Цикл с детандером на обратном потоке воздуха

ЦИКЛ С ДЕТАНДЕРОМ НА ОБРАТНОМ ПОТОКЕ ВОЗДУХА [c.148]

Цикл с детандером на обратном потоке воздуха [c.149]

Пуск установок с поршневым детандером производят, используя в цикле только воздух высокого давления схема потоков при пуске показана на рис. 266. Вначале необходимо охладить теплообменник, ректификационные колонны и предварительно охладить насадку азотных регенераторов. Для этого воздух избыточного давления 200 кгс см , очищенный от двуокиси углерода и влаги, расширяется —частично в поршневом детандере 3 и частично в дроссельном вентиле 13 холодный воздух через верхнюю колонну 9 подается в основной теплообменник 5, а затем выбрасывается в атмосферу (I этап). В этот период обратный поток воздуха не должен поступать в регенераторы и температура в их средней части не должна повышаться. Последующий порядок охлаждения аппаратов блока разделения и накопления жидкости сохраняется таким же, как и в установках среднего давления с детандером. [c.614]

Упрощенная схема цикла с детандером на обратном потоке показана на рис. 2-50, а изображение этого цикла в 7 — 5-диаграмме дано на рис. 2-51. Сжатый воздух охлаждается последовательно в двух тf Плo-обменниках, после чего дросселируется с 200 ата до некоторого давления, при котором он может сжижаться в змеевике испарительного сосуда. Испарительный сосуд заполнен жидким воздухом (или кислородом, если установка работает на разделение и получение жидкого кислорода), находящимся под давлением 6—7 ата. Газообразный холодный воздух из испарителя проходит через теплообменник II, в котором [c.149]

Наивыгоднейшие условия цикла с детандером определяют, составив тепловой баланс теплообменников и проверив возможность осуществления в них теплообмена между сжатым воздухом и расширенным детандерным и дросселированным воздухом. Этот теплообмен может происходить, если обеспечить всегда достаточное количество детандерного воздуха. Как видно из диаграммы на рис. 3, теплоемкость сжатого воздуха по мере его охлаждения сильно возрастает, особенно вблизи холодного конца теплообменника при давлениях порядка 50—70 кгс/см и температурах от —90 до —140 °С. В этой части теплообменника воздух поглощает больше холода. При недостаточном количестве обратного потока детандерного воздуха возникающая здесь разность температур (температурный напор) между прямым и обратным потоками может оказаться недостаточной и даже стать отрицательной тогда сжатый воздух вместо отдачи теплоты детандер-ному воздуху, будучи более холодным, начнет, наоборот, отнимать теплоту от детандерного воздуха и нагреваться. Для предупреждения этого явления приходится заведомо увеличивать температурный напор в теплообменнике, пропуская через него большее количество детандерного воздуха, но при этом увеличиваются потери от недорекуперации, так как обратный поток уже не может достаточно нагреться. Уменьшение потерь путем развития поверхности теплообменника невыгодно и, кроме того, вызывает увеличение гидравлического сопротивления, что снижает холодопроизводительность детандера, так как требует повышения давления в конце расширения воздуха в детандере. [c.77]

Схема цикла высокого давления с детандером и диаграмма З—Т для него представлены на рис. 2.19. Воздух сжимается до абсолютного давления 180—200 кгс/см в компрессоре 1 и, пройдя через водяной холодильник 2, распределяется на две примерно равные части (см. рис. 2.19, а). Одна часть (М) направляется в детандер 3, расширяется в нем до абсолютного давления 1 кгс/см и, охладившись, направляется в основной теплообменник 4, по которому проходит обратным потоком, охлаждая вторую часть сжатого воздуха (1—М), поступающего из компрессора. Эта часть воздуха после теплообменника 4 поступает в дополнительный теплообменник 5, где охлаждается дросселированным воздухом, [c.76]

Более заметное влияние на показатели цикла должно оказать введение промежуточного охлаждения при работе на выдачу жидкого продукта. В этом случае количество глубокого холода, необходимого для сжижения 1 кГ при начальном температурном уровне - -30° С и промежуточном —40° С, будет меньше на величину 0,24-70 = 16,8 ккал/кГ, покрываемую за счет аммиачного холода. Количество холода получаемого в детандере, будет больше вследствие уменьщения обратного потока и возможности соответствующего увеличения отвода воздуха в детандер. [c.79]

Уменьшение расхода энергии по сравнению со схемой двух давлений с предварительным аммиачным охлаждением достигается в основном за счет более высокой эффективности холодильного цикла с детандером по сравнению с холодильным циклом с предварительным аммиачным охлаждением. Кроме того, существенную роль в понижении расхода энергии играет сближение температур на холодном конце регенераторов и увеличение обратного потока в этих аппаратах по сравнению с прямым. При этом обратный поток в основном теплообменнике уменьшается, а следовательно, уменьшается количество воздуха высокого давления, поступающего в основной теплообменник, увеличивается количество воздуха, поступающего в детандер, и холодопроизводительность воздуха высокого давления. [c.167]

При использовании цикла в установке двух давлений возможное увеличение обратного потока в части установки низкого давления и соответствующее уменьшение обратного потока в холодильном цикле приводит к повышению холодопроизводительности как за счет расширения в детандере большего количества воздуха, так и за счет увеличения количества аммиачного холода. [c.80]

Технологическая схема установки основана на применении холодильного цикла двух давлений с поршневым детандером. Воздух высокого давления составляет около 15% от всего количества перерабатываемого воздуха. Количество воздуха высокого давления определяется величиной холодопотерь установки и требованием обеспечения условий незабиваемости регенераторов (избыток обратных потоков кислорода и азота в количестве 3—4% над прямым потоком воздуха в кислородных и азотных регенераторах). Теплообмен основной массы перерабатываемого воздуха с продуктами разделения и удаление из нее двуокиси углерода и влаги осуществляется в азотных и кислородных регенераторах. Продукционный кислород, выходящий из установки, содержит примеси влаги и двуокиси углерода, примешивающиеся к нему при прохождении через насадку регенераторов в процессе нагревания. [c.26]

Воздух высокого давления М проходит через теплообменники /, // и III и охлаждается холодным потоком воздуха, расширенного в турбодетандерах. Воздух высокого давления, охладившись до температуры Г4, дросселируется в сосуд жидкого воздуха. На рис. 2-74 показан предельный случай, когда воздух высокого давления охлаждается до температуры холодно Х) воздуха, расширенного в детандерах. В действительном цикле должна быть некоторая разность температур между воздухом прямого и обратного потока. [c.165]

В рассматриваемом цикле удельная холодопроизводительность может быть увеличена, если воздух после первого детандера направить не на разделение, а в теплообменник. В этом случае относительное количество обратного газа в нижней части теплообменника уменьшится и соответственно увеличится отвод во второй детандер. Такое решение связано, -ПО существу, с включением в цикл циркуляционного потока. [c.77]

Схема этого цикла показана на рис. 36. Воздух сжимается до 18—20 МПа компрессором 1 и, пройдя водяной холодильник 2, разделяется на две примерно равные части. Одна часть направляется в детандер 7 и расширяется в нем. Холодный воздух после детандера поступает в основной теплообменник 3, который проходит обратным потоком, охлаждая вторую часть сжатого воздуха, поступающего из компрессора. Эта часть воздуха, охлажденная в теплообменнике 3, поступает в дополнительный теплообменник 4, где охлаждается дросселированным воздухом и затем подводится к дроссельному вентилю 5, пройдя который, частично сжижается. Жидкость скапливается в сборнике 6, а несжижившийся газ через теплообменники 4 и 3 возвращается в компрессор. [c.99]

Цикл с детандером на обратном потоке был предложен французским инженером Ле-Ружем. В этом цикле процесс сжижения и разделения воздуха осуществляется под некоторым повышенным давлением, по- [c.148]

На рис. 2-51 изображена схема цикла с детандером на обратном потоке в Т — s-диаграмме. Процесс осуществляется следующим образом воздух изотермически сжимается по линии 1—2 и охлаждается в теплообменниках 1 и II до состояния, характеризуе.мого точками 3 и 4 по линии 4 п 5 происходит дросселирование и конечное состояние после дросселирования — точка 5. По линии 5—6 происходят испарение и отдача холода на сторону линия б—7 изображает процесс рекуперации в теплообменнике // от точки 7 происходит расширение в детандере до состояния 8, а затем — рекуперация холода расширенного воздуха по линии 8—1. [c.149]

На рис. 6-8 изображена принципиальная схема установки жидкого кислорода КЖ-1600. В основу схемы положен цикл высокого давления с детандером (цикл Гейландта). Очищенный от пыли и механических примесей воздух сжимается в поршневом компрессоре 2 до 180— 200 ати. После первой ступени компрессора воздух проходит два последовательно соединенных скруббера 4, где он очищается от СО и поступает во вторую ступень компрессора. Сжатый воздух о>хлаждается в теплообменнике 5 до 3—4° С, при это-м конденсируется и удаляется из воздуха основное количество влаги. Далее воздух поступает в один из переключающихся теплообменников 6, где охлаждается азотом до —40°С, при этом из воздуха вымораживается оставшаяся влага. При пуске охлаждение воздуха производится обратным потоком, образую- [c.275]

При построении цикла фиг. 34 после основного теплообменника поставлен дополнительный. Включение этого теплообменника на холодопроизводительность не влияет, и воздух после детандера может быть подан на смешение с обратным потоком, идущим непосредственно из холодоприемника. Как будет ясно из дальнейшего, теплообмен при этом может быть обеспечен. Включение дополнительного теплообменника дает возможность более целесообразно использовать температурные напоры и уменьшить общую поверхность теплообмена. [c.69]

Относительно большая холодопроизводительность при высоких давлениях может быть использована в воздухоразделительных установках двух давлений. Так решены, например, установки КГ-ЗОО-М и КТ-1000. В таких установках путем соответствующего построения материальнотеплового баланса можно уменьшить обратный поток в холодильном цикле и вследствие этого увеличить отвод воздуха в детандер, а следовательно, и холодопроизводительность цикла. [c.73]

В блоке разделения происходит процесс охлаждения воздуха до состояния насыщения, ожижение воздуха и его ректификация. В блок поступает воздух низкого давления после турбокомпрессора, воздух высокого давления после блока осушки и воздух высокого давления, расширившийся в поршневом детандере. Воздух низкого давления через систему принудительных клапанов подается в один из азотных X, XI и в один из кислородных VIII, IX регенераторов. В блоке имеется четыре регенератора два азотных и два кислородных. В каждой паре регенераторы работают попеременно в то время как в один поступает теплый воздух, идущий из турбокомпрессора, по другому проходит холодный поток обратных газов (азот или кислород). Переключение каждой пары регенераторов происходит автоматически через три минуты. Азотные и кислородные регенераторы переключаются со смещением времени переключения на половину цикла, т. е. на полторы минуты. Этим достигается более равномерное поступление воздуха низкого давления в колонну. [c.219]

В табл. 2—4 приведены параметры процессов и распределение потерь от необратимости в отдельных звеньях цикла. Нумерация точек (/—12) соответствует схематическому изображению цикла в диаграмме 5—7, показанной на рис. 33. По линии 2—3 происходит охлаждение 1 кг сжатого воздуха при подогреве обратного газа по линии 7—8 из состояния, соответствующего точке 3,х кг сжатого воздуха расширяется в детандере до состояния, соответствующего точке 9 (в цикле 1 — до состояния сухого насыщенного пара при давлении 0,6 Мн1м )] детандерная ветвь в теплообмен не вводится и по линии 3—4 1—х кг воздуха охлаждается за счет подогрева обратного газа по линии 6—8 из состояний, соответствующих точкам 4 п 9, предполагается дросселирование воздуха до давления 0,1 Мн1м и смешение потоков до состояния, соответствующего точке 12-, переход от точки 12 к точке 11 соответствует отдаче (полезной) холода на сторону и отточки И к точке 6 — потере холода Qg в окружающую среду. [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология