Коэффициент полезного детандера

Принципиальная схема детандерного расширения представлена на рис. 41. Детандерное расширение характеризуется постоянством энтропии процесса. Газ засасывается компрессором К при давлении pi и температуре Ti и изотермически сжимается до давления р2 (линия 1—2). Сжатый газ расширяется в детандере Д-Р до первоначального давления рь Теоретически расширение в детандере происходит при постоянной энтропии (линия 2—3) и газ должен охладиться при этом до температуры Тг. При этом работа, совершаемая 1 кг газа в детандере, равна /i2—h-л. В действительности процесс в детандере отклоняется от адиабатического и расширение происходит по политропе (линия 2—< ). Энтальпия газа после расширения будет при этом h i, и работа, затрачиваемая в детандере, составит /дет = /1г— з-Отношение действительной работы к теоретической называется коэффициентом полезного действия детандера [c.124]

Сжижение при расширении газов с совершением внешней работы. В некоторых установках глубокого охлаждения использован принцип расширения газов с совершением внешней работы. Такое расширение воздуха осуществляется в особой поршневой расширительной машине — детандере — двигателе, работающем на сжатом воздухе. Производимая этим двигателем работа может быть использована для сжатия газа, что позволяет уменьшить расход энергии на его сжижение. Однако это уменьшение расхода энергии невелико, так как детандер имеет низкий коэффициент полезного действия. [c.206]

Цикл низкого давления (цикл Капицы). Другая возможность повышения эффективности расширения газа в детандере заключается в использовании турбодетандеров вместо поршневых машин. Акад. П. Л. Капицей был создан одноступенчатый турбодетандер, обладающий при низких температурах высоким коэффициентом полезного действия (т]дет = 0,8). [c.674]

У идеального газа при адиабатическом расширении без совершения внешней работы температура изменяться не должна, но у реального газа при его расширении преодолевается взаимное притяжение соседних молекул, возникающее вследствие действия межмолекулярных сил. На это затрачивается внутренняя энергия газа, и в результате происходит охлаждение это эффект Джоуля — Томсона. Так как отклонение газов от идеального состояния тем значительнее, чем больше давление и ниже температура, то и охлаждение тем сильнее, чем больше разность давлений (до и после расширения) и ниже температура. Однако снижение температуры относительно невелико (0,1—0,3°С на каждую атмосферу снижаемого давления). Значительно бЬль-шее охлаждение достигается при расширении с совершением внешней работы в специальных машинах-детандерах. Охлаждение происходит почти исключительно за счет совершения работы и лишь в небольшой степени за счет дросселирования. В массивных поршневых детандерах, работающих подобно паровым машинам, вследствие их низкого коэффициента полезного действия приходится сжимать воздух до давления 2-10 н/м . В 1938 г. академик П. Л. Капица разработал конструкцию компактного турбодетандера, который работает по принципу реактивной паровой турбины с высокой производительностью и с к. п. д. до 0,83, что позволило снизить начальное давление ежа- [c.217]

В этом цикле детандер работает при очень низких температурах, так как газ (воздух), расширяясь в нем, охлаждается приблизительно до —140 С. Поэтому коэффициент полезного действия детандера низок — не превышает 0,6—0,65. Кроме того, возникают затруднения в эксплуатации двигателя, так как обычные смазочные масла в этих условиях оказываются непригодными. [c.673]

Диаграмма T—S рассматриваемого цикла состоит из изотермы сжатия 1—2, изобары охлаждения сжатого газа 2—5, изоэнтальпии дросселирования 5—6, политропы расширения газа в детандере 3—8, изобары 7—1 нагревания обратного газового потока. В описываемом цикле имеются, таким образом, два холодопроизводителя компрессор и детандер. Холодопроизводительность первого равна i i—г 2, а второго М (г з — i-,) т)о = М (1 3 — ig), где (ig — h) — адиабатический перепад тепла, т) — термодинамический коэффициент полезного действия детандера, (/з—ig) — политропический перепад тепла. Действительная степень ожижения газа составляет Хд = [( — i 2) + М (I3 — [c.749]

Первый член (й — 2) выражает холодопроизводительность, получаемую в результате дросселирования, а член М(г 2 — is) — холодопроизводительность, соответствующую работе, отданной я детандере. Коэффициент полезного действия детандера в условиях данного цикла составляет 0,7. [c.556]

