ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реальные циклы сжижения газов (глубокого охлаждения) из "Технология связанного азота" Различают следующие группы циклов глубокого охлаждения с использованием эффекта Джоуля — Томсона, с использованием адиабатического (изоэнтропического) расширения газов, цикл Капицы и др. К циклам первой группы относятся циклы с однократным дросселированием, с однократным дросселированием и аммиачным охлаждением, с двумя давлениями воздуха. [c.102] Цикл с однократным дросселированием. При дросселировании воздуха, имеющего начальную температуру 30 °С, с давления 200 ат до 1 ат температура газа понижается до —5 С. Поэтому, чтобы путем дросселирования достигнуть температуры сжижения воздуха, применяют регенеративный принцип. Он заключается в непрерывном использовании холода, получаемого при дросселировании, для охлаждения новых порций газа в противоточном теплообменнике. [c.102] На рис. П1-9 изображена Т — 5-диаграмма процесса постепенного охлаждения воздуха, начиная с температуры окружающей среды до температуры кипения жидкого воздуха под атмосферным давлением, т. е. до 81 К. Первая порция воздуха сжимается компрессором (линия АВ), сжатый воздух дросселируется (линия В — /) до начального давления, при этом температура воздуха понижается на Охлажденный при дросселировании воздух встречается в теплообменнике со второй порцией сжатого воздуха и охлаждает его на Дii (линия В — /). [c.102] Вторая порция сжатого и охлажденного воздуха дросселируется (линия / — 2) до первоначального давления, благодаря чему его температура снижается на А/з- Эта порция воздуха встречается в теплообменнике с третьей порцией сжатого воздуха и охлаждает ее на А/г (линия В — / — //) и т. д. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута температура 81 К (точка V), т. е. температура кипения жидкого воздуха при атмосферном давлении, после чего наступает устойчивый процесс сжижения воздуха. [c.102] К—компрессор X—холодильник 7 0—теплообменник основной Лр.—дросс льный вентиль, С—сборник жидкости. [c.103] Цикл с однократным дросселированием применяется в установках небольшой производительности. Они мало экономичны, но просты по оборудованию и обслуживанию. [c.104] Пример 9. Вычислить долю сжижаемого воздуха X в цикле с однократным дросселированием и расход энергии на сжижение М, если Рт = 1 ат, Р = = 200 ат, Н = 30 С, потери холода в окружающую среду и недорекуперацня 7п + 9н = 11,5 кдж1кг (0,335 кдж моль), %з. = 0,6. [c.104] Здесь 11,5 кдж/кг — сумма д + д , принятая как в примере 9. [c.105] Аммиачное охлаждение резко повышает экономичность установок, так как проводится на более высоком температурном уровне, поэтому энергии расходуется значительно меньше, чем на уровне низких температур. На 1 ккал ( 4,19/с ж) холода при аммиачном охлаждении до —45 °С расходуется 3,6 кдж энергии, при глубоком охлаждении 1ЮД давлением 200 ат расход энергии составляет 96 кдж. [c.105] Т до Т а (линия 5—Г), во втором — до Тг (линия г—1). [c.105] ГЛ—теплообменник предварительный ТА— теплообменник аммиачный (остальные обозначения те же, что на рис. Ш-10). [c.105] С обратными потоками расширенного воздуха. На основе этих наблюдений были созданы установки с двумя давлениями, в которых основной поток воздуха сжимают до давления 6—7 ат, а небольшое количество воздуха, требуемое для получения необходимого холода, компримируют до 200 ат. [c.106] Цикл с двумя давлениями и предварительным аммиачным охлаждением еще более экономичен. Он применяется в азото-кис-лородной установке Г-6800 (стр. 123). [c.107] Величина зависит от количества расширенного воздуха М, его давления и температуры перед турбодетандером Т . [c.108] По циклу низкого давления с турбодетандером в С(ХР построены и работают очень крупные и совершенные кислородные установки БР-1, БР-2 и др. и азото-кислородные установки БР-6 и БР-9. [c.108] Вернуться к основной статье