Qhov chaw nres tsheb thoob ntiaj teb (muab) - ib qho kev siv hluav taws xob sategrite} lub ntiaj teb {} {} Lub ntiaj teb {2} Kuv tuaj yeem ua rau nws cov neeg sab hnub qub) rau lub hlis dhau los. Tsis zoo li lub ntiaj teb, qhov twg cov pa oxygen muaj ntau nyob hauv cov huab cua, qhov chaw yog lub tshuab nqus tsev uas tsis muaj cov pa oxygen. Qhov no txhais tau tias cov muab yuav tsum tsim, khw muag khoom, thiab muab cov pa tawm, thiab cov pa roj carbon monoxide Lub kaw lus tus qauv ua tiav kev ntseeg tau (kom tsis txhob muaj lub neej- kev hem ua tsis tiav), ua kom muaj kev phom sij rau kev hloov pauv), los lis cov kev hloov pauv loj thiab cov khoom siv tsis zoo). Hauv qab no yog kev cuam tshuam los ntawm cov lej oxygen, suav nrog nws cov ntsiab lus tseem ceeb, ua haujlwm cov qauv, kev sib tw, thiab rov qab cov kev cai lij choj.
1. Txhawb nqa cov cua tsis zoo
Ua ntej muab rau hauv cov ntsiab lus hauv kev nkag siab txog cov lej hauv nruab nrog cov hom phiaj theem tseem ceeb: tswj cov chaw ua haujlwm hauv ntiaj teb uas muaj peev xwm ua tau. Rau tib neeg kev muaj sia nyob, cov muab:
Oxygen Conctration: 21% (tib yam li lub ntiaj teb), uas yog qib siab rau kev ua pa thiab zam kev hypoxia (oxygen toxicity (cov pa oxygen).
Nyem: 101.3 kilopascals (KPA) lossis 1 qhov chaw (atm) {{2} - qib siab hauv ntiaj teb. Qhov no txwv tsis pub muaj kev mob nkeeg (kev pheej hmoo thaum lub siab poob qis dhau lawm) thiab tso cai rau cov neeg mus sab hnub qub
Roj txhuam: Tshem tawm cov roj av pov tseg xws li co₂ (tsim los ntawm kev ua pa) thiab kab mob tsis huv (piv txwv li, cov orgatile organic sib xyaw los ntawm cov cuab yeej lossis khoom noj).
Kom ua tiav qhov no, cov lej muaj cov pa oxygen ua haujlwmsemi -}} kaw voj- nws ua cov pa tshiab, cov pa tawm los ntawm cov pa roj av, thiab faib nws tusyees thoob plaws hauv chaw nres tsheb.
2. Cov pa oxygen tiam (egs)
Lub hauv paus yog qhov tseem ceeb ntawm cov pa oxygen yog lubCov pa oxygen tiam (egs), Modular teeb tsim los ntawm NASA thiab Russia's Roscosmos (nrog rau kev koom tes hauv European, ESA AER JAPEROSPACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACACE VENTER chaw ua haujlwm, Jaxa). OGS sivelololsissis- Cov txheej txheem tshuaj tib yam siv hauv qee lub ntiaj teb-}}) rau hauv cov pa (O₂) thiab hydrogen (h₂). Ntawm no yog cov ncauj lus kom ntxaws tawg ntawm nws cov khoom siv thiab kev ua haujlwm:
2.1 Cheebtsam ntawm OGS
OGS muaj peb qhov tseem ceeb sthystemsystem, txhua tus nrog cov khoom siv tshwj xeeb:
Dej Ua Los Ua Ke (WPA): Ua ntej PEDCORRYRY, dej yuav tsum ua kom tshem tawm cov paug tsis huv (xws li, ntsev, cov teeb meem organic) uas tuaj yeem ua rau lub egs kev puas tsuaj. WPA khaws dej ntawm peb qhov chaw:
Rov qab dej: Condensate los ntawm chaw nres tsheb cov pa (dej vapor los ntawm kev ua pa thiab tawm hws), kho kom zoo nkauj (cov zis), thiab cov zis (cov zis), thiab cov zis (wb).
Resuply dej: Dej Tso Tawm ntawm Cargo SpireCraft (piv txwv li, Chaw Kawm Ntawv Qaum Teb, Northrop Grumman cov Cygnus) raws li thaub qab rau thaum them rov qab.
Roj Dej Dej: Ib qho los ntawm kev ua haujlwm ntawm cov chaw nres tsheb yav dhau los roj hlwb (siv los tsim hluav taws xob ua ntej kev teeb tsa lub hnub ci arrays). Thaum roj hlwb tsis yog thawj lub zog siv tau, lawv cov dej tseem ceeb tseem siv yog tias muaj.
