Джоуля холодильный

На свойстве реальных газов охлаждаться при их расширении без производства работы основана работа холодильных машин некоторых типов. Это свойство называется эффектом Томсона — Джоуля. Для реальных газов становятся неточными и ур. (VII, 48) —(VII,56). Для таких газов можно воспользоваться тем или другим уравнением состояния реальных газов, например уравнением Ван-дер-Ваальса (III, 28), и получить соответствующие выражения для термодинамических функций, аналогичные таковым для идеальных газов, но соответственно более сложные. [c.233]

В дроссельных холодильных циклах используется эффект Джоуля - Томсона. Эти циклы достаточно эффективны при больших перепадах давления на дросселе. В условиях небольших перепадов давления более эффективно расширение газа в детандерах. [c.127]

В азотном холодильном цикле можно использовать стандартное оборудование, применяемое при получении кислорода из воздуха методом глубокого охлаждения. По такой схеме можно варьировать производительность установки в пределах 80—100% от проектной и, кроме того, можно перерабатывать газ непостоянного состава. По сравнению с первой схемой, в которой охлаждение производится только за счет эффект . Джоуля — Томсона, схема с азотным циклом требует на 15% больше капитальных вложений, а эксплуатационные затраты производства возрастают на 30%. [c.49]

Глубокое охлаждение достигается при помощи холодильных установок 1) аммиачных с рассолом — охлаждение до —30 2) аммиачных без рассола — охлаждение до —50° 3) этено-аммиачных с двумя холодильными циклами — охлаждение до —95° 4) с дроссельным охлаждением, основанным на эффекте Джоуля-Томсона, — охлаждение до весьма низких температур. [c.253]

Плата за энергию связана с одной из важнейших характеристик холодильной машины — холодильным коэффициентом, показывающим, ско.пько джоулей теплоты можно отвести от охлаждаемого объекта, затратив один джоуль энергии. По холодильному коэффициенту судят об энергетической эффективности холодильной машины. Чем больше холодильный коэффициент, тем выше энергетическая эффективность. Поэтому при прочих равных условиях предпочтение отдают холодильной машине с наибольшим холодильным коэффициентом. [c.39]

ХОЛОДИЛЬНЫЕ циклы, ОСНОВАННЫЕ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДЖОУЛЬ-ТОМСОНОВСКОГО ЭФФЕКТА ДРОССЕЛИРОВАНИЯ ГАЗА [c.158]

Равновесная температура воздуха в охлаждаемом помещении. Для понижения температуры воздуха в закрытом помещении (аппарате) и поддержания ее на заданном уровне помещение (аппарат) необходимо охлаждать, т. е. отводить из него теплоту, например, с помощью холодильной машины. С момента понижения температуры помещения (аппарата) в него начинает проникать теплота из окружающей среды, возникают и другие тенлонритоки. Скорость изменения температуры 1п прямо пропорциональна разности между тенлонритоком Рт в -помещение (количеством теплоты в джоулях, проникающим в помещение и выделяющимся в нем в единицу времени, например в секунду) и теплоотводом Ро из него (холодильной мощностью в ваттах испарителя холодильной машины или установленных в помещении охлаждающих приборов) и обратно пропорциональна коэффициенту тепловой емкости С объекта [c.7]

Если в термоэлектрической холодильной машине движущей силой является эффект Пельтье, то в термогенераторе движущая сила -теплопроводность. В этой физической картине эффекты Пельтье и Зеебека, теплота Джоуля играют отрицательную роль. Однако в отличие от термоэлемента Пельтье, никакого теплового баланса, никакой компенсации эффектов здесь нет. Эффекты Пельтье и Джоуля малы по сравнению с суммарным (внешним) эффектом, определяющим разность температур, и составляют не более 10 % от него. [c.32]

Л—полный эффект Джоуля—Томсона —холодильный эффект при 18° В—то же при —40°, [c.396]

Холодильный цикл, использующий только дросселирование, является наиболее простым и применяется повсеместно в лабораторных установках и для ожижения небольших количеств водорода [98, 106]. Поскольку инверсионная температура для водорода лежит около — 80 С, то для получения положительного джоуль-томсоновского эффекта водород перед дросселированием должен быть предварительно охлажден ниже — 80° С посторонним хладоагентом. Обычно для этого применяется жидкий азот. На рис. 30 приведена схема цикла процесса в диаграмме Т — 5. Цифры на рис. 30 обозначают состояния потоков в схеме и соответственно на диаграмме Т — 5. [c.82]

Парокомпрессионный метод получения холода,может быть применен только в интервале температур конденсации и испарения холодильного агента при заданных давлениях. Эффект Джоуля-Томпсона может быть использован в интервале температур, ограниченном температурой инверсии холодильного агента. Расширение газа с совершением внешней работы может быть применено для получения холода на любом температурном уровне. [c.206]

Как указывалось выше, не все газы могут быть переведены в жидкость, при применении температур, достигаемых обычными холодильными машинами. Поэтому приходится прибегать к применению иных оригинальных методов охлаждения, позволяющих достигать температуры, приближающиеся к. абсолютному нулю. Практическое значение в промышленности приобрели методы глубокого охлаждения, основанные на использовании эффекта Джоуля-Томсона. [c.557]

Сопоставление результатов расчета по идеальному газу с учетом джоуль-томсоновского эффекта и обычным методом с помощью 5—Г-диаграммы, Ниже приводятся результаты расчетов гелиевого холодильного цикла с одним детандером по описанному методу и с помощью 5—/"-диаграммы для конкретных условий, выбранных таким образом, чтобы влияние дроссель-эффекта было заметным. [c.24]

По назначению различают криогенные установки холодильные (для получения низкотемпературного холода), ожижительные (для выработки сжиженного газа) и газоразделительные (для разделения газовой смеси на составные части). В циклах всех перечисленных установок могут использоваться одни и те же способы получения низких температур, а именно эффект Джоуля—Томсона (дросселирование) эффекты расширения рабочего тела с отдачей и без отдачи внешней работы эффекты охлаждения дополнительными крио- [c.10]

Эффект Джоуля — Томсона у метана в несколько раз больше, чем у воздуха. Как холодильный агент метан позволяет получать колод при низких температурах с меньшими затратами энергии. [c.180]

Этот эффект при расширении газа называют тепловым эффектом Джоуля — Томпсона. Он имеет большое значение в холодильной технике при сжижении тазов. [c.20]

При необ.ходимости одновременно питать жидким азотом большое число ловушек (например, в многокамерных напылительных линиях) экономично применять системы группового охлаждения ловушек с использованием индивидуальных малогабаритных ожижителей азота, обслуживаемых одним компрессором. Холодильный цикл такого рода системы построен на использовании эффекта Джоуля—Томпсона с однократным дросселированием. Схематическое изображение системы охлаждения приведено на рис. 3-43. [c.205]

Выбор давления для процесса разделения определяется, главным образом, принятыми холодильными циклами. Если для получения холода используется дроссель-эффект Джоуля—Томсона, то обычно разделение коксового газа ведется под давлением 13—15 ama. В рассматриваемом нами агрегате рабочее давление равняется 13 ama, а основным источником холода является сжатый до 200 ати азот. [c.65]

На основе эффекта Джоуля—Томсона разработан ряд холодильных циклов получения жидкого воздуха в установках разделения воздуха. [c.56]

Работа адиабатического расщирения газа в цилиндре, соответствующая холодопроизводительности процесса, состоит из. двух частей. Первая часть—это работа за счет использования внутренних межмолекулярных сил газа она проявляется в охлаждающем эффекте Джоуля—Томсона и выражается разностью энтальпий воздуха при давлениях и р2 и температуре (рис. 11). Вторая —это внешняя работа детандера вследствие расширения в нем газа ее холодильный эффект выражается уменьшением энтальпии 1 кг газа при адиабатическом расширении в детандере с давления и температуры Т 2 до давления и температуры Гз по линии 3—4, как это изображено на рис. 11. Разность энтальпий — 2 выражает холодопроизводительность процесса дросселирования, а разность энтальпий — 4— холодопроизводительность процесса адиабатического расширения в детандере. Общая холодопроизводительность процесса с детандером Q=Ql тQi. [c.57]

При прохождении реальных газов через диафрагму или вентиль (дроссельное устройство) происходит адиабатическое расширение газа, сопровождающееся изменением температуры, которое обусловлено тем, что энтальпия газа зависит не только от температуры, но и от давления. Изменение температуры газа при его дросселировании называют дроссельным эффектом или эффектом Джоуля — Томсона. Дроссельный эффект считается положительным, если температура газа снижается при дросселировании, и отрицательным, если она повышается. С повышением температуры дроссельный эффект уменьшается, достигая нуля при так называемой инверсионной температуре. Большая часть газов охлаждается при дросселировании, что широко используется в холодильной технике. Однако некоторые газы, например водород- и гелий, нагреваются при дросселировании. Поэтому для водород-содержаш,их газов метод дросселирования обычно неприменим. [c.46]

Состояние воздуха и других газов и газовых смесей графически изображается на диаграммах, пользуясь которыми, можно проводить анализы и расчеты холодильных процессов и циклов. Основная для воздуха диаграмма /—Т (рис. II1-5) построена на основе результатов обширных экспериментальных работ по определению эффекта Джоуля — Томсона. [c.96]

Количество тепла, которое холодильная машина отнимает от охлаждаемой среды в течение часа, называется часовой холодопроизводительностью машины или компрессора. В системе СИ единицей измерения холодопроизводительности является ватт (бг), т. е. тепло в джоулях, отнимаемое в секунду [c.113]

Метод глубокого охлаждения заключается в разделении газов при охлаждении их до —100° (и ниже) и сравнительно невысоких давлениях. Такие низкие температуры достигаются путем испарения сжиженных низших углеводородов (этана, этилена, метана) при низком или атмосферном давлении, или путем дросселирования сжатых газов (эффект Томсона—Джоуля). На установках для разделения углеводородных газов методом глубокого охлаждения применяются несколько холодильных цикло в—аммиачный или пропановый (охлаждение от—10 до —50°), этановый или этиленовый (от—80 до —100°) и метановый (от—120 до—160°). При этом каждый холодильный цикл имеет самостоятельный компрессор, конденсатор для сжижения хладоагента и соответствующие теплообменные аппараты. Более подробно метод глубокого охлаждения описан в I томе (стр. 287—312). [c.307]

В дроссельных холодильных циклах используется эффект Джоуля — Томсона. Эти циклы достаточно эффективны при больших перепадах на дросселе. Со снижением перепада их эффективность резко падает. В условиях небольших перепадов шачительно более эффективно расширение газа в детандерах. Однако для получения очень низких температур, приближающихся к началу сжижения газа, эффективность детандеров тювь снижается. Это объясняется резким отклонением свойств реальных газов от идеальных при температурах, близких к температуре сжижения. В этих условиях резко падает способность газа к расширению, растут потери холода и возникает опасность гидравлических ударов. Современш ш конструкции детандеров допускают конденсацию жидкости в детандере до 20 мае. 7о- [c.134]

На рис. 118 приводится диаграмма температур кипения различных веществ при атмосферном давлении и марки стали, которые применяются в криогенной технике. На рис. 119 показана принципиальная технологическая схема гелиевого производства, основанного на эффекте Джоуля—Томсона. Газ отбирается из газопровода, давление в котором составляет около 35 кгс/см , осушается и поступает на низкотемпературное разделение. В данном случае холодильный цикл заключается в охлаждении газа и последующем расширении его в дросселе. В результате расширения около 80% исходного газа сжижается и выде- [c.196]

Охлаждение природного газа на промышленных установках может ыть осуществлено дросселированием сжатого газа (эффект Джоуля- омсона), путем адиабатного или политропного расширения сжатого аза (с совершением внешней работы), а также применением посто-оннего вещества с более низкой температурой (холодильного агента). [c.51]

Дросселирование (эффект Джоуля — Томпсона). Еще один из основных процессов в парокомпрес-снонных холодильных машинах, заключающийся в падении давления и снижении температуры хладаген- [c.7]

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 охлаждения природного газа применяют холодильные циклы, основанные на пспользованпп джоуль-томсоновского эффекта дросселпровання газа, пзоэнтроппйного расширения газа, исиарения жидкостей [31]. [c.157]

Наиболее часто эффект Джоуля - Томсона используется, когда в качестве холодильного агента выступает иеиосредст-веиио газ (например, природный), подвергающийся сжижению или разделению. При этом, в случае разделения газа цикл разомкнутый, при сжижении газа цикл может быть и замкнутым и разомкнутым. Пример такого цикла приведен на рис. 3.15. В процессе дросселироваипя газа понижается температура и появляется жидкая фаза, которая, в случае охлаждения природного газа, обогащена высококипящими комиоиеитами. [c.158]

Затраты энергии в холодильных циклах, использующих эффект Джоуля - Томсопа или изоэитропийиое расширение перерабатываемого газа, значительно зависят от давления сырьевого газа п давления отбензиненного (товарного) газа. [c.161]

Сжижение водорода достигается обычно многоступенчатым охлаждение.м в каскадных установках, для которых расход энергии меньше, чем в других. По для ожижения водорода могут использоваться различные холодильные циклы, основанные как на эффекте дроссе.лирования (эффект Джоуля — Томпсона), так и на расширении водорода с производством внеииюй работы в расширительной машине-детандере. При этом должны учитываться некоторые специфические свойства водорода, а именно 1, В отличие от др.угнх газов водород при обычной температуре имеет отрицательный дроссе.,1ь-эффект, т. е. при расширении нагревается. Для получения положительного дроссель-эффекта сжатый водород должен быть предварительно охлажден до температуры ниже температуры инверсии (около 200 К). Это обычно достигается охлаждением до температуры ниже 80 К испаряющимся жидким азотом (в специальных теплообменниках) [c.95]

Расстояние между кривыми высокого и низкого давления, измеренное по горизонтали А, соответствует полному значению эффекта Джоуля—Томсона. Холодильный эффект расширения 1 кг воздуха (в кка.а) при соответствующей температуре, например, при 18° (5), при —40° (5),1можно апределить. из-мериз [c.396]

На рис. 154 показаны схема и Т— -диаграмма работы системы Линде с циркуляцией воздуха под высоким давлением. Экономическая целесообразность такого процесса определяется тем, что холодильный эффект Джоуля—Томсона зависит от разности давлений газа до и после расширения, а работа, затраче -ная на сжатие, пропорциональна разности логарифмов давлений. По этому методу все количество воздуха, введенного в [c.401]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология