Холодильные циклы с расширительными машинами

На Р—/—диаграмме (рис. 499) изображен холодильный цикл компрессионной машины. Здесь 1—2—адиабатическое сжатие (Л1 ), 2—3— конденсация, 5—расширение в расширительном цилиндре АЬ ) и 4—1—испарение. [c.718]

На рис. 463 изображен холодильный цикл компрессионной машины на Р — /-диаграмме. Здесь 1—2 — адиабатическое сжатие АЬ ), 2—3 — охлаждение и конденсация, 5—4 — расширение в расширительном цилиндре [АЬг) и 4—1 — испарение. [c.679]

На рис. 454, / изображен холодильный цикл компрессионной машины на Р—/-диаграмме. Здесь 1—2 — адиабатическое сжатие (ЛЬ1) 2—3 — конденсация, 3—4 — расширение в расширительном цилиндре AL2) и 4—1 — испарение. [c.649]

Термодинамическая эффективность газового холодильного цикла в большой степени зависит от эффективности основного элемента этого цикла — расширительной машины. Однако даже при высоких значениях адиабатического к. п. д. расширительной машины необратимость процесса расширения газа в ней, как правило, больше необратимости процесса дросселирования жидкости в том же интервале давлений. [c.226]

Холодильно-газовая расширительная машина работает на сжатом газе, температура которого порядка Гд е. после расширения в машине газ направляется во всасывающую линию компрессора (замкнутый цикл) или выбрасывается (открытый цикл). Основными узлами машины (фиг. 6) [c.172]

Гелиево-водородный конденсационный цикл, несмотря на свою экономичность и безопасность, не нашел широкого применения для ожижения водорода, так как при нем требуются отдельный гелиевый холодильный цикл, сложное оборудование и использование расширительных машин. Обычно для осуществления этого цикла применяют детандерные ожижители гелия, с помощью которых можно получить 1,3—1,4 л жидкого водорода вместо 1 л гелия. [c.49]

В блоке сжижения могут использоваться различные холодильные циклы классический каскадный цикл на трех хладагентах, однопоточный цикл на многокомпонентной смеси, однопоточный каскадный цикл на многокомпонентной смеси и холодильные циклы на расширительных машинах-турбодетандерах. Сегодня наиболее распространены установки с каскадными циклами сжижения, которые обеспечивают наименьший расход энергии. В то же время установки с однопоточными циклами, хотя и более энергоемки, отличаются простотой и меньшим числом единиц оборудования. В качестве хладагентов в классическом каскадном цикле обычно употребляют пропан, этилен и метан, а в циклах со смешанными хладагентами — различные смеси азота, метана, этана, пропана и бутанов. [c.129]

Цикл действительной машины. В этой холодильной машине расширительный цилиндр вследствие сложности конструктивного выполнения заменяется дроссельным регулирующим вентилем (вентиль III на [c.656]

Третий этап (начало его относят к середине 60-х годов) назван ой этана , так как на заводах наряду с традиционными про- дуктами стали получать товарный этан (этановую фракцию). Для извлечения этана используют в основном схемы НТА и НТК с различными холодильными циклами и турбодетандерными расширительными машинами. На современных ГПЗ исходный газ охлаждают до —80 ч--100 °С, а извлечение этана может достигать 80—90% от его потенциального содержания. [c.14]

В качестве основного термодинамического холодильного цикла обычно рассматривают обратный цикл Карно (рис. 18), состоящий из четырех последовательных обратимых процессов двух изотермических и двух адиабатных. Рабочее тело отнимает тепло у охлаждаемого тела при постоянной температуре Гд, подвергается адиабатному сжатию до температуры окружающей среды, передает теило (< = ( о + ) окружающей среде при постоянной температуре и далее подвергается адиабатному расширению в расширительной машине до температуры охлаждаемого тела. В процессе теплообмена между рабочим телом и источниками (охлаждаемым телом и окружающей средой) разности температур принимаются бесконечно малыми. [c.52]

Следовательно, в обратном цикле Карно тепло Q , отнимаемое от охлаждаемого тела при температуре Го, передается окружающей среде при температуре Гл с затратой работы АЬ, равной разности работ компрессора и расширительной машины. Эффективность холодильного цикла характеризуется холодильным коэффициентом е, представляющим отношение количества тепла, отнятого от охлаждаемого тела, к затраченной в цикле работе, выраженной в тепловых единицах [c.52]

Холодильные циклы с расширительными машинами (детандерами) [c.63]

На рис. 29 представлены некоторые из возможных вариантов холодильных циклов с расширительными машинами (детандерами) применительно к установкам сжижения природного газа цикл с расширением в детандере нри высоких температурах (рис. 29, а), цикл с расширением в детандере при средних температурах (рис. 29, б), цикл с расширением в детандере и с предварительным охлаждением (рис. 29, б). [c.63]

В США к 1950 г. функционировало около двадцати заводов с общей выработкой в 2050 т этилена в сутки. Сложность задачи иллюстрируется рис. 1, на котором представлена одна из возможных схем разделения крекинг-газа. Газ сжимается до 30 атм. Установлено три внешних холодильных цикла аммиачный, этиленовый, метановый, что усложняет завод установкой громоздких компрессоров, сжимающих горючие, взрывоопасные газы. Чистота получаемого этилена 97—98%, степень извлечения 91—92%. В некоторых схемах покрытие холодопотерь осуществляется за счет давления основного потока с использованием расширительной машины. Энергетические затраты зависят от состава исходной смеси и составляют 35—45 квч па 100 м переработанного газа. [c.182]

Холодильные циклы качественно отличаются друг от друга способом расширения рабочего тела (газа) и устройствами для осуществления этих процессов (дроссельный вентиль, расширительные машины - поршневой детандер или турбодетандер). [c.52]

Цикл газового теплового двигателя совершенно аналогичен Чхх изображенному на фиг. 5 холодильному циклу. Различие со- стоит в том, что в двигателе температура расширительного гЧ цилиндра высока, например 600°С, второй же цилиндр на- . ходится при комнатной температуре Тс- Извне к расширитель-уч ному цилиндру при температуре Т подводится тепло, от вто- рого цилиндра тепло отводится при температуре Тс- С вала Ч двигателя снимается механическая работа. Если прекратить подвод тепла к расширительному цилиндру, но поддерживать вращение в том же направлении за счет внешнего источника - энергии, в машине никаких заметных изменений не произойдет. Рабочее тело будет совершать тот же цикл, что и раньше, отводя тепло от расширительного цилиндра. Так как внешний подвод тепла к цилиндру прекращен, цилиндр начнет быстро охлаждаться, его температура опустится ниже температуры окружающей среды, и воздушный тепловой двигатель превратится в холодильную машину. Понижение температуры будет продолжаться до тех пор, пока приток тепла из окружающей среды, вызванный, например, несовершенством изоляции, не станет равен скорости поглощения тепла рабочим телом (т. е. холодопроизводительности). [c.17]

Принцип работы газовой холодильной машины. Газовые холодильные машины (ГХМ) получили широкое распространение благодаря их компактности и высокой эффективности. По конструкции ГХМ близки к компрессорным и расширительным машинам, а по назначению — к установкам с замкнутым холодильным циклом. Специфика этих машин заключается не столько в применении специального рабочего тела (гелий, водород), сколько в использовании своеобразного холодильного цикла. [c.157]

В осушителе 3, пройдя холодильник глубокого охлаждения 7, попадает в колонну 6, где углеводороды Сг и частично метан отделяются от смеси На и СО. Необходимый холод для колонны 6 создается турбодетандером (расширительная машина), работающим на смеси Нг и СО, а также азотным холодильным циклом. [c.132]

Известен другой вариант разделения при низком давлении, когда низкотемпературный холод получают в расширительной машине, а также за счет испарения рециркулирующего конденсата. Основные достоинства этой схемы — отсутствие каскадного холодильного цикла, простота и надежность. Однако несмотря на ряд преимуществ разделения при низком давлении (высокая степень извлечения этилена, небольшое число тарелок) при строительстве крупных этиленовых установок эти схемы не применяют. [c.76]

Воздушная детандерная холодильная машина обычно представляет собой комбинацию компрессора, расширительной машины, теплообменников, холодильной камеры и системы управления. В качестве компрессоров и расширительных машин можно применять осевые, центробежные, винтовые, поршневые и другие компрессорные и детандерные агрегаты. Для осуществления теплообменных процессов в цикле в зависимости от конкретного исполнения используют регенераторы или рекуперативные теплообменники различных типов. [c.183]

Принцип построения холодильного цикла с расширительной машиной (детандером) показан на фиг. И и 12. Сжатый газ, охлажденный водой, [c.31]

Намеченное выше построение цикла с расширительной машиной можно рассматривать, в той или иной мере, как классическое для холодильного цикла воздухоразделительных установок. [c.65]

Показатели по холодопроизводительности и эффективности цикла, как-цикла холодильного, были ограничены конечным давлением расширения в детандере, принятым равным технологическому давлению. Снятие этого ограничения в случае, например, применения данного цикла только как чисто холодильного или для получения жидкого воздуха позволило бы значительно повысить холодопроизводительность при более высокой эффективности. Значительные теплоперепады в области низких давлений и ряд преимуществ работы в этой области давлений реализуются в цикле низкого давления с высокоэффективной расширительной машиной, предложенном П. Д. Капицей для получения жидкого воздуха, а затем и для получения жидкого кислорода (см. главу IV). [c.65]

В крупных кислородных установках процесс расширения в холодильном цикле осуществляется в основном в специальных расширительных машинах —детандерах. [c.3]

Цикл действительной машины. В этой холодильной машине расширительный цилиндр вследствие сложности конструктивного выполнения заменяется дроссельным регулирующим вентилем (вентиль III на рис. ХУП-5, а), и, следовательно, процесс обратимого расширения газа при постоянной энтропии (линия 3—4 на рис. ХУП-5, б) заменяется необратимым процессом дросселирования (линия 3—5 на рис. ХУП-5, б). Одна эта замена вызывает уменьшение холодопроизводительности, соответствующее величине площади 4—5—6—7 (см. рис. ХУИ-5, б). Кроме того. [c.696]

Описанный парокомпрессионный цикл одинаков и для теплового насоса и для холодильной машины. Его часто называют обратным циклом Ренкина или, менее точно, просто циклом Ренкина. В действительности цикл Ренкина относится к процессу в паровых турбинах при выработке электроэнергии. На Т—8 диаграмме он протекает по часовой стрелке, включая испарение и конденсацию. Подчеркнем два различия между циклом Ренкина и механическим парокомпрессионным. Первое состоит в направлении цикл Ренкина— это энергетический цикл, отдающий мощность при расширении пара в турбине. Второе различие в том, что в цикле Ренкина сжимается 100% жидкости. Действительно, обратимым по отношению к циклу Ренкина был бы цикл с расширительной машиной-, а не с необратимым расширением в дросселе. На практике, однако, разница не очень существенна. [c.19]

Однопоточный каскадный цикл на многокомпонентной смеси. Значительно реже применяют холодильные циклы на расширительных машинах — турбодетандерах. [c.176]

В холодильном цикле, основанном на изоэнтропическом расширении газа, последний также изотермически (рис. 9-17, б) сжимается компрессором от давления р, до ра (1—2). Далее оп расширяется в расширительной машине (детандере) до давлеиия pi теоретически при S — onst по линии 2—5 до Гд, а практически по политроне 2—3 до темнературы Т . Охлажденный газ нагревается до первоначальной температуры Т, (3 —1), отнимая от охлаждающей среды тепло, равное его холодопропзводительпости [c.221]

Среди описанных схем извлечения углеводородов наиб, распространены низкотемпературные абсорбция и конденсация с разл. холодильными циклами и турбодетандерньг-ми расширительными машинами (в 1984 по этим схемам во всем мире работало /j газоперерабатывающих предприятий), Благодаря простоте, компактности, меньшим эксплуатац, и энергетич. затратам схемы низкотемпературной конденсации с турбодетандерами предпочтительнее др. схем переработки Г. п, г. [c.479]

В холодильном цикле, основанном на изоэнтропическом расширении газа, последний также изотермически (рис. 9.17,6) сжимается компрессором от давления р до рз 1—2). Далее он расширяется в расширительной машине (детандере) до давления Pi теоретически при 5 = onst по линии 2—3 до Тз, а практически по политропе 2—3 до температуры Т з. Охлажденный газ нагревается до первоначальной температуры Г] (3 —I), отнимая от охлаждающей среды количество тепла, равное его холодопроизводительности [c.203]

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]

Холодильный коэфициент идеальноп компрессионной холодильной машины. В идеальной компрессионной машине холодильный цикл осуществляется с помощью компрессора, конденсатора, расширительного цилиндра (детандера), производящего работу адиабатического расширения, и испарителя. Детандер в реальной холодильной машине заменяется регулирующим (дроссельным) вентилем, в котором вместо адиабатического расширения производится необратимый процесс мятия пара. На диаграмме Т — S весь процесс работы идеальной холодильной машины изображается двумя адиабатами и двумя изотермами следующим образом. [c.611]

Известен другой вариант схемы разделения под низким давлением, в которой низкотемпературный холод получают в расширительной машине, а также за счет испарения рециркулирующего конденсата Основные достоинства это1 схемы — отсутствие каскадно го холодильного цикла, про стота и надежность. [c.116]

Для схем фирмы Lummus характерно применение расширительных машин и метанового холодильного цикла для создания орошения деметанизатора. На установках этой фирмы деметанизацию осуществляют при 0,5—0,75 МПа. Наличие метанового холодильного цикла обеспечивает получение практически чистой метановой фракции, а также гарантирует стабильную работу установки при колебаниях количества и состава газа (рис. L25). [c.75]

Изготовление малой расширительной машины, в которой рабочим телом является насытценная жидкость, сложно, поэтому применяют дроссельный, или регулирующий вентиль. Процесс дросселирования необратим, и регулирующий вентиль вносит потери в цикл холодильной машины. Необратимость цикла с регулирующим вентилем можно установить сопоставлением цикла Карно с циклом 1—2—3—4 (рис. 21, а). Этот цикл характеризуется всасыванием сухого насыщенного пара (сухой ход компрессора) и обратимым процессом сжатия от 7 до 2 по адиабате и от 2 до 2 по изотерме при постоянных температурах источ- [c.34]

Принцип построения холодильного цикла с расширительной машиной (детандером) показан на рис. 11 и 12. Сжатый газ, охлажденный водой, поступает в детандер и после расширения в нем направляется в холодоприемник, где используется в качестве хладоагента в замкнутом цикле газ после холодоприемника вновь поступает в компрессор. В теоретическом случае [c.29]

В цикле, предназначенном только для холодильных целей, нет, очевидно, необходимости в ограничении давления расширения воздуха в детандере процессом ректификации. Если по каким-либо причинам и может оказаться желательным ограничиться давлением после детандера более высоким, чем конечное в установке, то его целесообразно использовать. При этом необходимо возвратить рабочий агент, в данном случае воздух, под давлением после детандера снова в компрессор для сжатия, т. е. включить эту часть потока в циркуляцию. Таким образом исключается затрата работы на сжатие соответствующей части воздуха от атмосферного давления до давлерия после детандера. Несколько больший эффект может быть получен, если обеспечить полное расширение воздуха, т. е. довести давление расширения после детандера до начального давления в системе. В крупных установках для этого может быть применен турбодетандер расширение воздуха при этом будет происходить с более высоким к. п. д., чем в хорошо работающих поршневых расширительных машинах. [c.82]

По сравнению с обычным оборудованием газового холодильного цикла (детандер с блоком теплообменной аппаратуры)холодильногазовая расширительная машина [c.173]

В классе машин, комплектующих воздухоразделительные установки холодильные газовые машины (ХГМ) занимают особое положение. До их появления кислородное машиностроение ограничивалось применением ма шин, выполняющих три основные функции — получение давления, необ ходимого для работы блока разделения и холодильного цикла (компрессоры) расширение газа (детандеры) и, наконец, сжатие продуктов разделения (на сосы, а также газовые компрессоры — кислородные, аргонные и т. п.) По конструкции ХГМ близки к компрессорным и расширительным маши нам, а по назначению должны быть отнесены к холодильным установкам Установки с замкнутым холодильным циклом применялись и раньше для предварительного охлаждения (аммиачного или фреонового). С помощью ХГМ можно получать холод на рабочем температурном уровне (около 75— 80 °К), обеспечивая как флегмовое питание воздухоразделительной установки и ожижение продуктов разделения, так и компенсацию холодопотерь установки. Вопросы, связанные с включением ХГМ в технологические схемы воздухоразделительных аппаратов, рассмотрены в гл. IV 1-го тома. [c.160]