ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Замкнутый холодильный цикл для сжижения воздуха. Машина Филипса из "Глубокое охлаждение Часть 1" В установках глубокого охлаждения большой производительности мы имеем осуществление двух процессов технологического и холодильного. [c.169] Основное количество газа сжимается до давления, необходимого для осуществления технологического процесса. Что же касается холодильного цикла, то выбирается один из наиболее экономичных циклов цикл высокого давления с аммиачным охлаждением, цикл с двойным дросселированием и аммиачным охлаждением, цикл высокого и среднего давления с детандером. В случае получения продуктов разделения под повышенным давлением на обратном потоке ставится детандер для использования перепада давления. В частности, в крупных установках газообразного кислорода с регенераторами типа Линде-Френкль 12—1б7о азота отводится из-под крышки конденсатора при давлении 5—6 ата и после подогрева направляется в турбодетандер, создающий -низкотемпературный холод. [c.169] Кроме аммиака, для предварительного охлаждения могут быть применены и другие холодильные агенты. Имеющиеся работы по этому вопросу отмечают, что некоторую экономию в расходе энергии может дать применение этилена и метана. Такая экономия может получиться ценой усложнения всей установки. В последнее время в США для предварительного охлаждения воздуха в кислородных установках применяется фреоновый холодильный цикл. [c.169] Для возможности сжижения воздуха при 1 ата необходима температура— 194° С и потому в качестве рабочего тела в машине Филипса должны применяться водород или гелий. Целесообразнее применять гелий, который является инертным и безопасным газом. [c.169] Прежде чем переходить к описанию машины Филипса, раосмотрим идеальный цикл, положенный в основу ее работы. [c.169] Процесс изотермического сжатия (рис. 2-76) изображается кривой 1—2. [c.169] Процесс изотермического расширения изображается кривой 3— 4. [c.170] Помимо указанного отклонения действительного цикла от идеального, имеется еще ряд других отклонений, в результате чего холодо-нроизводительность действительного цикла уменьшается, а потребная мощность увеличивается. [c.171] В действительном цикле имеются тепловые потери, процессы сжатия и расширения происходят не по изотерме, средняя температура газа при компримировании выше, чем температура охлаждающей воды Т , а средняя температура охлаждающего газа ниже Т . Отсюда Т -- Т. [c.171] На работу машины оказывают влияние тепловые потери, и тем более, чем ниже конечная температура. При хорошей изоляции и небольших габаритах частей с весьма низкой температурой эта потеря может быть сведена к весьма небольшой величине. Значительно большее влияние на конечный эффект газовой холодильной машины имеет неполное использование тепла в регенераторе. [c.172] Если принять, что в регенераторе используется 99 / всего гере-даваемого тепла, т. е. тепловой к. п. д. регенератора Лр(. = 0,99, то уменьшение холодопроизводительности в зависимости от конечной температуры приведено в табл. 2-15. [c.172] Если в регенераторе используется 99% передаваемого тепла, то при сжижении воздуха теряется 21% холодопроизводительности, а при сжижении водорода 98%. [c.172] Поэтому при конструировании газовой холодильной машины необходимо обратить особое внимание на возможно более полную передачу тепла в регенераторе. [c.172] Наиболее интересное и оригинальное конструктивное решение дане в газовой холодильной машине Филипса, которую автор ее называет машиной с вытеснителем Изменения объемов в этой холодильной газовой машине производится не так, как в обычной, при помоши двух почти одинаковых поршней, расположенных на коленчатом валу под некоторым углом, а посредством основ ного поршня и вспомогательного, названного вытеснителем . Принцип действия машины Филипса с вытеснителем показан на рис. 2-80. Основной поршень движется в цилиндре 2 и изменяет объем так называемого рабочего пространства . Объем рабочего пространства, изменяющегося в зависимости от гармонического движения основното и вспомогательного поршней, делится на две части объем 4 между основным поршнем и вытеонителем и объем 5 над вытеснителем. [c.172] В объеме 4 происходит сжатие газа, в объеме 5 — р Зсширвние его. Изменение этих объемов при гармоническом движении поршней показано на рис. 2-81 в зависимости от угла поворота коленчатого зала. Между объемами 4 ч 5, свободно соединенными между собой, в концентри-ческо М пространстве расположены теплообменники и регенераторы. [c.173] Изменение объемов 4 и, 5 в зависимости от угла поворота кривошипного вала, в н гжне части отдельно показано изменение объема между поршнем и вытеснителем. [c.173] Вернуться к основной статье