ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реальные процессы сжижения воздуха из "Технология связанного азота Синтетический аммиак" Описанный выше идеальный процесс сжижения газа практически не удается осуществить вследствие невозможности создания требуемого давления. Нанример, для осуществления цикла сжижения всего количества воздуха (1Состояние О на рис. 146), по Хаузену, необходимо было бы давление порядка 500 ООО ат. В процессах сжижения газов давление обычно не превышает 200 ат. Сжижение происходит только частично с одновременным использованием газообразной части воздуха, охлажденной при проведении процесса. [c.391] ПОМОЩИ отходящих холодных газов, 3) расщирение, которое может происходить С одновременным соверщением внешней работы (в детандере) или без совершения внешней работы (в дрос-сельно-м вентиле), т, е, с использованием эффекта Джоуля-Томсона. [c.392] Различия поведения воздуха и идеального газа иллюстрируются рис. 147, на котором изображены изотермы воздуха в системе координат р о—р. Изотермы идеального газа параллельны между собой и лежат. на горизонтальных линиях сетки графика. [c.393] Диаграмма Т—5 для воздуха, изображенная на рис. 148,. представляет собой график изменения термодинамических величин для 1 кг воздуха в З а(вис им01сти от изменений температуры при различном давлении. [c.393] Измерив на диаграмме расстояния (по вертикальной прямой) между изобарами для максимального и минимального давления, можно найти величину теоретического охлаждения воздуха При адиабатическом (изоэнтр опичееком) расширении его з детандере. [c.393] Для упрощения на диаграмме не показаны кривые степени влажности, начинающиеся в критической точке. [c.394] Началом графика практически считается точка пересечения пограничной кривой жидкости (.Y=0) с горизонтальным отрезком изобары р=1 ата, причем энтропия полностью сжиженного газа принимается равной нулю (S=0). Для воздуха это состояние соответствует температуре примерно 79°К. [c.394] Кривая л =0, отделяющая область жидкости от области насыщенного пара, представляет собой кривую температур кипения сжиженного воздуха при разном давлении. Почти горизонтальные отрезки изобар соответствуют связанному с увеличением энтропии процессу испарения жидкости при почти постоянной температуре. Небольшое отклонение изобар от горизонталей в области насыщенного пара обусловлено изменением состава жидкости по мере конденсации парообразных компонентов воздуха (см. первую сноску к табл. 75, стр. 388). [c.394] Пример. Определить по диаграмме TS теплоту испарения 1 кг воздуха под давлением р=20 ата при 120°К. [c.394] Практически снижение температуры расширяющегося газа определяют, исходя из расстояний между точками пересечения изобар не с прямолинейной адиабатой, а с политропой (см. рис. 152,6, 155,6, 156,6, стр. 399 и 402). [c.394] Следовательно, эффект изменения температуры прямо пропорционален количеству подведенного или отведенного тепла. [c.394] Для политропы показатель степени имеет значение, среднее между 1 и 1,4. [c.395] В реальных условиях процесса тепло подводится извне (вследствие несовершенства изоляции) и, кроме того, выделяется в результате трения между молекулами газа и стенками детандера. Поэтому не достигается такого понижения температуры газа, которое было бы возможно в обратимом процессе. [c.395] Наблюдая на диаграМ Ме Т-—5 падение давления по кривой лостоянной энтальпии (г = соп81), можно определить снижение температуры при изоэнтальпическом дросселировании (эффект Джоуля—Томсона). [c.395] Падение температуры, вызываемое расширением воздуха в дроссельном вентиле, меньше падения температуры в результате адиабатического расширения воздуха в детандере при одинаковом в обоих случаях перепаде давлений. Однако из-за возможности возникновения гидравлических ударов в цилиндре поршневого детандера и опасности эрозии лопаток турбодетандера ПОД действием капель сжиженного газа стремятся не охлаждать зоз дух в этих .машинах до точки р Осы. По этой причине снижение температуры в результате адиабатического расширения воздуха необходимо использовать для охлаждения и сжижения другого газового потока, находящегося под давлением. [c.395] При сравнении обоих методов охлаждения с учетом потерь, вызванных механическим трением частей детандера, и трудностей его обслуживания преимущества применения детандера перед дросселированием воздуха становятся незначительными. Однако в конденсационных установках, работающих при низ-К0 М давлении, нельзя обойтись без применения детандера. [c.395] Эффект Джоуля—Томсона при расширении воздуха до давления 1 кг/см-. [c.397] Вернуться к основной статье