ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптимальные параметры в цикле высокого давления с детандером из "Глубокое охлаждение Часть 1" В основном теплообменнике для осуществления теплообмена между количествами прямого и обратного потоков газов должно быть строго определенное соотношение, зависящее от их теплоемкостей и температур, в пределах которых происходит теплообмен. [c.136] Количественные соотношения находятся следующим образом. [c.136] Обычно при расчете теплообменника принимают как необходимое условие, чтобы разность температур между газами ни на одном участке не была ниже апределбнной величины М. В этом случае производят гао-строение, показанное на рис. 2-39. На /—-Т -диаграмме, на которой нанесены кривые и 72 = ф( 0, проводят касательную оЬ и из точки касания откладывают отрезок Ьт = А1. Из точки ш проводят вертикальную линию. [c.137] В основном теплообменнике происходит теплообмен между М [кг] воздуха высокого давления и (1 —х) [кг] воздуха низкого давления. [c.138] Для определения величины М нужно знать коэффициент р, который определяется по г — Т -диаграмме указанным выше методом. [c.138] После определения величины М по уравнению (2-135) находим количество жидкого воздуха х. [c.138] Поэтому приходится задаваться рядом значений температур воздуха перед детандером через известные интервалы, для каждой из них определять X и Л ° и строить характеристическую кривую, которая позволит установить оптимальные параметры цик1 . [c.138] Уравнение (2-139) может быть решено, если будет иззестна зависимость между л и М, так как все остальные величины могут быть найдены по i-T-, T-s- и /-5-диаграммам для воздуха. [c.139] Зависимость между х vi М определяется следующим образом. [c.139] Пусть состояние воздуха перед детандером характеризуется точкой а с температурой Т . Точка Ь характеризует собой обратный газ по выходе из сжижителя с температурой Количество холода, передаваемое 1 кг обратных газов в сжижителе, по величине равняется q = d. [c.139] Подставляя в уравнение (2-139) вместо х величину 1—Мр, определяем количество дроссельного воздуха М кг], после чего находим коэффициент сжижения х и количество обратных газов (1—х). [c.139] Поскольку вначале температура обратных газов по выходе из сжижителя неизвестна, то приходится или задаваться величиной х и затем делать проверку и ссответствуюшую корректировку, или для предварительного расчета принимать, что через теплообменник и ожижитель проходит полное количество газов. Описанным выше методом находят коэффициент Р подставляя его в уравнение (2-139) или (2-138), определяют значения величин М и х, которые являются лишь первым приближением. Зная х, можно внести уточнение в положение прямой (рис. 2-40) q = t) для 1 кг газа и снова определить величины М vi х, в результате чего получаются цифры с достаточной степенью точности для технических расчетов. Прсизводить вторичную корректировку коэффициента р и температуры обратных газов после сжижителя нет необходимости. [c.139] На /-Т -диаграмме (рис. 2-41) строим кривые для 1 кг воздуха с давлением р = 2J0 ата и р = I ата, соблюдая разность на конце теплообменника =5° С. [c.139] Из точки Ь проводим касательную Ьт. Из точки касания с проводим горизонталь и отхладмваем отрезок г/= 5° С. Далее проводим вертикаль fg и горизонталь gd. [c.139] Л з = 1,17-0,94 = 1,1 квт-я кг жидкого воздуха. [c.140] Пример 21. Определить максимальное количество воздуха, проходящего через детандер. (1—уИ) и коэффициент сжижения х, исходя из условий примера 20. Количество воздуха, проходящего через детандер, будет максимгльным при разности температур в средней части теплообменника = 0° С. [c.140] В цикле высокого давления с детандером при увеличении недорекуперации увеличивается коэффициент р и, следовательно, количество воздуха, пропускаемого через детандер, увеличивается, что влечет за собой возрастание общей холодопроизводительности установки. Одновременно с этим увеличиваются и холодопотери. Пока увеличение холодопроизводительности, связанное с недорекуперацией, превышает возрастание холодопотерь, целесообразно иметь более высокую разность температур на теплом конце теплообменника. [c.141] Задаваясь различной разностью температур например, 5 8 И 14 17 и 23,5° С и минимальной разностью температур в средней части теплообменника Д/ = 5°С, по г—Т -диаграмме описанным выше методом находим коэффициент р. [c.141] Значения коэффициентов при различных даны в табл. 2-12. [c.141] Коэффициент полезного действия детандера y q = 0,77 к. п. д. компрессора fl 3om = 0.59. [c.141] Вернуться к основной статье