ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы техники низких температур из "Технология соединений связанного азота" В современной технике разделения газовых смесей, наряду с сорбционны ми методами, широко применяются методы фракционированной конденсации и ректификации сжиженной смеси газов. [c.90] Фракционироваиная конденсация заключается в том, что из газовой омеси конденсируется только один компонент или группа компонентов (фракция), а остальные остаются газообразными. [c.90] При ректификации все состанные части газовой смеси переводят в жидкое состояние, а затем последовательно испаряют. Разделение смеси на отдельные компоненты основано на различии температуры кипения газов,. входящих в ее состав. [c.90] Для перевода газовых смесей в Ж1ИДКое состояние применяют очень низкие температуры. Так, например, температура кипения кислорода при атмосферном давлении —1 83°С, азота —195,8, водорода —252,8, воздуха —192° С. [c.90] Технику низких температур принято делить на две части умеренное и глубокое охлаждение. Умеренное охлаждение, ИЛ1И умеренный холод, достигается при температурах минус 70 — минус 100° С. Более низкие температуры относятся к глубокому холоду и достигаются глубоким охлаждением. [c.90] Для получения умеренного холода в качестве холодильных агентов используют в большинстве случаев сжиженные газы — аммиак, двуокись серы, пропан и бутан, т. е. вещества с низкими температурами кипения. Охлаждение проис.ходи т за счет поглощения тепла испаряющейся жидкостью. Образующиеся газы сжижают путем сжатия до высокого давления и последующего охлаждения в теплообменниках. [c.90] Для сжижения газов с очень низкой температурой кипения (воздух, азот, водород) необходимо использование метода глубокого охлаждения. [c.90] Температура сжижения газа зависит от его давления. Чем меньше да Вление газа, тем ниже температура его сжижения. [c.91] Температура, выше которой газ не переходит в жидкое состояние ни пр И каком, даже очень высоком давлении, называется критической. [c.91] Давление, соответствующее критической температуре, при которой происходит сжижение газа, называется критическим давлением. Каждый газ имеет свои определенные значения критической температуры и давления. [c.91] Например, критическое давление воздуха 38,4 ат, критическая температура —140°,6 С, при атмосферном давлении воздух начинает сжижаться при температуре —192° С, заканчивается сжижение при температуре — 194, 4° С. [c.91] Для получения низких температур применяют дросселирование газа или быстрое расширение его с отдачей внешней работы. Дросселированием называется расш,ирение газа, осуществляемое пропусканием его через узкую и ель расширительного вентиля. Дросселирование газов сопровождается дроссельным эффектом, или эффектом Джоуля-То)МСона. [c.91] Дроссельный эффект заключается в том, что при расширении сжатого газа до более низкого давления без совершения внешней работы и без теплообмена с окружающей средой температура его изменяется. Физическая сущность дроосельного эффекта заключается в том, что при дросселировании реального газа часть его внутренней энергии расходуется на преодоление сил при-тял ения между молекулами. Дроссельный эффект может быть положительным, отрицательным и равным нулю. Температура, при которой дроссельный эффект равен нулю, называется инверсионной. [c.91] Все газы, за исключением водорода, имеют положительный дроссельный эффект, а следовательно, и высокую инверсионную температуру. Температура газов, охлажденных ниже инверсионной температуры, при дросселировании понижается. Таким образом, для получения низких температур газ или смесь газов сжимают, затем охлаждают и дросселируют. [c.91] В газоразделительных установках для получения температур глубокого холода применяют также метод расширения сжатого газа с отдачей внешней работы. Расширение газов осуществляют в расширительных машинах, называемых детандерами. [c.91] Работа, производимая газом в детандере, используется для получения электрической энергии или сжатия газа. [c.92] Вернуться к основной статье