DE345052C - Wasserstoffverfluessiger - Google Patents

Description

• Wasserstoffverflüssiger. Bei den bekannten Wasserstoffverflüssigern konnte ein kontinuierlicher Betrieb mit technisch reinem, Luftspuren enthaltendem Wasserstoff nicht erreicht werden: Die Luft wurde nämlich im Verflüssiger selbst in fester Form abgeschieden, zum Teil bereits innerhalb der Austauscherröhre, zum Teil hinter dem Expansionsventil. Dadurch wurden nicht nur Verstopfungen der Rohre sowie des Ventils, sondern .auch Anhäufungen fester Luft im unteren Teile der Verflüssigerhülle hervorgerufen, die zu Störungen verschiedener Art Anlaß gaben, so daß der Verflüssiger in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen _ außer Betrieb gesetzt und aufgetaut werden mußte. Vorliegende Erfindung befaßt sich damit, Mittel anzugeben, um die Ausscheidung der Luftbeimengungen auf Stellen zu beschränken, von denen sie ohne Störung des kontinuierlichen Betriebes entfernt werden können. Zu diesem Zwecke wird zunächst an einer Stelle .des Verflüssigers, deren Temperatur beim Betriebe nicht viel höher als die Gefriertemperatur der Luftbeimengungen liegt, ein in bekannter Weise eingerichteter Abscheider angebracht, um vorerst diejenige Menge der Verunreinigung, welche flüssig entfernt werden kann, in diesem Aggregatzustand fortzuschaffen. Behandelt man nun den so vorgereinigten Wasserstoff im Gegensatz zu dem bisher allein üblich gewesenen Verfahren statt in .einer Hampson-Spirale in einem Austauscher größeren Querschnitts (z. B. in einem Röhrenbündelaustauscher), so wird dadurch erreicht, daß die Austauscherrohre nicht verstopft werden, sondern daß der vorgereinigte Wassertoff in äußerst feiner Verteilung zusammen mit dem verflüssigten Wasserstoff das Expansionsventil verläßä. Dieser Fortschritt hängt damit zusammen, daß in dem die Hampson-Spirale mit großer Geschwindigkeit durchstreichenden Gase Zusammenballungen der festen Luft stattfinden, die sowohl die Rohre wie das Expansionsventil verstopfen, wogegen die Zusammenballungen ausbleiben, sobald für geringe Strömungsgeschwindigkeit im Austauscher gesorgt wird.
• Die neue Erkenntnis war nicht ohne weiteres gegeben. Es wurde nämlich die Hampson-Spirale mit geringem Querschnitt und großer Strömungsgeschwindigkeit des durchgehenden Gases deshalb bisher ausschließlich in Anwendung gebracht, weil man einerseits glaubte, die Rückwärmeleitung im Metall so niedrig wie möglich halten zu müssen, um bei der tiefen Temperatur des flüssigen Wasserstoffes nicht die Verflüssigung zu verzögern, und anderseits der Auffassung war, durch möglichst geringe abzukühlende Materialmenge an Kälteleistung beim Anfahren des Apparates zu sparen. Die vom Erfinder vorgenommenen Arbeiten und j Berechnungen haben diese Bedenken als irrtümlich erwiesen.
• Der Austauscher a befindet sich nunmehr -und darin unterscheidet er sich ebenfalls von den bisher üblichen Wasserstoffverflüssigern - nicht in einem Glas-, sondern in einem Metallgefäße b, damit die fein verteilte, feste Luft nicht die äußere (mit der Niederdruckseite in Berührung stehende) Wand beschlägt und dadurch den Wärmeaustausch - insofern sie ein Isolator ist - verhindert, ist zwischen der Mündung d des Expansionsventils c und dem oberen Teil des Apparates ein für das rückströmende Gas durchlässiges, für die feste Luft undurchlässiges Filter (Flanell) angebracht. Wenn nun in der üblichen Weise in der Verflüssigerhülle b vor der Flüssigkeitsablaßöffnung noch ein zweites Filter vorgeschaltet wäre, so müßte sich offenbar die feste Luft zwischen den beiden Filtern ansammeln. Dies würde aber zu keinem kontinuierlichen Betriebe führen. Der Erfinder hat vielmehr festgestellt, daß die feste Luft mit dem flüssigen Wasserstoff zusammen den Apparat verläßt, besonders wenn man dafür sorgt, daß das Gemenge kontinuierlich abgelassen wird.
• Zum Zwecke der Trennung der festen Luft von dem flüssigen Wasserstoff ist gemäß der Erfindung eine besondere außerhalb der Verflüssigerhülle aufgestellte Filterkammer f angeordnet, in der die feste Luft zwischen den Filtern g und 1a liegenbleibt. Hierbei besteht der Zweck des Filters li im wesentlichen darin, das Ventil o vor Verstopfungen mit fester Luft zu beschützen. Diese könnten insbesondere während des noch später zu schildernden Auftauvorganges eintreten, insofern, als die bei Abwesenheit des Filters i2 über dem Ventil o abgesetzten festen Luftmengen deal während des Auftauvorganges entstehenden Dämpfen keinen Ausweg ins Freie bieten würden, was die baldige Zerstörung des Abscheidegefäßes durch den auftretenden Überdruck zur Folge hätte. Der flüssige Wasserstoff tritt.durch Ventil ni und Rohr t in die zum Sammelbehälter (Dewarflasche o. du l.) führende Leitung, während die kalten Wasserstoffgase aus diesem Sammelbehälter durch die Leitung k in eine entsprechende Stufe des Verflüssigers zurücktreten.
• Das Entfernen der festen Luft geschieht nunmehr, ohne den kontinuierlichen Verflüssigungsprozeß zu unterbrechen, dergestalt, daß die Ventile l und m geschlossen, n und o geöffnet werden und durch x ein Strom warmen Wasserstoffes hereingeblasen wird, der die feste Luft schmilzt, so daß sie in flüssiger oder auch gasförmiger Beschaffenheit bei- o die Filterkammer verlassen kann.

Claims (1)

1. PA'TENT-ANSPRÜGHE z. Wasserstoffverflüssiger, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Erzielung einer geringen Strömungsgeschwindigkeit des Gases aus einer größeren Anzahl parallel geschalteter Rohre besteht, und daß durch ein im unteren Teil des Verflüssigers einr;ebautes Filter die :abgeschiedenen festen Verunreinigungen am Rücktritt in den Verflüssigen gehindert werden. a. Wasserstoffverflüssiger nach Anspruch I, dadurch ,gekennzeichnet, daß die feste Luft in einer besonderen Filterha mmer ,(f) von dem flüssigen Wasserstoff geschieden wird zu dem Zwecke, die feste Luft in dieser Filterkammer durch Auftauen beseitigen zu können, ohne den Verflüssigen selbst anwärmen zu müssen.