ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптимальные параметры в цикле высокого давления с детандером из "Глубокое охлаждение Часть 1 Изд.3" 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] Если теплообмен будет и на участке с1е, то для того, чтобы в конечной точке теплообменника е получить некоторую разность температур. [c.136] 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 , который определяется по i — 7-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 я строить характеристическую кривую, которая позволит установить оптимальные параметры цикла. [c.138] Уравнение (2-139) может быть решено, если будет известна зависимость между X и М, так как все остальные величины могут быть найдены по г—Г-, Т—s- и i—5-диаграммам для воздуха. [c.139] Зависимость между- х я М. определяется следуюш,им образом. [c.139] Пусть состояние воздуха перед детандером характеризуется точкой а с температурой Г . Точка Ь характеризует собой обратный газ по выходе из сжижителя с температурой Т . Количество холода, передаваемое 1 кг обратных газов в сжижителе, по величине равняется q = d. [c.139] Чтобы воздух высокого давления в сжижителе мог охладиться до температуры обратных газов (обычно принимают разность температур 5° С), необходимо, чтобы отношение количества воздуха высокого давления к количеству обратных газов равнялось отношению отрезков . [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 Г , по выходе из сжижителя неизвестна, то приходится или задаваться величиной х и затем делать проверку и соответствующую 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) q2 = f f) для 1 кг газа и снова определить величины М и х, в результате чего получаются цифры с достаточной степенью точности для технических расчетов. Производить вторичную корректировку коэффициента р и температуры обратных газов после сжижителя нет необходимости. [c.139] На i—Г-диаграмме (рис. 2-41) строим крчвые для 1 кг воздуха с давлением р = 200 ата и / = 1 ата, соблюдая разность на конце теплообменника =5° С. [c.139] Из точки Ь проводим касательную Ьт. Из точчи касания с проводим Горизонталь и откладываем отрезок f = 5° . Далее проводим вертикаль и горизонталь gd. [c.139] Пример 21. Определить максимальное количество воздуха, проходящего через детандер, (1—М) и коэффициент сжижения х, исходя из условий примера 20. Количество воздуха, проходящего через детандер, будет максимальным при разности температур в средней части теплообменника М = 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 11 14 17 и 23,5° С и минимальной разностью температур в средней части теплообменника Д = 5°С, по г—Г-диаграмме описанным выше методом находим коэффициент р. [c.141] Значения коэффициентов р при различных даны в табл. 2-12. [c.141] Коэффициент полезного действия детандера 7)о = 0,77 к. п. д. компрессора зот = 0,59. [c.141] Вернуться к основной статье