ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Содержание Минимальная работа сжижения газов из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 4 (низкое качество)" Для воздуха интегральный дроссель-эффект может быть легко найден по 1 — Г-диаграмме (рис. 412), которая построена на основе численных значений диференциальных дроссель-эффектов, найденных опытным путем. [c.646] По этой диаграмме, зная теплосодержание и давление воздуха для точки п, мы можем найти по опытному значению дроссель-эффекта его давление в точке т, проводя от п горизонтальную линию, длина которой соответствует выбранному интегральному масштабу. Нанесенные таким образом, точки соединены главными линиями, идущими по диагонали диаграммы и представляющими собой изобары. [c.646] Кроме того, по этой диаграмме можно найти и количество холода, необходимое для сжижения 1 кг воздуха. [c.647] Диаграмма Т — для воздуха. Для разрешения вопросов, связанных с сжижением газов, весьма удобно пользоваться также и Г — 5-диаграммой (рис. 413). [c.647] Эта диаграмма построена при помощи описанной уже / — Г-диаграммы и некоторых теоретических и эмпирических формул. [c.647] По оси абсцисс на этой диаграмме отложены энтропии 1 кг воздуха, а по оси ординат—абсолютные температуры. [c.647] Кривые, идущие на диаграмме слева вверх и направо, являются изобарами для различных давлений, начиная с и кончая 200 ат. [c.648] Правый нижний угол диаграммы, ограниченный правой ветвью пограничной кривой и критической изотермой, — область перегретого пара. Левый угол диаграммы, ограниченный с одной стороны левой ветвью пограничной кривой и с другой стороны — критической изотермой, представляет собой область жидкой фазы. Вся верхняя часть диаграммы от критической изотермы и выще-отвечает состоянию постоянных газов. [c.648] Т — -диаграммой мы и будем пользоваться при рассмотрении рабочих процессов установок для сжижения газов. [c.648] Для достижения низких температур в технике используют не только эффект Джоуля-Томсона, но и расширение предварительно сжатого и охлажденного газа с отдачей вне Шней работы (изоэнтропическое расширение). В конечном итоге достижение низких температур связано с сжижением газов и по существу техника глубокого охлаждения является техникой сжижения газов. [c.648] Основным показателем, характеризующим экономичность любого метода сжижения газов, является расход энергии на сжижение 1 кг газа, а степень совершенства данного процесса может быть оценена путем сравнения фактического расхода энергйи с теоретически минимальной работой, затрачиваемой на сжижение. [c.648] ЛI —работа сжижения 1 кг газа в ккал. [c.648] Последнее равенство отвечает второму закону термодинамики. Ибо если мы представим себе, что охлаждающая вода и газ обратимо обмениваются теплом в замкнутой системе, причем тепло отнимается от тела (газа) при низкой температуре и отдается воде при более высокой, то необхо-дима затрата извне механической энергии для осуществления процесса теплообмена. [c.649] Найдем теперь на диаграмме площадь, эквивалентную затрачиваемой работе (АЬ), которая должна быть, очевидно, частью площади АВОС. [c.649] Охлаждение газа от Т1 (точка А) можно предположить протекающим по изобаре АР до кривой насыщения при температуре Гг. От точки F до С идет конденсация пара при постоянной температуре Т%. [c.649] Очевидно, что первой составляющей соответствует количество теплоты, эквивалентное площади ЕР АС, а второй — количество тепла, эквивалентное площади ПСРЕ, и, таким образом, на долю работы остается площадь СВАР (незаштрихованная площадь на диаграмме). [c.649] Абсолютное значение АЬ найдем согласно второму закону термодинамики, по которому сумма энтропий всех тел, участвующих в замкнутом процессе, уменьшается или в предельном случае равна нулю. [c.649] По диаграмме (рис. 414) видно, что площадь Л/ СВ площади СВ1И, т. е. минимальная работа сжижения меньше работы, затрачиваемой по идеалы ому циклу Карно. [c.650] Практически, однако, вычисленного минимального значения затраты работы по сжижению газа достичь не представляется возможным, так как для этого пришлось бы работать при исключительно высоких давлениях. [c.650] Как уже было сказано выше, количество тепла, равное ( 2, которое необходимо отнять от газа при его сжижении, составляется из двух частей теплоты охлаждения газа от Тх до Гг и теплоты конденсации (испарения). [c.650] Вернуться к основной статье