质量,从而使它更接近理想气体的性质与其他气体。我们知道,焦耳汤姆逊效应不太明显的气体是接近理想的(虽然不完全理想气体)。
下面是生产液态氦的流程图。设置似乎有些类似于生产液态氢的安排学习但你会早些时候注意的实质性差异的各个点的温度和压力读数。
- 最初氦被压缩到一个20的大气压,温度上升到地区的300开尔文。这个压缩高温氦然后分成两条路径。
第一个冷却热交换器标记的帮助下HE1氦蒸气而另一部分通过换热器与氢蒸气冷却。
这两个流组合是通过液体氢换热器魁梧,最后又被氦冷却在HE4蒸气。
最后,节流阀用于启动焦耳汤姆逊效应和氦收集在液态氦分离器。
性能和使用
虽然上面的部分中描述的过程在本质上是通用的,在实际实践中有两种主要的氦同位素用于液化即H4和H3和有轻微区别的性质两个的沸点,临界温度等等。属性前面谈到的H4的沸点H3甚至一度低。
液态氦广泛用于使用超导磁体中需要冷却到极低的温度在使用,这反过来说等几个字段用于磁共振成像和核磁共振。
引用
焦耳汤姆森氦液化剂的形象Arora,南卡罗来纳州& Domkundwar s (1993 _)。制冷& Air-Condioning的课程。_德里:Dhanpat拉伊和儿子