ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Замкнутый холодильный цикл для сжижения воздуха. Машина Филипса из "Глубокое охлаждение Часть 1 Изд.3" В установках глубокого охлаждения большой произвоадтельпости 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—15% азота отводится из-под крышки конденсатора при давлении 5—6 ата и после (Подогрева направляется в турбодетандер, создающий низкотемпературный холод. [c.169] Целесообразно в качестве холодильных циклов принять комбинированные циклы с аммиачным охлаждением. [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 применягь гелий, который является инертным и безопасным газом. [c.169] Процесс изотермического сжатия (рис. 2-76) изображается кривой 1—2. [c.169] Процесс изотермического расширения изображается кривой 3— 4. [c.170] Изменение объемов v и в зависимости от времени. Пунктирн ми линиями показаны изменения в идеальном цикле Цифры I, II, Ш и IV обозначают отдельные процессы согласно рис. 2-76. [c.171] Помимо указанного отклонения действительного цикла от идеального, имеется еще ряд других отклонений, в результате чего холодопроизводительность действительного цикла уменьшается, а потребная мощность увеличивается. [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] Неполное использование тепла в регенераторе может значительно уменьшить холодопроизводительность, создаваемую в газовой холодильной машине. [c.172] Если принять, что в регенераторе используется 99 /о всего передаваемого тепла, т, е. тепловой к. п. д. регенератора Г1 = 0,99, то уменьшение холодопроизводительности в зависимости от конечной температуры приведено в табл. 2-15. [c.172] Слева и справа от регенератора расположены теплообменники. Стрелки показ 1вают направление тепловых потоков. [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 дано 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 помощи двух почти одинаковых поршней, расположенных на коленчатом валу под некоторым углом, а посредством основного 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 основ,ного и вопормогательного поршней, делится на две части объем между основным поршнем и вытеонителем и объем 5 над вытеснителем. [c.172] В объеме 4 происходит сжатие газа, в объеме 5 — расширение его. Изменение этих объемов при гармоническом движении поршней показано на рис. 2-81 в зависимости от угла поворота коленчатого вала. Между объемами 4 и 5, свободно соединенными между собой, в концентрическом пространстве расположены теплообменники и регенераторы. [c.173] Давление газа в объемах над и под вытеснителем почти одинаково, вследствие чего не происходит больших перетечек газа из объема расширения и потери холода незначительны. Это является одной из особенностей и преимуществ машины с вытеснителем. [c.173] Вернуться к основной статье