ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные положения из "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии Издание третье" Охлаждение до температур, более низких, чем температура окружающей среды, связано с переносом тепла с низшего температурного уровня на высший. Согласно второму закону термодинамики, этот перенос тепла возможен лишь при затрате энергии. Перенос тепла с низшего температурного уровня на высший осуществляется по обратному циклу Карно. [c.187] Перенос тепла с одного температурного уровня на другой — обратимый процесс. Следовательно, тепло может быть перенесено по обратному циклу Карно с низшего температурного уровня То на высший температурный уровень Т при соответствующей затрате работы I. В частности, процесс охлаждения можно осуществить следующим образом (рис. 9.1). Рабочее тело (газ) адиабатически сжимается с затратой работы (линия 1—2) и после этого изотермически конденсируется (линия 2—3), отдавая тепло Q окружающей среде при температуре Т. Полученная жидкость адиабатически расширяется, производя полезную работу (линия 3—4), и затем испаряется (линия 4—1) при пониженном давлении, отнимая тепло Qo от охлаждаемого материала, при температуре 7о. [c.187] Для осуществления холодиль ных циклов применяют различ ные газы, называемые холодильными агентами (хладагентами) При умеренном охлаждении используют газы, имеющие крити ческие температуры выше температуры окружающей среды а для получения очень низких температур — газы с критической температурой ниже температуры окружающей среды. [c.188] Охлаждение до температур в области до 120 К принято считать умеренным, а ниже 120 К — глубоким. [c.188] Диаграмма состояния реальных газов в координатах Г—5 показана на рис. 9.2. В нижней части диаграммы имеются линии жидкости и пара, сходящиеся в одной точке Тк, которая соответствует критической температуре. [c.188] размещенная выше и правее кривой, соответствует состояниям газа или перегретого пара. На диаграмме показаны также изобары и изоэн-тальпы. [c.189] Умеренное охлаждение отличается от глубокого тем, что в первом случае сжатые до соответствующего давления газы конденсируются, отдавая тепло окружающей среде во втором случае перед конденсацией газы необходимо охлаждать до температур более низких, чем температура окружающей среды. [c.189] В холодильной технике большое практическое значение имеет охлаждение при расширении предварительно сжатых газов а) адиабатическое (изоэнтропическое) в расширительной машине (детандере) б) изоэнтальпическое при пропускании через дросселирующий вентиль. [c.189] Из приведенных уравнений видно, что дроссельный эффект зависит от давления и температуры газа он может быть положительным (охлаждение газа), отрицательным (нагревание газа), равным нулю. Температуру, при которой дроссельныйэф- фект равен нулю, называют инверсионной. Некоторые газы, в том числе водород, имеют не одну, а несколько инверсионных тгемператур. [c.190] Дроссельные эффекты и инверсионные температуры находят обычно по диаграммам, составленным на основании опытных данных. [c.190] Вернуться к основной статье