潜艇如何在水下供氧?它似乎与教科书不一样。 '

                                    潜艇如何在水下供氧?它似乎与教科书不一样。 '


                                    很多网友在他们年轻的时候对一个问题感到好奇:潜艇如何供应氧气以确保船上人们的正常生活和工作?但我相信很快每个人都会在中学的化学教科书中找到这个问题的答案。中学的化学教科书告诉我们,过氧化钠(Na2O2)与二氧化碳(CO2)反应形成碳酸钠(2Na2CO3)和氧气(O2)。化学方程式为:2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2。该反应可在室温下进行,所需装置简单,只需与呼出的CO2反应即可产生供人呼吸的氧气。因此,它似乎是潜艇的理想供氧方法。 船员在潜艇 但话说回来,上述方法似乎过于简单,潜艇感觉有点不合适。那么实际上,复杂的军用潜艇真的使用这么简单的氧气供应吗?为此,笔者故意从专业书籍中收集并收集了相关的供氧方法。但是,由于氧气供应的实际应用非常多,我把它分成几个部分。在今天的文章中,作者首先简要介绍了潜艇上的传统供氧方法,该方法分为化学方法和物理方法两部分。 潜艇 1.供氧通风管 相信通风机通风对读者来说是清楚的。它是通过管道从潜艇中排出废气,并吸入新鲜空气。实际上,潜水呼吸管由进气管和排气管组成,并放置在顶部的讲台外壳中。潜艇。当潜艇位于海面时,潜艇舱通过暴露于水面的进气管进行通风。与此同时,常规潜艇的柴油发动机也在此时开始工作,为潜艇充电。通常,使用呼吸机进行氧气交换具有结构简单,设备紧凑,能耗低的优点。然而,潜艇使用这种方法来改变空气并且需要靠近海面,这经常上升,从而增加了潜艇的暴露概率,特别是在大风和海浪的情况下,通气管也暴露在被海浪淹没的风险。 潜艇外壳上的潜望镜和空气管 2.氧气瓶供氧 氧气瓶中的氧气供应应该是每个人最容易氧化的方式吗?潜艇的氧气瓶是氧化的。该想法是通过低温和高压将空气中的氧气压缩到高压气瓶中。使用时,通过减压释放气体供潜艇人员使用。这与氧气瓶中潜水员的氧气供应相同。通常,氧气瓶用于供氧,其优点是操作简单,不会在船上消耗大量能量,并且对舱室空气没有二次污染。然而,储存氧气的气瓶属于高压容器。潜水艇在水下航行。环境复杂,特别是在作战过程中,会对高压缸造成严重影响。一旦爆裂,它将给潜艇带来巨大的破坏。损伤。另外,由于高压气瓶的体积限制,当潜艇的氧气需求增加时,窄型潜艇舱只能堆叠有限数量的气缸。因此,这种方法不适合大型长途潜艇。在实践中,目前的潜艇通常携带一些氧气瓶,但不是主要的氧气供应设备,但是当战斗氧气供应系统中的潜艇受损时,它作为紧急氧气供应给机舱供应空气。 潜水员 3.液氧供应 液氧是液化氧。液化后的氧气密度约为常温和常压的1000倍,因此相同体积的液罐可以携带更多的液氧。液氧需要蒸发,减压,最后混合并释放到舱内以便呼气。通常,液氧用于供氧,其具有高氧气纯度,对舱室没有二次污染,并且氧气储存容量远大于氧气的储氧能力。供氧方法与气瓶相同,经济可靠。但是,液氧需要储存在-183°C以下,这也对液氧绝缘技术提出了很高的要求。在这一点上,它可能不太清楚。例如,LNG运输船一直被认为是造船业中最困难的船舶之一。由于液化天然气的高储存要求,同样的原因,液体储存氧气也面临着这样的问题。 LNG运输船 碱金属超氧化物氧 该制品开头段落中的氧气生产方法是通过碱金属过氧化物生产氧气。目前,潜艇中使用的大多数碱金属过氧化物是过氧化钠(Na2O2)和过氧化钾(K2O2)。过氧化物在热分解过程中释放氧气,并在水蒸气存在下与CO2反应形成氧气。以Na2O2为例,主要反应如下: 2Na2O2 + 2H2O=4NaOH + O2 2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2 理论上,超氧供氧是理想的供氧方法。它不仅可以吸收封闭隔间内人们呼出的二氧化碳,还可以反应产生氧气,非常方便。然而,在实际应用中,这种制氧技术将面临潜艇的一些问题。例如,在高温和潮湿的海洋环境中,过氧化物倾向于在化学反应中溶胀和糊化,从而降低反应效率。此外,过氧化物是一种强氧化物质,暴露在水中会剧烈反应并爆炸,因此储存要求严格;过氧化物颗粒在使用过程中挥发到大气中,对人体造成伤害;它还会腐蚀机舱内的设备,造成相当大的安全隐患。看看每个人是否感到惊讶,它似乎与教科书中的内容不同! 过氧化钠与水反应 2.氧气蜡烛氧气供应 潜艇的氧气蜡烛供应氧气,氯气抑制剂,助燃剂和粘合剂。在混合之后,将其压制或浇铸以形成固体氧气蜡烛,其在使用时被点燃。固态氧蜡烛在加热后会释放氧气,产生的气体可以在通过气体净化装置后由工作人员直接使用。一般来说,氧气蜡烛用于供氧,方便,安全,易于储存,并产生大量的氧气(氧气烛的氧气供应能力是相同体积气体的三倍),而且反应很快。然而,氧气蜡烛在燃烧时不能控制反应速度,并且容易引起车厢内氧气浓度的局部波动。此外,氧气蜡烛在燃烧过程中会产生一些副产物(氯化物烟雾,二氧化碳,二氧化碳,二氧化碳等),造成舱室环境的二次污染。 氧气蜡烛 3.碱性电解水供氧 潜艇的碱性电解水供应氧气。它是一定浓度的NaOH或KOH作为电解质。电流用于将水分解成O 2和H 2。阴极经历还原反应以形成H 2,并且阳极经历氧化反应以形成O 2。电解后产生的气体通过分离器洗涤,净化和冷却,然后将纯化的O 2送入室,收集电解的H 2并排放到潜艇。通常,碱性电解水用于供氧,因为潜水艇在水中航行,因此具有取之不尽用之不竭的水的优点。然而,由于电解水具有相对低的氧气生产效率,因此需要大量的能量,这限制了其应用于常规潜艇。另外,如果在水的电解过程中产生的H 2和O 2的混合物易于爆炸,则在反应过程中对气密性的要求很高。此外,电解质是强碱性溶液,具有高度腐蚀性,通过电解制备的气体必须先洗涤几次才能使用。 潜艇的电池组(锂电池) 4.固体电解质电解供氧 潜艇固体聚合物电解质技术的电解原理类似于碱性水电解。唯一的区别是全氟磺酸聚合物膜片取代了传统的碱性电解质。工作原理是:全氟磺酸聚合物薄膜在水中很薄,是一种良好的离子导体,水合氢离子在电场作用下在薄膜上迁移,阴极上涂有一层阴极和阳极催化材料分别。 H 2 O在阳极电解以形成O 2,H-和e-,H-在阴极形成H 2。一般来说,固体电解质电解水用于供氧,具有能耗低,效率高,成本低,安全可靠,氧气纯度高,承压性能好的优点。 美国潜艇 确认:本文中的某些图像来自源网络。如果有任何侵权行为,请联系并删除。 作者:船民梦见2019年7月14日

                                    上一篇:7月份,四个地方最适合全国老人,温度适宜,风景很美。

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