Дросселирование газа. Эффект Джоуля—Томсона

При адиабатном дросселировании газа (эффект Джоуля — Томсона) изменение температуры при значительном перепаде давлений можно оценить по уравнению [28] [c.281]

Дросселирование газа. Эффект Джоуля — Томсона 45 [c.45]

ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ГАЗА. ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ - ТОМСОНА [c.45]

Дросселирование газа. Эффект Джоуля—Томсона 47 [c.47]

Дросселирование газа. Эффект Джоуля-Томсона. При адиабатическом (без теплообмена с окружающей средой) дросселировании реального газа происходит изменение его температуры (эффект Джоуля-Томсона) [c.428]

Дросселирование—резкое снижение давления сжатых газов, и результате которого происходит сильное охлаждение газов (эффект Джоуля — Томсона). [c.72]

Идеальный газ при расширении без совершения внешней работы сохраняет температуру постоянной, однако реальные газы отклоняются от этой закономерности, чем и пользуются для целей глубокого охлаждения. При обычных температурах и не очень высоких давлениях газы, за исключением водорода и гелия, охлаждаются при дросселировании (положительный эффект Джоуля-Томсона). [c.36]

Дросселированием называется снижение давления жидкости или газа при прохождении их через суженное отверстие (вентиль, кран). В этом процессе не совершается внешней работы, и энтальпия остается постоянной. Внутренняя энергия газа расходуется на преодоление внутреннего трения при прохождении газа через суженное отверстие. Изменение температуры реального газа при дросселировании называется эффектом Джоуля—Томсона. Он применяется в технике глубокого охлаждения. Температура при дросселировании понижается во много раз меньше, чем при адиабатическом расширении. [c.12]

Следовательно, при адиабатическом дросселировании идеального газа эффект Джоуля — Томсона не обнаруживается. Этого и следовало ожидать, так как эффект отражает влияние сил взаимодействия между молекулами газа, а эти силы у идеального газа отсутствуют. [c.119]

Взаимодействие между молекулами реального газа и изменение его объемной энергии в процессе расширения обусловливают при дросселировании два температурных эффекта (а ) и (а ),-, которые могут складываться или взаимно компенсироваться. Изменение температуры при дросселировании называется эффектом Джоуля-Томсона. [c.17]

Для большинства газов эффект Джоуля — Томсона будет положительным (коэффициент сжимае.мости 1>0) это значит, что в случае изменения давления при дросселировании те.мпература будет уменьшаться. Этот факт имеет большое значение в холодильной технике при получении низких температур. Но при высоких температурах может произойти изменение знака этого эффекта, т. е. температура газа будет повышаться в процессе дросселирования. Отсюда следует, что должны существовать условия температуры и давления, при которых дросселирование будет сопровождаться нулевым эффектом (как для идеального [c.527]

Эффект Джоуля—Томсона. Дросселирование газов [c.152]

Постоянство энтальпии при дросселировании соответствует в случае идеального газа и постоянству температуры, т. е. дросселирование идеального газа протекает при постоянной температуре. При дросселировании реальных газов обычно происходит понижение температуры. Это явление называется дроссельным эффектом (эффектом Джоуля—Томсона). Дроссельный эффект считается положительным, если при дросселировании газ охлаждается, и отрицательным, если газ нагревается. [c.526]

Эффект Джоуля — Томсона определяет изменение температуры реального газа при дросселировании и выражается в дифференциальной форме следующим образом [c.240]

При дросселировании же любого реального газа производится внутренняя работа по преодолению сил межмолекулярного взаимодействия, и поэтому внутренняя энергия газа изменяется, вызывая соответствующее изменение температуры. Это изменение температуры реального газа при адиабатическом расширении без совершения внешней работы называется дроссельным эффектом или эффектом Джоуля—Томсона. [c.475]

Внутренняя энергия растет пропорционально повышению температуры системы, о чем говорят выражения (И.4), (II.J6) и (11.19). Исходя из этого, согласно (11.21), при адиабатическом расширении температура системы понижается, а при сжатии — повышается. Впервые понижение температуры при дросселировании (понижении давления пропусканием газа через узкое отверстие в широкий резервуар) было обнаружено и изучено в 1852— 1862 гг. английскими физиками Дж. Джоулем и У. Томсоном. Это явление называют эффектом Джоуля — Томсона и широко применяют при сжижении газов глубоким охлаждением. [c.60]

Отношение изменения температуры газа в результате дросселирования, т. е. неравновесного расширения при резком увеличении сопротивления, к изменению давления, называется дроссельным эффектом или эффектом Джоуля — Томсона. [c.150]

Поведение реальных газов при дросселировании отличается от поведения газов идеальных. В 1852 г. опытами Джоуля и Томсона было обнаружено явление, получившее название эффекта Джоуля—Томсона и состоящее в том, что у реальных газов при дросселировании температура не остается постоянной, а уменьшается или увеличивается в зависимости от природы и начальных параметров газа. [c.141]

Лабораторный аппарат для получения жидкого водорода изображен на рис. 49. Водород в количестве 10 нм 1тс поступает от компрессора под давлением 150—170 ат. По пути к дроссельному вентилю 2, он по пучку из трех медных трубок проходит змеевиковый теплообменник 7, охлаждаясь несжиженным водородом, возвращающимся в газгольдер, из которого компрессор засасывает газ. После теплообменника водород охлаждается в змеевике 5, помещенном в ванне с жидким воздухом. Охлаждение посторонним хладоагентом, в данном случае жидким воздухом, является необходимым условием для сжижения водорода, так как при температурах выше минус 80° водород обладает положительным эффектом Джоуля-Томсона и, следовательно, при дросселировании нагревается. [c.100]

Изоэнтальпийным расширением сжатого газа (энтальпия i = onst), т. е. дросселированием (использование эффекта Джоуля—Томсона) при дросселировании поток газа не производит какой-либо работы. [c.21]

Для реальных газов внутренняя энергия зависит не только от температуры, но и от объема, занимаемого газом поэтому из постоянства энтальпии газа до и после дросселирования не следует равенства температур. В общем случае количество тепла лк, которое необходимо подвести (или отвести), чтобы восстановить температуру газа после дросселирования, соответствует эффекту Джоуля-Томсона я равт йк к -h . [c.48]

Охлаждение природного газа на промышленных установках может быть осуществлено дросселированием сжатого газа (эффект Джоуля-Томсона), путем адиабатного или политропного расширения сжатого газа (с совершением внешней работы), а также применением постороннего вещества с более нпзкои температурой (холодильного агента). [c.51]

Из диаграммы Т—5 для водорода (рис. 9) видно, что нри 15—20 °С эффект Джоуля—Томсона отрицательный, т. е. после дросселирования происходит нагревание газа. При изотермическом сжатии водорода в области более низких температур его энтальпия также возрастает, а последующее дрвсселирование не приводит к охлаждению. Предельная температура, при которой для р = 0 значения эффекта дросселирования переходят из положительных в отрицательные, называется температурой инверсии (для воздуха она равна 603°К, для кислорода 893 °К) [77]. Температура инверсии для водорода 204,6 °К, а поэтому для получения положительного значения эффекта дросселирования, т. е. охлаждения, необходимо сжатый водород предварительно охладить ниже его тем- [c.44]

Использование эффекта Джоуля — Томсона позволяет существенно понизить температуру газа, если перепад давления при дросселировании велпк, например давление газа снижается от 20-10 н/м (200 агп) до 9,81-10 н/м (1 ат). Значительно большее понижение температуры газа достигается при его расширении в детандере с совершением внешней работы. Однако для получения очень низких температур, соответствующих началу сжижения газа, обычно не применяют циклов, основанных только на принципе расширения газа в детандере. Это объясняется тем, что когда реальный газ находится при температурах, близких к температуре сжижения, его поведение сильно отклоняется от законов идеальных газов. Объем газа резко уменьшается, например, при —140 С он составляет лишь 1/4 объема, который занимад бы идеальный газ, и способность газа к расширению резко падает. Кроме того, в условиях начала сжижения [c.671]

Как известно, эффект дроссели рования реального газа характср -зуется дифференциальным эффектом Джоуля—Томсона aj= дТ/д/)] . Индекс указывает на постоянстве энтальпии лри дроссслировании. В зависимости от природы газа и пара [етров проведения процесса температура может понижаться (()7<0), повышаться (дТ>0) или оставаться неизменной дТ=0). Так как величина др всегда отрицательная, то в первом случае а Х (положительный дроссель-эффект), во втором ш<0 (отрицательный дроссель-эффект) и в третьем U = = 0. Рассмотрим на 7, s-днаграмме реального газа изменение дТ/др , П 5И различных условиях (рис. 7.2). При дросселировании газа от iia- [c.179]

Если при постоянной температуре Ti сжима гъ какой-либс реальный газ от начального давления Pi до давления Р , а затем понизить его дaвлeниe до давления Pi путем дросселирования, т. е. пропустив газ через устройство, создающее сопротивление (например, через диафрагму или вентиль) без совершения внешней работы и без теплообмена с внешней средой, тс конечная температура Т может быть выпге, равна или ниже начальной температуры h (эффект Джоуля — Томсона). При дросселировании идеального газа температура остается постоянной. [c.60]

Поток газа входит в трубу через тангенциальное соило со скоростью, равной скорости звука. В результате вращения газа внутри трубы часть ецо поворачивает но направлению к диафрагме. При этом осевые слои газа охлаждаются, а наружные нагреваются. Эффект охлаждения может значительно превышать эффект Джоуля — Томсона, наблюдаемый нри обычном дросселировании. Так, при расширении газа от (2,94—5,87) 10 до 0,98-10 Па (от 3—6 до [c.105]

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]

Сущность процесса низкотемпературной сепарации (НТС) состоит в однократной конденсации углеводородов при понижении температуры газа до минус 25 - минус 30 С за счет его дросселирования (эффект Джоуля-Томсона). Вместо дросселирования через клапан (изоэнтальпийный процесс) может быть использовано расширение газа в турбодетандере (изоэнтропий-ный процесс), что позволяет более эффективно использовать перепад давления газа. Принципиальная схема НТС показана на рис. 6.22. [c.318]

При повышении температуры (или давления) вначале достигается точка инверсии, когда газы не меняют температуры при дросселировании, а затем эффект Джоуля-Томсона становится отрицательным, т. е. газы при расширении нагреваются. Газы при нормальном давлении имеют следующие точки инверсии воздух - -ЗбО°, водород —80,5°, гелий — 258°, следовательно, водород и гелий не могут быть ожижены дросселированием без значительного предварительного охлаждения за счет других газов. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология