Генератор газа - Gas generator

Для генераторов, приводимых в действие двигателем внутреннего сгорания от бензина или газа, см. электрический генератор.

А газогенератор устройство для выработки газа. Газогенератор может создавать газ в результате химической реакции или из твердого или жидкого источника, когда хранение сжатого газа нежелательно или непрактично.

Этот термин часто относится к устройству, которое использует ракетное топливо для производства большого количества газа. Газ обычно используется для привода турбины, а не для обеспечения толкать как в ракетный двигатель. Газогенераторы этого типа используются для питания турбонасосы в ракетных двигателях и используются некоторыми вспомогательные силовые установки властвовать электрические генераторы и гидравлические насосы.

Другое распространенное использование этого термина - в Промышленные газы промышленность, где газовые генераторы используются для производства газообразных химикатов для продажи. химический генератор кислорода, который доставляет пригодный для дыхания кислород с контролируемой скоростью в течение длительного периода. В течение Вторая Мировая Война, переносные газовые генераторы, которые превращали кокс в производитель газа использовались для питания транспортных средств как способ облегчения бензин нехватка.

Другие типы включают газогенератор в автомобильная подушка безопасности, который предназначен для быстрого производства определенного количества инертного газа.

Общие приложения

Как источник энергии

В Ракета Фау-2 использовал пероксид водорода разлагается жидкостью перманганат натрия катализатор решение в качестве газогенератора. Это использовалось для вождения турбонасос нагнетать главный LOX -этиловый спирт пропелленты.[1] в Сатурн V F-1[2][3] и Космический шатл Главный двигатель,[4] часть основного топлива сгорела для работы турбонасоса (см. газогенераторный цикл и ступенчатый цикл горения ). В газогенераторах этих конструкций используется смесь с высоким содержанием топлива, чтобы поддерживать относительно низкую температуру пламени.

Космический челнок вспомогательный блок питания[5] и F-16 блок аварийного питания (EPU)[6][7] использовать гидразин как топливо. Газ приводит в движение турбину, которая приводит в движение гидравлические насосы. В F-16 EPU он также управляет электрический генератор.

Генераторы газа также использовались для питания торпеды. Например, ВМС США Марк 16 торпеда был приведен в действие пероксид водорода.[8]

Концентрированный раствор пероксид водорода известен как высокий уровень перекиси и разлагается с образованием кислорода и воды (пара).

2 ч2О2 → 2 H2О + О2

Гидразин разлагается на азот и водород. Реакция является сильно экзотермической и дает большой объем горячего газа из небольшого объема жидкости.

  1. 3 с.ш.2ЧАС4 → 4 NH3 + N2
  2. N2ЧАС4 → N2 + 2 часа2
  3. 4 NH3 + N2ЧАС4 → 3 с.2 + 8 часов2

Много твердое ракетное топливо композиции могут быть использованы в качестве газогенераторов.[9]

Инфляция и пожаротушение

Много автомобильные подушки безопасности использовать азид натрия на инфляцию (по состоянию на 2003 г.).[10] Небольшой пиротехнический заряд вызывает его разложение с образованием азот газ, который надувает подушку безопасности примерно за 30 миллисекунд. Типичная подушка безопасности в США может содержать 130 граммов азида натрия.[11]

Подобные газогенераторы используются для тушения пожаров.[12]

Азид натрия экзотермически разлагается до натрия и азота.

Образующийся натрий опасен, поэтому добавляются другие материалы, например нитрат калия и кремнезем, чтобы превратить его в силикатное стекло.

Производство кислорода

А химический генератор кислорода доставляет пригодный для дыхания кислород с контролируемой скоростью в течение длительного периода. Натрий, калий и литий хлораты и перхлораты используются.

Производство топливного газа

Устройство, преобразующее кокс или другой углеродистый материал в производитель газа может быть использован как источник топливного газа для промышленного использования. Переносные газовые генераторы этого типа использовались в Вторая Мировая Война приводить в движение транспортные средства как способ уменьшения бензин нехватка.[13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Персонал Специального комитета по астронавтике и исследованию космоса (2004 г.) [1-й паб. 1959]. "Горючие вещества". Справочник по космосу: астронавтика и ее приложения (Отчет) (преобразование гипертекста ред.). Получено 2016-09-23.
  2. ^ Саттон, Джордж П. (1992). Элементы силовой установки ракеты (6-е изд.). Вайли. С. 212–213. ISBN  0-471-52938-9.CS1 maint: ref = harv (связь)
  3. ^ "Технические данные двигателя F-1" (PDF). НАСА. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-04-13.
  4. ^ «Главная двигательная установка (МПС)» (PDF). Shuttle Press Kit.com. Боинг, НАСА и Объединенный космический альянс. 6 октября 1998 г. Архивировано с оригинал (PDF) на 2012-02-04. Получено 7 декабря, 2011.
  5. ^ «Вспомогательные энергоблоки». Полет человека в космос - Шаттл. Получено 2016-09-26.
  6. ^ Предлагает; Luskus; Килиан; Мокрый (1979). Состав отработавших газов аварийного энергоблока Ф-16 (Отчет). Школа аэрокосмической медицины USAF. САМ-ТР-79.
  7. ^ «Утечка химии F-16 отправила в госпиталь 6 летчиков». Air Force Times. Ассошиэйтед пресс. 26 августа 2016 г.. Получено 2016-09-23.
  8. ^ Джоли, E.W. (1978). Краткая история разработки торпед ВМС США (Отчет). Центр морских подводных систем, Ньюпорт. п. 83 - через Maritime.Org.
  9. ^ Саттон 1992, стр. 441–443
  10. ^ Беттертон, Эрик А. (2003). «Экологическая судьба азида натрия, полученного из автомобильных подушек безопасности (аннотация)». Критические обзоры в области науки об окружающей среде и технологий. 33 (4): 423–458. Дои:10.1080/10643380390245002.
  11. ^ "Как работают подушки безопасности?". Scientific American. Получено 2016-09-22.
  12. ^ Ян, Цзянь Ц .; Гроссхандлер, Уильям Л. (28 июня 1995 г.). Генераторы твердотопливного газа: обзор и их применение для пожаротушения (Отчет). NIST. НИСТИР 5766.
  13. ^ Лорд Барнби (1941-07-16). «ПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ ГАЗ ДЛЯ ТРАНСПОРТА. (Хансард, 16 июля 1941 г.)». Hansard.millbanksystems.com. Получено 2014-05-26.