Electrolysis module (em): Lub plawv ntawm egs, lub em muaj obCov oxide electrolysis hlwb (soecs){- PRESSE PRESSION NTAUS YAM UAS SIV HUV (600-800 DEGREE) rau kev sib cais thiab hydrogen. Tsis zoo li ib txwm muaj electrolysis tshuab (uas siv cov kua electrolytes), soecs siv cov khoom siv ceramic electrolyte uas yog cov khoom siv ntau dua, thiab ruaj khov rau hauv qhov chaw. Ntawm no yog li cas cov txheej txheem ua haujlwm:
Lim dej lim dej tau pub rau hauv cov secs li chav (vaporized kom nce nyiaj).
Ib qho hluav taws xob tam sim no (los ntawm cov hnub ci arrays) yog thov rau lub sececs 'electrodes (anode thiab cathode).
Nyob rau ntawm anode, chav ntxhua khaub ncaws tawm nrog cov ceramic electrolyte los tsim cov pa oxygen (O₂), hluav taws xob, thiab hydrogen ions (h⁺).
Cov hluav taws xob ntws los ntawm kev sib tw sab nraud (tsim kom muaj hluav taws xob ntxiv), thaum hydrogen ions txav los ntawm electrolyte rau cathere.
Nyob rau ntawm cathode, hydrogen ions ua ke nrog cov hluav taws xob ua kom cov roj hydrogen roj (h₂).
Oxygen Tuav Subsystem (OHS): Tom qab ntau lawm, oxygen los ntawm em yog kev ua tiav thiab faib:
Cua txias: Cov pa roj kub kub (los ntawm cov soecs) yog txias rau chav kub siv cua sov (txuas nrog lub xov tooj cua sov).
Kom qhuav: Ib qho dej uas tseem tshuav tshem tawm siv cov roj molecular (zoo ib yam li cov neeg hauv ntiaj teb {}}}
Kev faib: Tus pa qhuav, cov pa ntshiab (99.99% purity) tau xa mus rau cov huab cua los ntawm cov khoom siv ntawm cov cua thiab cov kav dej, sib xyaw ua ke.
Hydrogen Venting: Cov hydrogen breproduct tsis siv los ntawm cov ISS (txij li thaum nres tsheb ciav hlau khiav ntawm lub zog hnub ci, tsis yog hydrogen roj hlwb) thiab yog cua nkag rau hauv qhov chaw. Qhov no yog qhov tseem ceeb sib txawv los ntawm cov chaw ntxov ua tus maub, uas siv hydrogen los tsim hluav taws xob.
2.2 kev ua haujlwm thiab muaj peev xwm ntawm cov egs
OGS yog tsim los ua kom tau raws li cov ESS cov kev thov kev ua pa txhua hnub (kg) ib astronaut (sib npaug ntawm gaseous oxygen ntawm 1 atm). Rau cov neeg coob ntawm 7, tag nrho tag nrho ~ 5.88 kg ntawm oxygen ib hnub. Lub OGS qhov tseem ceeb ntsuas kev ntsuas muaj xws li:
Cov Ntaus Ntau Lawm: Txhua qhov Sevec tuaj yeem tsim ~ 0.5 kg ntawm oxygen ib hnub, yog li ob qho soecs ua ke tsim ~ 1 kg ib hnub. Txawm li cas los xij, cov kab ke ua haujlwm nyob rau hauv hom staggered (ib qho sastec nquag plias, ib qho ntawm standby) kom txo tau cov kev hnav, ua rau cov khoom siv thiab 0.5 kg ib hnub. Qhov no txhais tau tias yog Ogs ib leeg tsis tuaj yeem ntsib tag nrho cov neeg ua haujlwm thov}} Vim li qhov kev xav tau rau cov pa oxygen ntxiv (saib ntu 3).
Zog Efficiency: Cov secs yog qhov ua tau zoo heev, hloov dua siab tshiab ~ 80% ntawm lub zog hluav taws xob rau hauv cov pa (piv rau ~ 60% rau cov nruab nrab electrolysis). Qhov no yog qhov tseem ceeb vim tias cov hnub ci tiv thaiv muaj tsawg lub peev xwm (~ 120 kilowatts, kw, ntawm lub zog rau txhua lub system).
Kev ntseeg tau: Cov egs muaj lub neej tsim lub neej ntawm 15 xyoo (txuas ntxiv los ntawm tus thawj 10 xyoo) thiab suav nrog cov khoom siv sib txuas (piv txwv li, cov thaub qab thaub qab, li qub) kom tiv thaiv tsis tiav. Txij li thaum nws installation hauv xyoo 2008 (raws li ib feem ntawm lub npe ntawm 3 module, tranquility), tus org, clogged dej lim dej) uas tau daws ntawm cov chaw taws teeb daws teeb meem.
3. Backup thiab cov khoom txhawb ntxiv
Thaum lub egs yog cov thawj qhov oxygen, lub / cov tshuab sib txuas ntxiv rau cov khoom lag luam txuas ntxiv rau thaum muaj kev xav tau ntau dua).
3.1 Nias cov pa luam tawm cov pa roj carboncten (Lavxias teb sab)
Lub ntsiab lus Lavxias (Rs) - Kuv muaj cov qauv zoo li ZVEZDA (kev pabcuam module) thiab Nauputpose module) - sivKev Tso Tsheb Hlau Luam Panking Paraws li ib tug thaub qab. Cov tso tsheb hlau luam no yog:
Kev tsim ua: Kev tso tsheb hlau luam meylindrical ua los ntawm titanium alloy (kom withstand siab thiab qhov chaw hluav taws xob) nrog lub peev xwm ntawm ~ 40 litres txhua. Lawv tau khaws cov pa oxygen zoo li lub siab- pa, lossis 20.7 mpa}
Mov: Tso tsheb hlau luam tau xa mus rau sab hauv los ntawm Lavxias Cargo Spirgraft (piv txwv li kev nce qib) thiab txuas nrog Rs qhov chaw nres nkoj sab nraud. Txhua qhov kev kawm nce qib nqa 2-3 tus tso tsheb hlau luam, muab ~ 100-150 kg ntawm oxygen ib lub hom phiaj (txaus los txhawb pab neeg ntawm 7 rau ~ 20-25 hnub).
Kev xa mus: Thaum OGS tsis ua tiav, RS's Lub Neej Kev Txhawb Nqa qhib rau cov oxygen los tso oxygen los tso oxygen los ntawm cov tso tsheb hlau luam mus rau hauv chaw nres tsheb. Cov tso tsheb hlau luam tseem siv thaum lub sijhawm txuas (EVA, kev ua haujlwm ntxiv) kom muab cov pa oxygen rau cov neeg sab hnub qub.
3.2 cov pa taws tswm ciab (tshuaj pa oxygen generators)
Rau cov xwm txheej kub ntxhov (piv txwv li, ib qho tseem ceeb ogs ua tsis tiav nrog kev ncua sij hawm nyob rau hauv Cargo resupply), lub ntsiab lus sivCov pa taws-}} {{-} Cov tshuab hluav taws xob uas tsim cov pa ntawm kev tawm tsam cua. Cov tswm ciab no yog:
Muaj pes tsawg: Txhua lub tswm ciab yog qhov chaw ruaj khov ntawm sodium chlate (naclo₃) tov nrog catalyst (piv txwv li roj (piv txwv li roj (piv txwv li (xws li txhuas). Thaum igned, sodium chlium chanaug decomposes ntawm high kub (500-600 degree) los tsim cov pa oxygen thiab sodium chloride (cov ntsev).
Lub peev xwm: Ib lub tswm ciab (qhov hnyav Lub IsSS nqa tawm ~ 100 tswm ciab, khaws cia hauv cov thawv hluav taws hauv txhua qhov qauv (piv txwv li, Zarya, kev sib sau) rau kev nkag tau yooj yim.
Kev xyuas xim: Cov tswm ciab tswm ciab yog tsim kom muaj kev nyab xeeb hauv chaw seem (tsuas yog ua kom sov (tsuas yog siv cov nplaim hluav taws (nws tau sau rau hauv lub lim thiab tom qab raug tshem tawm thaum lub sijhawm ua haujlwm cargo). Txawm li cas los xij, lawv tsuas yog siv los ua lub sijhawm kawg vim lawv muaj peev xwm thiab kev xav tau kev tuav tawm.
3.3 Kev Txhawb Nqa Lub Neej: rov ua cov pa oxygen los ntawm kev sib xyaw
Tus ISSKev tswj hwm ib puag ncig thiab kev txhawb nqa lub neej (ECLSs)Xws li cov regenerative tivthaiv uas ua cov pa oxygen los ntawm co₂-}} tso tawm qhov xav tau ntawm cov pa oxygen tshiab. Qhov no yog ua tiav ntawmCov pa roj carbon dioxide tshem tawm los ua ke (CDRA)(Peb ntu) thiab covVozdukh System(Lavxias teb sab):
CDRA (Asmeskas ntu): Siv ob -}} kauj ruam cov txheej txheem hu uaKhoom Amine Dej DesorptionTxhawm rau tshem tawm co₂ thiab tsim cov pa:
COG ADsorption: Huab cua los ntawm cov Isres yog nqus dej los ntawm lub txaj ntawm khoom siv amine khov kho (ib qho tshuaj lom neeg uas khi rau kev khi). Lub tsev kho mob khau raj kheej, thaum cov huab cua huv (tsis muaj CO₂) tau xa rov qab mus rau qhov chaw nres tsheb.
DESORPION THIAB OXYGEN LAWM: Thaum lub txaj amine yog noo noo, nws yog rhuab kom tso cov cuab yeej sib tsoo. Cov co₂ yog tom qab ntawd siv tau nrog hydrogen (los ntawm egs cov txheej txheem electrolysis) nyob rau hauv aSabatier reactor(Lwm cov khoom siv ECLSS) los tsim cov dej (h₂o) thiab methane (ch₄). Cov dej tau xa mus rau OGs yuav tau sib faib ua pa thiab hydrogen, tsim lub voj kaw.
Vozdukh System (Segment Lavxias): Siv cov txheej txheem zoo sib xws tab sis nrog cov tshuaj sib txawv (lithium hydroxide, lioh) kom nqus tau. Tsis zoo li CDRA, Vozdukh system tsis hloov kho rau hauv oxygen -} dua, nws tau cog qoob loo tom qab nws hloov chaw ntawm cov cargo cov phiaj xwm cargo). Txawm li cas los xij, nws yooj yim dua thiab txhim khu kev ntseeg ntau dua li cov CDRA, ua rau nws muaj txiaj ntsig zoo.
Lub regenerative system txo cov Iss Oxygen thov los ntawm ~ 40%-} Qhov kev ua tau zoo uas txo qhov kev xav tau rov qab ua haujlwm. Piv txwv li, tsis muaj kev rov ua dua tshiab, cov chaw nres tsheb yuav xav tau ~ 9.8 kg ntawm oxygen ib hnub rau 7 astronautions; Nrog kev rov ua dua tshiab, cov tee no mus ~ 5.88 kg.
4. Txhiv kom txaus ntseeg rau kev kub ntxhov
Ntxiv rau hauv cov chaw thib ob, cov muaj kev mob siab oxygen cia lub tshuab los lis cov kev xav tau siab thiab xwm txheej kub ntxhov. Cov kab ke no yog tsim los khaws cov pa hauv ob hom: high - pa roj thiab kua.
4.1 High {-} Cov Roj Siab Siab (Peb Segment)
US Segment'sHigh - kev tso tsheb hlau luamMuaj nyob hauv cov ntawm 1 (kev sib koom siab) thiab ntawm 3 (tranquility) modules. Cov tso tsheb hlau luam no:
Kev tsim ua: Cov twj vov hlau ua los ntawm inconel (a nickel {{chromium alloy resistant rau corrosion thiab kub ntawm ~ 150 liv txhua. Lawv khaws cov pa ntawm 6,000 psi (41.4 mpa}
Lub peev xwm: Txhua lub tank tuav ~ 100 kg ntawm oxygen (txaus rau 7 tus neeg sab hnub qub rau ~ 17 hnub). Tebchaws Asmeskas ntu muaj 4 lub tso tsheb hlau luam, muab tag nrho cov thaub qab ntawm ~ 400 kg (txaus rau ~ 68 hnub).
Siv cov ntaub ntawv: Cov tso tsheb hlau luam no tau siv los ntxiv rau egs thaum muaj kev xav tau (piv txwv li ob tus neeg mus txog sab nraud, nce qib oxygen Lawv kuj tau siv los ua kom tau txiav txim siab rau kev txiav txim siab qhov chaw nres tsheb tom qab lub dav hlau (txij li qee cov huab cua ploj thaum Eva).
4.2 Cov tshuaj oxygen (LEX) cia (xwm txheej ceev xwb)
Rau ntev - Term xwm txheej kub ntxhov (piv txwv li, ib lub hlis {3} egs tsis ua hauj lwm), lub thawv muajCov kua pa oxygen (LEX)- tib daim ntawv siv hauv cov roj foob. Lox yog khaws cia rau hauv:
Kev tsim ua: Ob npaug {-} walled walled tso tsheb hlau luam txheej kom ceev cov lox ntawm -183℃(nws lub bub point ntawm 1 atm). Cov tso tsheb hlau luam me me (~ 50 liv ib qho) vim qhov chaw txwv ntawm qhov chaw nres tsheb.
Lub peev xwm: Ib qho 50-litre LEX Tank tuav ~ 60 kg ntawm oxygen (txij li li loos 1 muaj qhov ntom ntom ntawm 1.141 kg / L), txaus rau 7 tus neeg sab hnub rau ~ 10 hnub. Cov muaj 2 tus tso tsheb hlau luam, muab tag nrho cov ~ 120 kg (txaus rau ~ 20 hnub).
Kev sib tw: Khaws cia lox nyob rau hauv qhov chaw yog qhov nyuaj vim tias lub chaw nres tsheb hloov (los ntawm lub chaw nres tsheb hloov pauv (los ntawm} 12} {degree hauv tshav ntuj), ua rau ib qho lox kom boil tawm (vaporize). Txhawm rau txo cov rwj-tawm, cov tso tsheb hlau luam tau nruab nrog cov cua sov uas daws tau cov pa roj ntau ntxiv (uas yog tom qab siv hauv chaw nres tsheb).
5. Kom cov khoom siv tsis zoo thoob plaws cov qauv
Cov ISS yog ib lub network ua haujlwm ntawm 16 modules (raws li 2024), suav nrog cov chaw nyob (piv txwv li cov chaw soj ntsuam), thiab cov kev pabcuam, zvezda, NAUKA). Kom ntseeg tau txhua qhov module muaj ib qho xwm txheej 21% oxygen conctration, lub chaw nres tsheb siv aLub Chaw Haujlwm Tshaj TawmNrog cov hauv qab no:
5.1 CUA Kiv Cua
Txhua qhov module muaj 4-6Cua Cua Kev Kub CuaUas txav dav cua ntawm tus nqi ntawm ~ 1 cubic meter ib feeb. Cov kiv cua no:
Tiv thaiv cov cua daj cua dub (uas yuav ua rau muaj cov pa oxygen tsawg hauv cov ces kaum ntawm module).
Sib tov cov tshiab tsim tawm oxygen nrog huab cua uas twb muaj lawm los tswj hwm 21% siab.
Kev thawb cua los ntawm CDRA / Vozdukh Systems kom tshem tawm cov koom nrog thiab cov khoom noj.
Cov kiv cua yog qhov tseem ceeb vim tias, hauv microgravity (hnyav tsis zoo), huab cua tsis yog ncig ib txwm (zoo li nyob hauv ntiaj teb vim kev ntseeg siab). Yog tsis muaj kiv cua, cov neeg sab hnub tuaj yeem muaj kev hypoxia hauv cov cheeb tsam deb ntawm cov oxygen.
5.2 cov li qub thiab kav dej
Lub network ntawmStainless Hlau Kav(2-4 nti hauv txoj kab uas hla) txuas rau egs, tso tsheb hlau luam, thiab modules. Txhua cov yeeb nkab yog nruab nrog:
Solenoid Li Qub: Hluav taws xob tswj cov khoom uas qhib thiab kaw kom tswj hwm cov pa oxygen. Cov li qub yog redundant (txhua tus yeeb nkab muaj ob lub li qub) kom tiv thaiv kom tsis txhob muaj cov kua zaub.
Siab Sensors: Saib xyuas lub siab nyob rau hauv cov kav dej kom ntseeg tau tias nws phim cov chaw nres tsheb cov cua txias (101.3 kpa). Yog tias cov tee hluav taws (piv txwv li, vim muaj kev xau), lub sensors ua rau lub tswb ceeb thiab kaw cov khoom cuam tshuam.
Ntxaij Lim Dej: Tshem cov hmoov av thiab cov khib nyiab los ntawm cov pa kom tiv thaiv kev puas tsuaj rau cov kiv cua thiab cov kev txhawb nqa lub neej.
5.3 module -}} Tshwj Xeeb Cov Regulators
Txhua tus module muaj aSiab Regulatoruas kho cov pa oxygen kom txaus rau hauv cov qauv raws nws qhov loj me thiab txoj haujlwm. Piv txwv li:
Cov qauv me me (piv txwv li, cov pab pawg neeg ua haujlwm, uas yog ~ 10 teev ntawm cov pa dej (piv txwv li cov lej loj)
Cov regulators kuj tseem paub tseeb tias tus qauv lub siab tseem nyob ntawm 101.3 kpa, txawm hais tias lwm cov qauv tau hais daws (piv txwv li, tom qab lub dav hlau).