Поршневые детандеры работают при давлении сжатия = = 20 МПа и применяются в установках относительно небольшой мощности, так как требуют большого расхода энергии. По сравнению с поршневыми турбодетандеры (предложены в 1938 году П.Л.Капицей) гораздо более экономичны, так как работают в интервале низких давлений (Рн = 1,3-10 Па, Рк = 6-10 Па) и имеют высокий коэффициент полезного действия, достигающий 85%. Турбодетандеры применяются в установках большой мощности. [c.233]

Холод, полученный в детандере, с учетом коэффициента полезного действия детандера находим из уравнения [c.97]

Цикл низкого давления. Термодинамическое преимущество охлаждения газов путем их расширения с отдачей внешней работы долгое время нельзя было реализовать из-за низкого коэффициента полезного действия применявшихся поршневых детандеров 0,6). Созданная П. Л. Капицей оригинальная конструкция турбодетандера, отличающегося высоким [c.751]

Коэффициенты полезного действия п.д—адиабатный к. п. Д. поршневых детандеров, т]п.д = 0,75 [c.200]

Цикл высокого давления (цикл Гейландта). Этот цикл принципиально не отличается от предыдущего цикла. Различие состоит лишь в том, что в детандер направляется часть сжатого газа до его охлаждения в регенеративных теплообменниках. В результате детандер работает при значительно более высоких температурах, вследствие чего коэффициенты полезного действия детандера и цикла в целом повышаются. Однако в этом случае для получения достаточного охлаждающего эффекта при дросселировании требуется сжимать газ до высокого давления (около 20 10 к/л или 200 ат). [c.674]

МЫХ циклах расширение воздуха в детандере происходит до достижения давления 59-10 н/м (6 ат) изотермический коэффициент полезного действия воздушного компрессора = 0,59, коэффициент полезного действия детандера т)дет — 0,65. [c.678]

Коэффициент полезного действия детандера для начальной температуры ниже —30° С принимался г1о = 0,65, для температуры [c.135]

Коэффициент полезного действия детандера y q = 0,77 к. п. д. компрессора fl 3om = 0.59. [c.141]

Пусть воздух расширяется в детандере с давления / 2 До давления / ,. Коэффициент полезного действия детандера [c.143]

Коэффициент полезного действия детандера в условиях данного цикла составляет примерно 0,7—0,8. [c.299]

Совершенство рабочего процесса детандера характеризуется адиабатическим коэффициентом полезного действия, представляющим собой отношение действительного количества холода, полученного при расширении 1 кг воздуха в детандере, к теоретическому (максимально возможному) при адиабатическом расширении и тех же начальных давлении и температуре, т. е. [c.334]

Таким холодильным циклом, как мы видели выше, является цикл высокого давления с детандером, который и применяется обычно для получения жидкого кислорода. Кроме того, особенно в крупных установках, для получения жидкого кислорода можно также использовать холодильный цикл низкого давления с турбодетандером, обладающим высоким коэффициентом полезного действия. [c.34]

Установки низкого давления отличаются простотой своей схемы, но требуют применения турбодетандера, имеющего высокий коэффициент полезного действия (к.п.д.). В данных установках холод получается за счет работы турбодетандера. Количество полученного холода зависит от к.п.д. турбодетандера и количества пропущенного через него воздуха. Расход воздуха через детандер определяется условиями процесса ректификации в верхней колонне. Чтобы не нарушать этот процесс, приходится ограничивать подачу воздуха в детандер и через него в верхнюЮ колонну. Поэтому детандер должен иметь высокий к.п.д. для того, чтобы можно было получать холод в количестве, достаточном для покрытия холодопотерь в установке. Удельный расход электроэнергии на получение кислорода в таких установках может составлять 0,45—0,6 квт-ч кислорода, в зависимости от величины установки, совершенства ее конструкции и качества применяемой изоляции. [c.88]

Коэффициент полезного действия детандеров в зависимости от производительности колеблется в интервале 70—76%. [c.58]

Технический коэффициент полезного действия детандера [c.55]

По расчетам автора, расход энергии для цикла с турбодетандером, работающим на давлении 6 ат н с коэффициентом полезного действия детандера 0,8, составляет 1,60 квт-ч на 1 кг жидкого воздуха при изотермическом коэффициенте полезного действия компрессора 0,6. При расчете принята недорекуперация 5 град и потери в окру>((аю-щую среду 2 ккал на 1 лг перерабатываемого воздуха. [c.58]

Для каждого детандера существует наиболее выгодное давление в конце расширения (рз), при котором технический коэффициент полезного действия машины наибольший. [c.289]

При дальнейгаем увеличении отношения эффект увеличивается несколько медленнее, а при Р1/Р2 > 11—13 и совсем прекращается. Снижение эффекта пропорционально уменьшению абсолютной температуры. Общий эффект охлаждения при расширении газа в вихревой трубе равен сумме эффектов Джоуля — Томсона и Ранка. Максимальный эффект охлаждения наблюдается тогда, когда доля холодного потока х = 0,2—0,3, а максимальная холодонроизводительность — при 1 = 0,5—0,6. Для регулирования соотношения потоков служит вентиль на горячем конце трубы. Холодильный коэффициент полезного действия вихревой трубы нри расширении газа от 5,88-10 до 0,98-10 Па (6 — 1 кгс/см ) в 14 раз выше, чем при дросселировании, но в 3,2 раза ниже, чем в детандере. [c.105]

Для выявления значения других факторов необратимости в общем коэффициенте полезного действия процесса, как-то потерь при теплообмене, имеющем реальный АТ, потерь при трении и других потерь в компрессоре и детандере, потерь вследствие гидравлических сопротивлений, потерь холода в окрулсающую среду, можно поступить и следующим образом. [c.104]

Работа А, затраченная на сжатие газа, значительно больше работы, получаемой при рас1 ирении этого газа в детандере. Отношение количества тепла й, отнятого от охлаждаемого тела, к затраченной при этом работе А, называется коэффициентом полезного действия цикла е = Для холодильной машины, работающей по циклу Карно, = [c.49]

Детандер-машина производительностью 65 м 1час, работающая на перепад давления от 700 до 45 ат, имеет цилиндры диаметром 500/1000, мм, ход поршня 2,65 м и общую высоту 5,15 м. Коэффициент полезного действия машины составляет около 80%. [c.51]

Цикл высокого давления с расширением сжатого газа в детандере без регенерации (цикл Гейландта). В отличие от цикла Клода в этом цикле в детандер направляется часть сжатого газа до его охлаждения в регенеративных теплообменниках. Детан- дер работает на более высоком температурном уровне, в результате коэффициенты полезного действия детандера и цикла значительно повышаются. [c.298]

У идеального газа при адиабатическом расширении без совершения внешней работы температура изменяться не должна, но у реального газа при его расширении преодолевается взаимное притяжение соседних молекул, возникающее вследствие действия меж-молекулярных сил. На это затрачивается внутренняя энергия газа, и в результате происходит охлаждение это эффект Джоуля — Томсона. Так как отклонение газов от идеального состояния тем значительнее, чем больше давление и ниже температура, то и охлаждение тем сильнее, чем больше разность давлений (до и после расширения) и ниже температура. Однако снижение температуры относительно невелико (0,1—0,3° С на каждую атмосферу снижаемого давления). Значительно большее охлаждение достигается при расширении с совершением внешней работы в специальных машинах-детандерах. Охлаждение происходит почти исключительно за счет совершения работы и лишь в небольшой степени за счет дросселирования. В массивных поршневых детандерах, работаюпигх подобно паровым машинам, вследствие их низкого коэффициента полезного действия приходилось сжимать воздух до давления 200 ат. [c.244]

Максимальный эффект охлаждения наблюдается тогда, когда доля холодного потока [х = 0,2—0,3, а максимальная холодопроиз-водительность при л = 0,5—0,6. Для регулирования соотношения потоков служит вентиль на горячем конце трубы. Холодильный коэффициент полезного действия вихревой трубы при расширении от 6 до 1 а/п в 14 раз выше, чем при дросселировании, но в 3,2 раза ниже, чем в детандере [c.52]

Коэффициенты полезного действия п.д—адиабатный к. п. д. порщневых детандеров, т)п д = 0,75 [c.200]

Коэффициенты полезного действия машин 1дет — адиабатный к. п. д. поршневого детандера, 1)дет = 0,7 [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология